Мтс лте что значит. Как на самом деле работает LTE. Почему важна скорость передачи данных

Мы привыкли, что нас окружают мобильные устройства. Все они, как правило, подключены к интернету, который предоставляет нам возможности неограниченного общения, учебы, работы, развлечений. Сегодня без доступа к сети мы даже не можем представить свою жизнь!

Поскольку обычный, проводной интернет (как, впрочем, и использование точек доступа Wi-Fi) не дает той свободы действий, которую может предоставить мобильный интернет, соответственно, на портативных устройствах (смартфонах, планшетах) мы используем именно последний. Услуги такого интернета предоставляются операторами мобильной связи при помощи SIM-карты. О том, как работает такая сеть и что нужно для того, чтобы иметь возможность пользоваться мобильным интернетом постоянно, расскажем в данной статье.

Что такое мобильный интернет?

Итак, из самого словосочетания, представленного выше, становится понятно, что это - формат связи устройства со Всемирной сетью, который предполагает отсутствие каких-либо проводов или ограничений, связанных с дальностью перемещения устройства (в разумных пределах). Это значит, что вы не должны находиться возле Wi-Fi-передатчика для того, чтобы иметь доступ к интернету. Пользователь имеет возможность сидеть в социальных сетях в дороге, на даче и даже за городом, проверять почту, читать новости и выполнять прочие подобные задачи на свое усмотрение. Единственное ограничение, разумеется, - это необходимость пребывать в зоне покрытия вашего оператора. Скажем, поехать в тайгу, где «не ловит» даже мобильная сеть, и ждать, пока загрузится ваша страница «ВКонтакте», бессмысленно.

Форматы связи

Такой интернет, который не требует подключения к проводам и передается на большие расстояния, функционирует в разных форматах и на определенных диапазонах частот. В зависимости от этого выделяют 3 формата связи: 2G, 3G и 4G (LTE). По сути, это просто разные поколения соединения, которые указаны в порядке возрастания их «инновационности».

Нас больше всего, конечно, интересует самый новый формат - то, что такое LTE (в смартфоне или планшете эта маркировка, которая указывает на возможность работы в формате 4G). Он считается наиболее передовым в мире, поскольку был введен в действие относительно недавно. Сегодня как в России, так и во всем мире, операторы строят сеть для передачи данных с применением технологии LTE. Соответственно, и абонентская база пользователей таким интернетом растет с каждым днем.

LTE (4G) - это...

Таким образом, связь 4-го поколения - это формат предоставления услуг мобильного интернета, который уже доступен и пользователям из РФ. От предыдущих поколений, собственно, такая связь отличается механизмом передачи и иной технологией. Таким образом, LTE обладает некоторыми особенностями. В их число входит, например, более высокая скорость скачивания.

Для сравнения на практике: формат 2G может загрузить фильм за 6-7 часов, интернет третьего поколения - примерно за час; тогда как интернет LTE способен сделать это за 10-15 минут.

Чтобы понять, что такое LTE в смартфоне, с которого фильмы, как правило, не скачивают, приведем такой пример: скорость загрузки песен в сети интернета 4-го поколения превышает аналогичный параметр в сетях 3G в 10-15, а 2G - почти в 40 раз! Впечатляет, не правда ли?

Устройства, которые поддерживают 4G

Еще одной особенностью сети LTE являются устройства, которые способны поддерживать этот тип связи. Дело в том, что не каждый аппарат, принимающий SIM-карту, может функционировать в диапазонах этого типа связи. Чтобы узнать, имеют ли смартфоны 4G (LTE) поддержку, нужно обратиться к характеристикам моделей. Некоторые производители также указывают поддержку работы с 4G еще и в названии телефона или планшета. Приведем краткий тому пример.

На сайте интернет-магазина вы можете увидеть, что продается смартфон Asus Zenfone 5 (LTE). Очевидно, что именно последняя приставка и указывает на то, что это устройство сможет работать со скоростным мобильным интернетом. Если же в названии будет отмечено просто «3G», то, скорее всего, устройство не поддерживает связь четвертого поколения.

Смартфоны с LTE на Android

Если вы хотите использовать скоростной мобильный интернет в будущем, предлагаем обзор смартфонов LTE - наиболее популярных устройств, функционирующих на ОС «Андроид», которые дадут возможность работать в сети 4-го поколения.

Для начала следует отметить, что к таким относятся преимущественно самые новые флагманские модели. Это обусловлено, в первую очередь, малым сроком присутствия интернета LTE на отечественном рынке.

Что же касается самих моделей устройств, то лучший Huawei LTE-смартфон - это, согласно отзывам, Ascend G6. Внешне он строг и лаконичен, имеет привлекательный дизайн, намекающий на то, что телефон относится к «бизнес»-сегменту. При этом устройство функционирует на мощном четырехъядерном процессоре, оснащено дисплеем с отличной цветопередачей. Разумеется, называется смартфон Huawei Ascend G6 (LTE), что свидетельствует о его способности работать со скоростным мобильным интернетом.

Другой пример - это лучший у Lenovo LTE-смартфон Vibe Z2 Pro. Устройство также имеет полное название, содержащее приставку LTE. Оно относится к премиум-сегменту и, кстати говоря, по техническим характеристикам не уступает лучшим моделям Samsung и Apple. Правда, стоимость устройства не отстает от его «технологичности». Производитель еще и поддержку 2 SIM-карт подключил к этой модели.

Еще можно вспомнить о том, какой есть у всемирно известного корейского производителя LTE-смартфон. Samsung предлагает свои «флагманские» модели (Galaxy S5, S6, Alpha) с модулем поддержки мобильного интернета четвертого поколения. Об этом также можно узнать из характеристик устройств.

Смартфоны с LTE на iOS

Раз уж затронули тему Android-устройств, не помешало бы упомянуть и телефоны от Apple. Так, согласно официальной информации, начиная с iPhone 5-го поколения, все следующие модели имеют поддержку LTE. Включить или отключить этот формат мобильного интернета пользователь может в настройках устройства.

Следует отметить, что делается это для того, чтобы сэкономить заряд батареи. На самом деле, работа в сети четвертого поколения имеет один большой недостаток - это быстрая разрядка телефона. Поэтому разумным можно назвать ход производителя, предоставляющего право включать поддержку 4G владельцу устройства в тех случаях, когда ему это необходимо. А «ВП»-смартфоны (телефоны под управлением Windows Phone) такой функции не имеют - в них передачу данных можно отключить только в целом на устройстве.

Операторы, которые предоставляют 4G

Зная, что такое LTE в смартфоне, вы, возможно, хотели бы подключить и свой гаджет к интернету такого формата. Правильно, а кому не хотелось бы работать в сети на высокой скорости? Поэтому, скорее всего, информация об операторах 4G-интернета, которые ведут свою деятельность на территории России, будет вам полезна. Впрочем, здесь и так все понятно: те же компании, которые обслуживают абонентов в сфере мобильной связи, предлагают и услуги высокоскоростного мобильного подключения. В частности, это МТС, «Мегафон», Beeline и Tele2.

Отдельно следует упомянуть еще одного «игрока» рынка, возможно, менее известного, чем другие, - Yota. Особого внимания этот оператор заслуживает хотя бы по той причине, что все тарифы у него безлимитные, а абонентская плата зависит от скорости, на которой предоставляются услуги мобильного интернета. Собственно, о тарифах поговорим в следующей части нашей статьи.

Тарифы на мобильный интернет 4G

В целом логика всех компаний, предоставляющих услуги связи, одинакова: наличие нескольких тарифных планов (как правило, 3-4), которые отличаются между собой объемом предоставляемого пакета данных в формате 4G. Самый дорогой план может предполагать наличие неограниченного количества мегабайт или большого количества данных (36 Гб, например).

Стоимость всех планов колеблется в диапазоне 200-300 рублей РФ за самый простой тариф и до 800-1200 рублей за тот, который даст максимальную свободу в использовании сети. Примечательно, что безлимитные пакеты есть не у всех. Поэтому будьте внимательны, выбирая тариф.

Скажем так: для смартфона наличие 5-10 Гб дает огромные возможности. Для планшета этот показатель, конечно, должен быть равен 20-30 Гб для более-менее комфортного пользования.

Как подключиться к LTE?

Если вы узнали, что такое LTE в смартфоне, и надумали подключаться, вот вам простейшая инструкция, которая универсальна для всех операторов.

Первое - определитесь с тарифом и компанией, у которой хотели бы заказать услуги.

Второе - купите SIM-карту (имеется в виду стартовый тариф) оператора в любом салоне связи.

Далее необходимо активировать пакет, выполнив комбинацию простейших действий (например, позвонить в колл-центр или набрать комбинацию *111# - все зависит от вашего оператора). После чего нужно пополнить номер на указанную в стоимости тарифного плана сумму (это правило действует в том случае, если вам в качестве бонуса не предоставили бесплатный пакет данных).

Готово! Ваш смартфон работает в сети 4G, и если в той местности, где вы находитесь, есть сигнал, может принимать и передавать данные на высокой скорости!

Особенности использования

Как показывают отзывы пользователей, работавших с сетью LTE, скорость ее использования действительно радует. Особенно это можно проследить сейчас, пока не так много владельцев устройств пользуется данной технологией. Специалисты отмечают, что с течением времени, по мере наполнения сети новыми абонентами скорость LTE тоже будет падать.

Есть отзывы, которые отмечали и некоторые недостатки интернета четвертого поколения. Первый мы уже упоминали - это высокий расход заряда батареи телефона. Пользуясь интернетом 4G, вы «посадите» батарею на смартфоне за считанные часы. Поэтому не стоит забывать дома зарядное устройство, если хотите пользоваться таким форматом передачи данных.

Еще некоторые пользователи сообщают о возможных перебоях в работе интернета. Так, специальные программы для теста показывают, что в процессе нормальной работы устройства попадаются моменты длительностью в 5-10 секунд, когда LTE-интернет пропадает. Разумеется, если вы в это время загружали любимый фильм, закачка может сбиться, что определенно доставляет неудобства.

В целом же, конечно, интернет четвертого поколения обеспечивает высокую мобильность своим пользователям. Попробуйте и вы - может, понравится!

Пересказ публикации д-ра Stamatis Georgoulis, Aeroflex Limited "LTE to LTE-Advanced: What You Need to Know Right Now". В принципе, ничего принципиально нового.

Переход от LTE к LTE-A обещает преимущества, как для оператора, в плане сокращения OPEX/CAPEX и повышения коэффициента использования спектра, так и для абонента в плане роста скоростей передачи данных и емкости сети.

LTE-A обещает возможность получения подлинной подключенности 4G, впервые могут быть соблюдены требования к IMT-Advanced. Какие проблемы LTE следует разрешить, чтобы иметь возможность эволюционировать к LTE-A? Как начать пользоваться преимуществами решения уже с первых шагов?

В статье обсуждаются основные драйверы, которые стимулируют быстрый переход к LTE-A, те преимущества, которые ожидаются с учетом быстрого роста спроса на смартфоны, а также тех проблем для владельцев сетей, которые с этим связаны. Также рассматривается, как именно LTE-A помогает оператору сократить OPEX и CAPEX, а также как это позволяет операторам лучше использовать дорогой и фрагментированный спектр для улучшения качества покрытия и емкости сети.

LTE-A также помогает операторам справляться с задачей повышения энергоэффективности технологий связи, в статье показано, как этого можно добиться. В статье уделено внимание практически всем новым технологическим компонентам, которые ассоциированы с LTE-A - агрегации частот, MIMO, само-организующиеся сети, управление интерференцией.

LTE-A. Когда и что

LTE-A уже с нами и сейчас пора обсудить преимущества данной технологии. Основная причина в том, что LTE-A не только обещает ускорение передачи данных, но также может справиться с удовлетворением массового спроса на услугу передачи данных, которую формируют пользователи. Растущим объемом трафика мы обязаны росту распространенности мобильных устройств, включая смартфоны и планшеты, росту популярности приложений, особенно приложений социального взаимодействия, которые требуют постоянного подключения. Как только пользователь обзаводится смартфоном, его профиль потребления начинает изменяться в сторону увеличения объема трафика, по мере того, как пользователь осваивает различные возможности своего устройства и скачивает на него приложения. В свою очередь этот процесс приводит к росту спроса на непрерывное покрытие, включая покрытие в зданиях и услуги связи в общественном транспорте. Согласно известному отчету Cisco, в последние годы число мобильных подключений превысило население планеты и сейчас составляет около 7 млрд, как показано на рис.1.

Преимущества LTE-A

Итак, как LTE-A может помочь нам в решении известных проблем? Прежде всего, эта технология позволяет улучшить покрытие и емкость сети, два ключевых параметра, которые сказываются на пользовательском опыте. Не менее важно то, что оператор сможет сэкономить на операционных и капитальных затратах, что позволит компании сохранять прибыльность. Преимущества технологии, которые присущи LTE-A обещают возможность более быстрого внедрения и быстрого обнаружения и решения проблем. Это обеспечит для абонентов возможность более быстрого подключения, вырастет качество подключения и возможность получения доходов оператором.

В настоящее время в распоряжении операторов дорогой, но фрагментированный спектр. Вместе с тем, стоит задача возврата инвестиций, которую не получится решить без аггрегации фрагментов спектра и их совместного использования. О способах агрегации мы еще поговорим, но важно понимать, что агрегация частот (CA - carrier aggregation) - это ключевой компонент LTE-A, который позволяет эффективно использовать частоты.

Наконец, есть востребованность со стороны отдельных потребителей и общества в целом в отношении того, чтобы технологии сотовой связи и мобильного ШПД становились более "зелеными". Энергосбережение, кроме того, имеет под собой и экономическое обоснование. Использование технологий компенсирующих интерференцию в LTE-A с целью улучшения сигнала на краях сот, в комбинации с использованием самооптимизации сетей, а также большого числа малых сот в гетерогенной сети, обеспечивает существенный позитивный вклад в энергосбережение по-сравнению с 3G и LTE.

Кроме перечисленных фич, есть и еще более эффективные технологии, например, растущее использование трекинга пакетов или технология Догерти в усилителях мощности базовых станций, что также обеспечивает дополнительное энергосбережение. Релейное включение в LTE-A также из числа энергосберегающих мер, например, релейная станция может (RN - relay node) может оставаться в "спящем" режиме, если она не востребована.

Преимущества LTE-A перед LTE

1. Агрегация частот.

- улучшенная емкость
- гибкость в использовании спектра
- лучше покрытие

2. MIMO более высоких порядков
- высокая скорость передачи данных
- эффективность использования спектра

3. SON / умная гетерогенная сеть
- улучшение покрытия
- улучшение энергоэффективности
- сокращение OPEX и CAPEX
- улучшенное качество пользовательского опыта
- лучше общая емкость сети
- быстрее развитие сети

4. Управление интерференцией
- ниже стоимость использования данных
- лучше покрытие

- лучше общая емкость сети

5. Релейное включение
- лучше покрытие
- лучше качество пользовательского опыта
- улучшенная энергоэффективность
- быстрее развитие сети

Что такое 4G?

Хотя операторы и продают LTE, как технологию 4G, в действительности мы имеем дело определенной задержкой в переходе к новому поколению. Так же, как "мобильный интернет", который начали предлагать еще в 1990 году на базе E-GPRS, стал реальностью только после появления 3G WCDMA, мобильный ШПД стал реальностью только после появления 3.5G HSPA, а не в момент появления 3G. Высокая емкость и возможность непрерывной подключенности, которые ожидались от HSPA, стали реальностью только с появлением LTE. Таким образом, настоящее функционирование 4G станет реальностью только с появлением LTE-A. Можно утверждать, что LTE - это прототип LTE-A.

Международный Союз Электросвязи (ITU) предложил список рекомендаций, которым должна отвечать IMT Advanced 4G. Цель - обеспечить гибкое, глобальное, непрерывное мобильное подключение на основе сети all-IP с масштабируемой полосой частот и высокой спектральной эффективностью, одновременно с обеспечением низкой задержки и быстрой мобильности. Цели по скорости - 100 Мбит/с в мобильном режиме и до 1 Гбит/с в пиковом режиме. В 3GPP назвали спецификацию с такими параметрами - LTE-A, который описан, как Rel.10 3GPP LTE. В таблице ниже приведено сравнение рекомендаций ITU, параметров, которые обеспечивает LTE Rel.9, а также LTE-A.

Технологические энейблеры LTE-A

LTE-A стала возможной благодаря набору технологических энейблеров, каждый из которых обеспечивает улучшение характеристик по-сравнению с LTE. Основые энейблеры таковы:

Агрегация частот (CA)

Комбинируя блоки частот, которые называют компонентными несущими (CC), как показано на рисунке, агрегация частот позволяет использовать фрагментированный спектр и позволяет LTE-A соответствовать требованиям IMT-Advanced, прежде всего, требованию обеспечивать скорость передачи данных 1 Гбит/с.

Агрегация частот может быть обеспечена за счет апгрейда железа, а также при обеспечении совместимости вниз с 3GPP Rel.8. Агрегация частот обеспечивает гибкость использования спектра, но речь идет не только о использовании нескольких полос частот 20 МГц, можно также агрегировать небольшие, несмежные полосы частот. Таким образом, полоса частот может заметно измениться, что отвечает потребностям индивидуальных пользователей.

Однако, обеспечение поддержки CA в абонентских устройствах - это действительная проблема.

MIMO более высоких порядков (HOM)

Более высокие порядки MIMO (на рисунке 4) позволяют повысить спектральную эффективность, в терминах бит/с на Гц. Но для этого опять же требуется апгрейд железа. MIMO более высоких порядков обеспечит LTE-A с до 8 одновременных потоков передачи, обеспечивающих спектральную эффективность в аплинке и даунлинке для исполнения спецификаций IMT-A. Возможно использовать несколько хитрых схем для аплинка и даунлинка, как в случае одиночных, так и множественных пользователей. MIMO требует использования множественных антенн, как на базовых станциях, так и на абонентских устройствах - 8 потоков потребуют 8 раздельных антенн на устройстве. В комбинации с множественными радио, что также предусматривается в LTE-A, это означает, что мобильные устройства в конце концов могут стать похожими на "дикобраза".

Релейное включение

Релейные включения - это эффективный по цене способ расширить покрытие в зонах, где обеспечение фиксированного ШПД не является экономически оправданным. Можно подключать цепочку базовых станций, которые выступают в качестве релейных станций в опорной сети. Релейная база выступает в качестве абонентского устройства в донорной макросоте. Использование такой схемы позволяет быстро развернуть сеть, сохраняя низкую стоимость оборудования по-сравнению с использованием традиционной опорной сети. Использование релейных включений - это эффективный обмен емкости соты на площадь покрытия.

Самоорганизующиеся/самооптимизирующиеся сети (SON)

SON обеспечивает эффективное использование гетерогенных сетей (HetNets), гибридных сетей, которые включают малые соты для улучшения покрытия и емкости, обеспечиваемой традиционными макросотами. Несколько малых сот могут быть размещены в макросоте, используя те же частотные диапазоны, чтобы заполнить гэпы в покрытии и обеспечить дополнительную емкость.

Эффективное использование SON может сократить OPEX, а также нарастить емкость. Однако, если вести развитие сети хаотично, могут возникать проблемы. Необходима координация для того, чтобы избежать потери емкости. Необходима динамическая адаптация, чтобы максимизировать достигаемый эффект.

Некоторые элементы SON, такие, как сообщения CGI и автоматическое распознавание соседей (ANR - Automatic Neighbor Recognition), уже были внедрены в Rel.8, в Rel.9 есть улучшения RLF. Но если LTE обеспечивает базовые показатели, то LTE-A, где появился интерфейс X2, обеспечивающий возможность обмена информации; улучшенная координация интерференции между сотами; баланс нагрузки; минимизация необходимости драйв-тестов (MDT); само-исправление; энергосбережение. В релизе 11 предусмотрено также Coordinated Multipoint (CoMP).

Рис.3 Три из множества возможных для LTE-A сценариев агрегации частот, где частота f1 показана серым, а f2 - голубым: (a) f1 использована для наращивания покрытия, а f2 использован для наращивания скорости передачи данных (f2>f1)
(b) Обе частоты использованы для наращивания пропускной способности соты;
(c) f1 обеспечивает макро-покрытие и f2 используется для увеличения пропускной способности в хотспотах.

Управление интерференцией (IM)

Управление интерференцией - это еще одна фича LTE-A, которая достигается апгрейдом ПО, которая может обеспечивать увеличение спектральной эффективности (измеряемой в битах/с на Гц/кв.км). Это обеспечивает выигрыш за счет более эффективного совместного использования частот в заданной зоне. Фича является динамической и может работать в диапазоне до 100 мс.

Улучшенное подавление межсотовой интерференции (eICIC) представляет наращивание технологий управления интерференцией, которая использовалась в LTE Rel 8 и Rel 9. Отличие в том, что этот процесс не прозрачен в отношении абонентских устройств и таким образом необходимо вести его тестирование, например, с помощью Aeroflex TM500 Test Mobile.

ECIC требует координации между каждым из узлов сети, которые коммуницируют друг с другом по интерфейсу X2. В типичном случае макросоты, чьи зоны покрытия перекрываются с зонами покрытий одной или нескольких малых сот, могут координировать передачу с этими узлами. Это поможет сократить интерференцию, вызванную абонентскими устройствами в данных сотах в некоторых подкадрах, за счет ограничения передачи макросот до DL Common Reference Signal (CRS), без передачи данных, во время некоторых сабфреймов - этот режим называется Almost Blank Subframes (ABS) - почти пустые сабфреймы. Это снижает интерференцию на краю соты, образованной микро-сотой или пикосотой, а также обеспечивает возможность для микро- и пикосоты формировать "расширение радиуса соты", увеличивая зону покрытия во время этих сабфреймов.

Итоги

Все улучшения, которые появляются в LTE-A - SON, IM, малые соты, HetNets - обещают существенные выигрыши для операторов и подписчиков. Все эти компоненты, если их внедрить одноврменно, повышают спектральную эффективность, увеличивают емкость и покрытие, а также позволяет сети обслуживать большее число устройств более эффективно.

Эти улучшения достигаются за счет комбинации программных апгрейдов и эффективных по затратам замен железа. Комбинированный эффект обеспечивает выигрыш в емкости в 2.2 раза (рел.10 HetNet) по-сравнению с сетью, в которой используются только макросоты. Вдобавок преимущества LTE-A самоочевидны и ощутимы. Пользователям эта технология обещает общее улучшение качества опыта и снижения стоимости передачи данных. Оператор выиграет от сокращения OPEX и CAPEX за счет использования "интеллектуальности" HetNets, опции, которая сейчас внедряется. А также за счет дальнейшего повышения эффективности по мере развития железа. Производители сетевых решений уже способны обеспечить улучшения для интеллектуальных сетей HetNets, за которыми вскоре последуют CA и MIMO высоких порядков.

Сеть стандарта LTE не так давно была одобрена консорциумом 3GPP. Благодаря использованию такого радиоинтерфейса удается получить сеть с беспрецедентными эксплуатационными параметрами в плане максимальной скорости, с которой осуществляется передача данных, времени задержки при пересылке пакетов, а также спектральной эффективности. Авторы говорят, что запуск сети LTE позволяет более гибко использовать радиоспектр, мультиантенную технологию, адаптацию канала, механизмы диспетчеризации, организацию повторной ретрансляции данных и регулирование мощности.

Предыстория

Мобильная широкополосная связь, которая базируется на технологии передачи пакетов данных на высокой скорости по стандарту HSPA, уже стала достаточно широко признанной пользователями сотовых сетей. Однако необходимо и дальше производить совершенствование их обслуживания, к примеру, используя увеличение скорости трансляции данных, минимизацию времени задержки, а также увеличение общей емкости сети, так как требования пользователей к услугам подобной связи постоянно повышаются. Именно с этой целью и была произведена спецификация радиоинтрфейсов HSPA Evolution и LTE консорциумом 3GPP.

Основные отличия от ранних версий

Сеть стандарта LTE отличается от ранее разработанной системы 3G улучшенными техническими характеристиками, включая максимальную скорость, с которой осуществляется передача информации - более 300 мегабит за секунду, задержка пересылки пакетов не превышает 10 миллисекунд, а спектральная эффективность стала гораздо выше. Построение сетей LTE можно осуществлять как в новых частотных полосах, так и в уже имеющихся у операторов.

Данный радиоинтерфейс позиционируется как решение, на которое постепенно операторы будут переходить с систем стандартов, существующих на данный момент, это 3GPP и 3GPP2. А разработка этого интерфейса - это достаточно важный этап на пути формирования стандарта IMT-Advanced сетей 4G, то есть нового поколения. Фактически в спецификации LTE уже содержится большинство функций, которые изначально предназначались для систем 4G.

Принцип организации радиоинтерфейса

Радиосвязь обладает характерной особенность, которая состоит в том, что радиоканал по качеству не является постоянным во времени и пространстве, а зависит от частоты. Тут необходимо сказать и о том, что параметры связи меняются относительно быстро в результате многолучевого распространения радиоволн. Чтобы поддерживать постоянную скорость обмена информацией по радиоканалу, обычно применяется целый ряд способов свести к минимуму подобные изменения, а именно - различные методы разнесенной передачи. Одновременно с этим в процессе передачи пакетов информации пользователи не всегда могут заметить кратковременные колебания битовой скорости. Режим сети LTE предполагает в качестве основного принципа радиодоступа не уменьшение, а применение стремительных изменений качества радиоканала для того, чтобы обеспечить максимально эффективное использование радиоресурсов, доступных в каждый момент времени. Это реализуется в частотной и временной областях посредством технологии радиодоступа OFDM.

Устройство сети LTE

Что это за система, можно понять, только разобравшись, как она организована. В ее основу заложена обычная технология OFDM, предполагающая по нескольким узкополосным поднесущим. Применение последних в совокупности с циклическим префиксом позволяет сделать связь на базе OFDM устойчивой к временным дисперсиям параметров радиоканала, а также дает возможность практически исключить необходимость в использовании сложных эквалайзеров на принимающей стороне. Это обстоятельство оказывается весьма полезным для организации нисходящего канала, так как в этом случае удается упростить обработку сигналов приемником на главной частоте, что позволяет снизить стоимость самого терминального устройства, а также мощность, потребляемую им. И это становится особенно важно в случае использования сети 4G LTE вместе с передачей в режиме нескольких потоков.

Восходящий канал, где излучаемая мощность существенно ниже, чем в нисходящем, требует обязательного включения в работу энергоэффективного метода передачи информации для увеличения зоны покрытия, снижения принимающим устройством, а также его стоимости. Проведенные исследования привели к тому, что теперь для восходящего канала LTE используется одночастотная технология трансляции информации в форме OFDM с дисперсией, соответствующей закону дискретного Подобное решение позволяет обеспечить меньшее отношения среднего и максимального уровня мощности в сравнении с применением традиционной модуляции, что позволяет повысить энергоэффективность и упростить конструкцию терминальных устройств.

Базовый ресурс, используемый при передаче информации в соответствии с технологией ODFM, можно продемонстрировать в виде частотно-временной сети, которая соответствует набору символов OFDM, и поднесущим во временной и частотной областях. Режим сети LTE предполагает, что в качестве основного элемента передачи данных тут использованы два ресурсных блока, которые соответствуют частотной полосе 180 килогерц и интервалу времени в одну миллисекунду. Широкий диапазон скоростей для передачи данных можно реализовать посредством объединения частотных ресурсов, настройки параметров связи, включая скорость кодирования и выбор модуляционного порядка.

Технические характеристики

Если рассматривать сети LTE, что это такое, станет понятно после определенных объяснений. Чтобы достичь высокие целевые показатели, которые установлены для радиоинтерфейса такой сети, его разработчиками был организован ряд достаточно важных моментов и функциональных возможностей. Далее будет описан каждый из них с подробным указанием на то, какое влияние они оказывают на такие важные показатели, как емкость сети, зона радиопокрытия, время задержки и скорость передачи данных.

Гибкость применения радиоспектра

Законодательные нормы, которые действуют в том или ином географическом регионе, влияют на то, как будет организована мобильная связь. То есть, в них предписывается радиоспектр, выделяемый в разных частотных диапазонах непарными или парными полосами разной ширины. Гибкость использования - это одно из важнейших преимуществ радиоспектра LTE, что позволяет задействовать его в разных ситуациях. Архитектура LTE сети позволяет не только работать в разных частотных диапазонах, но и использоватьем частотные полосы, имеющие различную ширину: от 1,25 до 20 мегагерц. Помимо этого, такая система может осуществлять работу в непарных и парных частотных полосах, поддерживая временной и частотный дуплекс соответственно.

Если говорить о терминальных устройствах, то при использованении парных частотных полос прибор может действовать в дуплексном или полудуплексном режиме. Второй режим, в котором терминалом осуществляется прием и передача данных в разное время и на различных частотах, привлекателен тем, что существенно понижает требования, выставляемые к характеристикам дуплексного фильтра. Благодаря этому удается уменьшить стоимость терминальных устройств. Помимо того, появляется возможность для введения в действие парных частотных полос с незначительным дуплексным разносом. Получается, что сети мобильной связи LTE можно организовать почти при любом распределении частотного спектра.

Единственная проблема при разработке технологии радиодоступа, где предусматривается гибкое применение радиспектра, - сделать устройства связи совместимыми. С такой целью в технологии LTE реализована идентичная кадровая структура в случае использования частотных полос различной ширины и разных дуплексных режимов.

Многоантенная трансляция данных

Применение многоантенной трансляции в системах мобильной связи позволяет улучшить их технические характеристики, а также расширить их возможности в плане абонентского обслуживания. Покрытие сети LTE предполагает использование двух методов многоантенной передачи: разнесенной и многопоточной, в качестве частного случая которой выделяется формирование узкого радиолуча. Разнесенную информацию можно рассматривать в качестве способа выравнивания уровня сигнала, который идет с двух антенн, что позволяет устранить глубокие провалы в уровне сигналов, которые принимаются от каждой антенны в отдельности.

Можно подробнее рассмотреть сеть LTE: что это и как она использует все указанные режимы? Разнесенная передача тут базируется на методе пространственно-частотного кодирования блоков данных, которое дополнено разнесением по времени с частотным сдвигом при применении четырех антенн одновременно. Разнесенную передачу используют обычно на общих нисходящих каналах, где нельзя применять функцию диспетчеризации в зависимости от того, в каком состоянии находится При этом разнесенная передача может быть использована для пересылки пользовательских данных, к примеру, трафика VoIP. Из-за относительно низкой интенсивности подобного трафика нельзя оправдать дополнительные накладные расходы, которые связаны с функцией диспетчеризации, упомянутой ранее. Благодаря разнесенной передаче данных удается повысить радиус сот и емкость сети.

Многопоточная передача для одновременной пересылки ряда потоков информации по одному радиоканалу предполагает использование нескольких приемных и передающих антенн, находящихся в терминальном устройстве и базовой сетевой станции соответственно. Это существенно увеличивает максимальную скорость трансляции данных. К примеру, если терминальное устройство снабжено четырьмя антеннами и такое количество имеется на базовой станции, то вполне реальной является одновременная передача по одному радиоканалу до четырех потоков данных, что позволяет фактически сделать его пропускную способность вчетверо больше.

Если используется сеть с небольшой рабочей нагрузкой либо маленькими сотами, то благодаря многопоточной передаче удастся добиться достаточно высокой пропускной способности для радиоканалов, а также эффективно использовать радиоресурсы. Если имеются большие соты и нагрузка высокой степени интенсивности, то качество канала не позволит использовать передачу в режиме мультипотока. В таком случае качество сигнала можно повысить, если задействовать несколько передающих антенн, чтобы сформировать узкий луч для передачи данных в

Если рассматривать сеть LTE - что это дает ей для достижения большей эффективности - то тут стоит заключить, что для качественной работы при различных эксплуатационных условиях в этой технологии реализована адаптивная мультипотоковая передача, которая позволяет постоянно регулировать количество потоков, передаваемых одновременно, в соответствии с постоянно изменяющимся состоянием канала связи. При хорошем состоянии канала можно осуществлять одновременную передачу до четырех потоков данных, что позволяет достичь скорости передачи до 300 мегабит за секунду при ширине частотной полосы в 20 мегагерц.

Если состояние канала не является настолько благоприятным, то передача производится меньшим количеством потоков. В данной ситуации антенны могут использоваться для формирования узкой диаграммы направленности, повышая общее качество приема, что в итоге приводит к увеличению пропускной способности системы и расширению обслуживаемой зоны. Чтобы обеспечить обширные зоны радиопокрытия либо передачу данных на высокой скорости, можно осуществлять передачу одного потока данных с узком луче либо задействовать на общих каналах разнесенную трансляцию данных.

Механизм адаптация и диспетчеризации канала связи

Принцип работы LTE сетей предполагает, что под диспетчеризацией будет подразумеваться распределение между пользователями сетевых ресурсов для передачи данных. Тут предусматривается динамическая диспетчеризация в нисходящем и восходящем каналах. Сети LTE в России настроены на данный момент так, чтобы сбалансировать каналы связи и общую производительность всей системы.

Радиоинтерфейс LTE предполагает реализацию функции диспетчеризации в зависимости от того, в каком состоянии находится канал связи. С ее помощью обеспечивается передача данных на высоких скоростях, что достигается за счет применения модуляции высокого порядка, передачи дополнительных потоков информации, уменьшения степень кодирования каналов, а также снижения количества повторных трансляций. Для этого задействованы частотные и характеризующиеся относительно хорошими условиями связи. Получается, что передача любого конкретного объема данных производится за более короткий промежуток времени.

Сети LTE в России, как и в других странах, построены так, что трафик сервисов, которые заняты пересылкой пакетов с небольшой полезной нагрузкой спустя одинаковые временные промежутки, может вызывать необходимость в увеличении объемов трафика сигнализации, который требуется для динамической диспетчеризации. Он может даже превосходить объем информации, транслируемой пользователем. Именно поэтому существует такое понятие, как статическая диспетчеризация сети LTE. Что это, станет понятно, если сказать, что пользователю выделяется радиочастотный ресурс, предназначенный для передачи какого-то конкретного числа подкадров.

Благодаря механизмам адаптации удается «выжать все возможное» из канала с динамическим качеством связи. Он позволяет выбрать схему канального кодирования и модуляции в соответствии с тем, какими условиями связи характеризуются сети LTE. Что это, станет понятно, если сказать, что его работа влияет на скорость трансляции данных, а также на вероятность возникновения в канале каких-либо ошибок.

Мощность в восходящем канале и ее регулирование

Этот аспект касается управления уровнем мощности, излучаемой терминалами, чтобы увеличить емкость сети, повысить качество связи, сделать зону радиопокрытия больше, снизить потребление энергии. Чтобы достичь перечисленных целей механизмами регулирования мощности, стремятся к максимальному увеличению уровня полезного входящего сигнала с одновременным снижением радиопомех.

Сети LTE "Билайн" и других операторов предполагают, что сигналы в восходящем канале остаются ортогональными, то есть между пользователями одной соты не должно быть взаимных радиопомех, по крайней мере, это касается идеальных условий связи. Уровень помех, которые создаются пользователями соседних сот, зависит о того, где находится излучающий терминал, то есть от того, как затухает его сигнал на пути к соте. Сеть LTE "Мегафон" устроена точно так же. Правильно будет сказать так: чем ближе терминал находится к соседней соте, тем выше будет уровень помех, которые он в ней создает. Терминалы, которые находятся на более значительном расстоянии от соседней соты, способны передавать сигналы большей мощности в сравнении с терминалами, находящимися с ней в непосредственной близости.

Благодаря ортогональности сигналов, в восходящем канале можно мультиплексировать сигналы от терминалов разной мощности в одном канале на одной и той же соте. Это означает, что нет необходимости компенсировать всплески уровня сигнала, которые возникают из-за многолучевого распространения радиоволн, а можно использовать их с целью увеличения скорости трансляции данных с применением механизмов адаптации и диспетчеризации каналов связи.

Ретрансляции данных

Почти любая система связи, и LTE сети в Украине не являются исключением, время от времени допускает ошибки в процессе пересылки данных, к примеру, из-за замирания сигнала, помех или шумов. Защита от ошибок обеспечивается за счет методов повторной передачи утраченных или искаженных частей информации, предназначенных для гарантии обеспечения высокого качества связи. Радиоресурс используется намного рациональнее, если протокол ретрансляции данных организован эффективно. Чтобы максимально полно использовать радиоинтерфейс высокой скорости, технология LTE обладает динамически эффективной двухуровневой системой ретрансляции данных, которая реализует Hybrid ARQ. Он характеризуется небольшими накладными расходами, необходимыми для обеспечения обратной связи и повторной посылки данных, дополненный протоколом селективного повтора высокой степени надежности.

Протоколом HARQ предоставляется приемному устройству избыточная информация, дающая ему возможность корректировать какие-то конкретные ошибки. Ретрансляция по протоколу HARQ приводит к формированию дополнительной информационной избыточности, которая может потребоваться в том случае, когда для устранения ошибок оказалось недостаточно повторной передачи. Ретрансляция пакетов, которые не прошли исправление протоколом HARQ, производится с использованием протокола ARQ. LTE сети на iPhone работают в соответствии с вышеописанными принципами.

Это решение позволяет гарантировать минимальную задержку трансляции пакетов с малыми накладными расходами, а надежность связи при этом гарантируется. Протокол HARQ позволяет обнаружить и исправить большую часть ошибок, что приводит к достаточно редкому использованию протокола ARQ, так как это сопряжено с немалыми накладными расходами, а также с повышением времени задержки при трансляции пакетов.

Является конечным узлом, который поддерживает оба эти протокола, обеспечивая тесную связь уровней двух этих протоколов. В числе разнообразных преимуществ подобной архитектуры можно назвать высокую скорость устранения ошибок, которые остались после работы HARQ, а также регулируемый объем информации, передаваемой посредством использования протокола ARQ.

Радиоинтерфейс LTE обладает высокими рабочими характеристиками, благодаря его основным компонентам. Гибкость применения радиоспектра позволяет задействовать данный радиоинтерфейс при любом доступном ресурс частот. Технология LTE предусматривает ряд функций, которые обеспечивает эффективное применение стремительно изменяющихся условий связи. В зависимости от состояния канала, функция диспетчеризации выдает лучшие ресурсы пользователям. Применение многоантенных технологий приводит к уменьшению замирания сигнала, а с помощью механизмов адаптации канала можно задействовать методы кодирования и модуляции сигнала, гарантирующие в конкретных условиях оптимальное качество связи.

Основное преимущество технологии – повышенная скорость интернета. Обещают до 1 Гбит в секунду, но по факту оказывается около 100 Мб/сек у «Билайна», до 300 Мб/сек у «Мегафона», до 187 Мб/сек у «МТС» (по данным на сентябрь 2017).

В чем разница между 4G и LTE?

Удобно приравнивать LTE к 4G. Но это не совсем так. Long Term Evolution придет в мелкие городки и деревни быстрее, чем 4 «Джи».

LTE нельзя считать не 4G-форматом.
Технология не на 100% соответствует стандартам 4 поколения.
Скорость интернета в регионах будет не больше 100 Mbps (это в 10 меньше, чем было заявлено в рекламных акциях).
LTE развивается быстрее, чем 4G. Но есть технические трудности, с которыми сталкиваются операторы связи.

В чем отличия между 2G, 3G и 4G?

Скорость передачи в 4G-сети примерно в 5 раз выше, чем в 3G. Конкретные характеристики зависят от местонахождения, модели мобильного устройства, тарифного плана и других особенностей.

*** Информация собрана в соответствии с данными на сайте мобильного оператора «Билайн» (http://www.beeline-online.info).

Как подключить технологию?

Вам нужно купить мобильный телефон с поддержкой технологии 4G и LTE. Дальше идем к оператору мобильной связи в офис и просим предоставить USIM-карту. Это бесплатно. Ваш номер не изменяется. Отдельные мобильные операторы даже поощряют замену «симок», предоставляют бонусы. Белорусский оператор «Лайф» (Life) летом 2017 года обещал до 2 Гб бесплатного трафика за смену обычной симки на USIM.

Как узнать о нахождении в LTE и 4G?

Взгляните на устройство (нас интересует строка состояния, расположенная в верхней части экрана). На ней вы увидите значок LTE или 4G. Это значит, что гаджет находится в зоне покрытия и готов предоставить вам высокоскоростной доступ в интернет.

Сам значок может быть другим. Все зависит от модели вашего смартфона, или планшета.

Где работает 4G, а в какие регионы только собирается идти?

Используется термин «карта покрытия» («зона покрытия»). Он обозначает регионы и населенные пункты, в которых есть подстанции, где «ловит сигнал». Карта покрытия «МТС» по состоянию на 12 октября 2015 г. по Москве и Московской области выглядела так. Оператор предупреждает, что в пределах зоны радиопокрытия радиотелефонная связь может ухудшаться и прерываться. Сигнал может идти с помехами, если вы находитесь рядом со зданиями, в подвальных помещениях, в туннелях. Мобильный оператор гордо заявляет, что у него самая большая 4G-сеть в стране, включающая 27 365 базовых станций.

На официальном сайте мобильного оператора «Мегафон» также можно посмотреть зоны, в которых работает связь. Для примера мы выбрали Москву и Московскую область. Как и в случае с «МТС», сигнал есть в центре столицы и крупных населенных пунктах рядом с ней. Есть «белые пятна» и зоны, куда 4 «Джи» не пришел.

На официальном сайте «Билайна» нельзя уменьшать карту и посмотреть Московскую область. Но видно, что в столице сигнал есть почти везде (исключение – территория Алексеевского лесопарка, Кунцевского леса, части Горенского лесопарка).

С покрытием разобрались. Могу лишь добавить, что нужно смотреть карты покрытия на официальных сайтах операторов. Так как они все время обновляются.

Какие мобильные телефоны, смартфоны и планшеты поддерживают 4G и LTE?

Первым в мире телефоном, поддерживающим LTE, стал Samsung SCH-R900, который появился на рынке в 2010. В 2011 году компания выпустила первый в мире LTE-смартфон, которым стал Samsung GALAXY Indulge. В 2014 году появился GALAXY S5, который «научился» поддерживать сверхскоростной LTE-Advanced.

Функция предусмотрена во многих современных смартфонах:

iPhone 5S, Sony Xperia V (LT25i), Nokia 920 Lumia, iPhone 5С, Sony Xperia ZR LTE (C5503).
BlackBerry Z10, Sony Xperia Z1 (C6903), HTC One, Nokia 925 Lumia, HTC One SV (LTE).
HTC X325u (One XL), Sony Xperia SP (C5303), Nokia 625 Lumia, Sony Xperia ZL (C6503).
Sony Xperia Z (C6603), Nokia 820 Lumia, Sony Xperia SP (C5302) и десятки других.

Технология появилась в планшетах (iPad Air, Sony Xperia Tablet Z или iPad Mini Retina), работает на модемах (ZTE MF823 и ZTE MF821D). Перед покупкой гаджета посмотрите, какие функции есть, какие возможности предоставляются. Если телефон не поддерживает 4 «Джи», а вы вставили USIM-карту и подключили мобильный интернет, скорость не увеличится до 300 Мб/сек.

В наше время нередко задается вопрос LTE - что это такое в телефоне? Современные производители устройств и оборудования для мобильной связи готовят отрасль к новому прорыву - переходу на стандарт связи 4G. Возможности этого стандарта просто фантастические. Теоретически 4G обеспечит скорость интернета до 100 Мбит/с для находящихся в движении мобильных средств связи и до 1 Гбит/с для стационарных. Это в 100 раз больше возможностей современного формата 3G. Ведущие производители уже оснащают телефоны стандарта 3G поддержкой "следующего поколения" стандарта - связь LTE.

LTE - что это?

Внедрение нового стандарта мобильной связи - дело непросто и не быстрое. На внедрение двух предыдущих форматов потребовалось по десятилетию на каждый. Работа над 4G началась в 2008, но уже сейчас, на вопрос, что такое LTE, можно ответить, что это первый этап развития формата 4G. Эта технология позволяет повысить пока что не в 100, а в 10 раз, но это только первое поколение формата. Технология стремительно популяризируется и интересует все больше пользователей.

LTE и 4G - в чем разница?

Пока еще рано говорить, что та высокая планка, которую поставили перед собой разработчики стандарта связи 4G, будет преодолена совсем скоро. Видимо, до массового перехода еще несколько лет. Но первые шаги уже сделаны, и они продемонстрировали серьезные преимущества над 3G. Современная технология LTE - это высокая скорость загрузки на мобильном устройстве, и грандиозная модернизация оборудования, которое обеспечивает работу беспроводных сетей и их инфраструктуры. А это позволит в недалеком будущем повысить возможности обмена данными без использования проводных сетей.

Преимущества LTE

Последние модели смартфонов, оснащенные технологией LTE, обеспечивают абоненту возможность пользоваться высокоскоростным интернетом. Эта переходная технология, на практике обеспечивает 100 Мбит/с при приеме и 50 Мбит/с при отдаче. При этом нужно помнить, что фактические показатели всегда ниже расчетных - теоретических. Высокая скорость LTE предоставляют пользователям такие возможности:

осуществлять двустороннюю видеосвязь с высоким качеством;
просматривать видео онлайн в формате FullHD;
использовать любые сервисные программы и многое другое.

Как подключить LTE?

Последние модели iPhone, начиная с iPhone 5, оснащаются модулем LTE. Возможности модуля расширяются в каждом новом поколении и, если для iPhone 5, 5c, 5s скорость обмена составляла– 100 Мбит/сек, то в iPhone 7, 7 Plus это уже – 450 Мбит/сек. Для того чтобы воспользоваться преимуществами этой технологии, следует ответить на вопрос - как включить LTE. Инструкция проста и выглядит она так:

В меню Настройки выберите пункт Сотовая связь, далее - Параметры данных и Голос.
В окошке напротив LTE поставьте галочку. Выберите «Включить LTE» в окне всплывающего сообщения
Для проверки скорости соединения удобно использовать бесплатную утилиту Speedtest.

Почему не работает LTE?

Если модуль LTE не работает, то на это может быть несколько причин. Часто эта проблема возникает потому, что отсутствует поддержка LTE- покрытие своим сетевым оператором. Если эти неполадки на программном уровне, то с проблемой можно справиться самостоятельно. Для начала следует в Настройки и проверить подключение. Если подключение выполнено, но модуль не работает, можно попробовать решить проблему, используя такой алгоритм:

Сбросить настройки устройства и перезагрузить его. Служебная информация при этом обновится, а данные, кроме паролей Wi - Fi будут удалены.
Потребуется установить на устройство последнее обновление IOS.
Перезагрузить устройство повторно - Reset, удерживая кнопку включения, затем выбрать «домой» и удерживать одновременно, пока не загорится индикатор загрузки.