LTE

от Уикипедия, свободната енциклопедия

LTE (от английски: Long-Term EvolutionДългосрочна еволюция) в телекомуникациите е стандарт за безжична широколентова комуникация за мобилни устройства и терминали за високоскоростно предаване на данни, базиран на стандартите GSM/EDGE и UMTS/HSPA. Той подобрява капацитета и скоростта на тези стандарти чрез използване на различен радиоинтерфейс и подобрения на основната мрежа. [1][2] LTE е начин за обновление и надграждане за оператори както с GSM/UMTS мрежи, така и с мрежи CDMA2000. Тъй като честотите и лентите на LTE се различават в различните държави, само многолентовите телефони могат да използват LTE във всички държави, където се поддържа.

Стандартът е разработен от Проект за партньорство от 3-то поколение (3GPP3-rd Generation Partnership Project) и е посочен в неговата серия документи Release 8, с незначителни подобрения, описани в Release 9. LTE се нарича също 3,95G и се предлага на пазара като „4G LTE“ и "Advanced 4G ", но не отговаря на техническите критерии за 4G безжична услуга, както е посочено в сериите документи 3GPP Release 8 и 9 за LTE Advanced. Изискванията са определени от организацията ITU-R в спецификацията IMT Advanced; но поради пазарния натиск и значителния напредък, който WiMAX, развитият високоскоростен пакетен достъп и LTE внасят в оригиналните 3G технологии, ITU по-късно реши, че LTE и гореспоменатите технологии могат да бъдат наречени 4G технологии. [3] Стандартът LTE Advanced официално удовлетворява изискванията на ITU-R, за да бъде считан за IMT-Advanced. [4] За да разграничи LTE Advanced и WiMAX-Advanced от настоящите 4G технологии, ITU ги определи като „Истински 4G“.[5][6]

Внедряване на мрежата LTE в държавите към
7 декември 2014 г.
  В търговска експлоатация
  Инсталирана или планирана
  Провеждане на тестване

Общи сведения[редактиране | редактиране на кода]

LTE е стандарт за безжично предаване на данни и развитие на GSM/UMTS стандартите. Целта на LTE е да увеличи пропускателната способност и скоростта с помощта на нов метод за цифрова обработка и модулация на сигнали, разработен в началото на хилядолетието. Друга цел е да се проектира и опрости архитектурата на IP-базирани мрежи, като се намали значително забавянето на предаването на данни в сравнение с 3G-мрежовата архитектура. Безжичният LTE интерфейс е несъвместим с 2G и 3G по отношение на сигнали и протоколи.

Спецификацията LTE позволява скорости на изтегляне до 3 Gbps, а забавянето на предаваните данни може да бъде намалено до 2 милисекунди. LTE поддържа честотни ленти от 1,4 MHz до 20 MHz и поддържа както разделяне на честотата (FDD), така и разделяне по време (TDD).

В таблица 1 е дадена класация на държавите по 4G LTE временно покритие (данни на OpenSignal към май 2019 г.). [7]

Едномодов модем 4G LTE от Samsung, работещ в първата търговска мрежа 4G на Telia
Мястото на технологията „Дългосрочна еволюция“ (LTE) сред поколенията стандарти за клетъчни мрежи
Таблица 1
Място Страна Обхват
1 Flag of South Korea.svg Южна Корея 97,5 %
2 Flag of Japan.svg Япония 96,3 %
3 Flag of Norway.svg Норвегия 95,5 %
4 Flag of Hong Kong.svg Хонконг 94,1 %
5 Flag of the United States.svg САЩ 93,0 %
6 Flag of the Netherlands.svg Нидерландия 92,8 %
7 Flag of the Republic of China.svg Тайван 92,8 %
9 Flag of Sweden.svg Швеция 91,1 %
10 Flag of India.svg Индия 90,9 %
11 Flag of the Czech Republic.svg Чехия 90,6 %
12 Flag of Belgium (civil).svg Белгия 90,4 %
16 Flag of Switzerland.svg Швейцария 89,6 %
17 Flag of Finland.svg Финландия 89,5 %
18 Flag of Canada (Pantone).svg Канада 88,8 %
19 Flag of Denmark.svg Дания 88,6 %
21 Flag of Spain.svg Испания 87,4 %
23 Flag of Austria.svg Австрия 86,6 %
25 Flag of the United Kingdom.svg Великобритания 84,7 %
26 Flag of Slovakia.svg Словакия 84,5 %
27 Flag of Serbia.svg Сърбия 83,8 %
29 Flag of Croatia.svg Хърватия 83,4 %
32 Flag of Greece.svg Гърция 83,2 %
33 Flag of Poland.svg Полша 82,9 %
35 Flag of Portugal.svg Португалия 82,6 %
41 Flag of France (1794–1815, 1830–1974, 2020–present).svg Франция 79,7 %
42 Flag of Malaysia.svg Малайзия 79,6 %
43 Flag of Bulgaria.svg България 79,5 %
44 Flag of Paraguay.svg Парагвай 79,1 %
45 Flag of Argentina.svg Аржентина 79,0 %
46 Flag of Italy.svg Италия 79,0 %
47 Flag of Turkey.svg Турция 79,0 %
49 Flag of Romania.svg Румъния 78,8 %
54 Flag of Germany.svg Германия 76,9 %
61 Flag of Russia.svg Русия (1) 73,9 %
68 Flag of Albania.svg Албания 72,2 %
72 Flag of Israel.svg Израел 69,5 %
74 Flag of Belarus.svg Беларус 68,6 %
75 Flag of Ukraine.svg Украйна 66,4 %
78 Flag of Egypt.svg Египет 65,4 %

(1) По отношението на покритата площта на страната
към населението Русия заема първо място в света.

Технологични характеристики[редактиране | редактиране на кода]

Обхватът на базовата станция LTE зависи от мощността на излъчване и е теоретично неограничен, а максималната скорост на предаване на данни зависи от радиочестотата и разстоянието от базовата станция. Теоретичната граница за скорост от 1 Gb/s е от 3,2 km (2600 MHz) до 19,7 km (450 MHz). Повечето оператори в Източна Европа работят в 2600 MHz, 1800 MHz и 800 MHz (LTE-FDD стандарт). Базовите станции в обхвата 800 MHz са в състояние да осигурят тази скорост на разстояние до 13,4 km [8]. Обхватът 1800 MHz е най-използваният в света, той съчетава висок капацитет и относително голям обхват (6,8 km).

През ноември 2015 г. Международният съюз по далекосъобщения препоръча изграждане на мрежи LTE в обхвата 694 – 790 MHz в Европа, Африка, Близкия изток и Централна Азия. Тези честоти в редица страни по това време са били заети от аналогово телевизионно излъчване. [9]

Голяма част от стандарта LTE разглежда надграждането на 3G от UMTS до това, което в крайна сметка ще бъде 4G технология. Голяма част от работата е насочена към опростяване на архитектурата на системата: преминава се от съществуващата UMTS верига + превключване на пакети в мрежа към единна IP-инфраструктура (all-IP). E-UTRA е LTE безжичен интерфейс. Неговите основни характеристики са:

  • Максималната скорост на изтегляне от мрежата е до 299,6 Mbps, а максималната скорост на изтегляне към мрежата от абоната е до 75,4 Mbps, в зависимост от категорията на потребителското оборудване (антена с МИМВ 4x4, използваща спектър 20 MHz).
  • Пренос на данни с ниска латентност (латентност от 5 ms за малки IP пакети при оптимални условия), по-ниска латентност при установяване на връзка.
  • Подобрена поддръжка за мобилност, като пример – терминал, движещ се със скорост от 350 км/ч или 500 км/ч в зависимост от честотната лента.
  • OFDMA за връзка надолу, SC-FDMA за връзка нагоре за пестене на енергия.
  • Поддръжка както за FDD, така и за TDD комуникационни системи, както и за полудуплексни FDD със същата технология за радиодостъп.
  • Увеличаване на гъвкавостта. За ширината на клетката са стандартизирани честотите: 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz и 20 MHz .
  • Поддръжка за размери на клетки от няколко десетки метра (фемто- и пикоклетки) до 100 км. В по-ниските честотни ленти, които се използват в селските райони, 5 km е оптималният размер на клетката. В градските и гъсто населени райони се използват по-високи честотни ленти (напр. 2,6 GHz в ЕС) за поддръжка на високоскоростна мобилна широколентова връзка. В този случай размерът на клетката може да бъде 1 км или дори по-малко.
  • Поддръжка за най-малко 200 активни клиенти от клетка на 5 MHz.
  • Поддръжка за съвместно съществуване с по-стари стандарти (напр. GSM/EDGE, UMTS и CDMA2000). Потребителите могат да започнат разговор или предаване на данни в зона с наличност на LTE и след като напуснат зоната на покритие, да продължат да работят без специални действия от тяхна страна в GSM / GPRS мрежи.
  • Въздушен интерфейс за превключване на пакети.

Гласови повиквания[редактиране | редактиране на кода]

Стандартът LTE поддържа само превключване на пакети със своята изцяло IP мрежа. Гласовите повиквания в GSM, UMTS и CDMA2000 са с превключване на вериги, така че операторите трябва да реорганизират гласовата си мрежа, докато мигрират към LTE. [10] Има три различни подхода:

Глас през LTE (VoLTE)[редактиране | редактиране на кода]

Технологията VoLTE дава възможност за предаване на гласови повиквания в LTE мрежата. VoLTE позволява да се избегне превключване от мрежа LTE към мрежа от предишно поколение, което ускорява процеса на извършване на гласово повикване.

Резервно превключване на верига (CSFB)[редактиране | редактиране на кода]

С този подход LTE предоставя само услуги за данни, така че когато трябва да бъде получено или осъществено гласово повикване, терминалът просто се връща към мрежа с комутиране на вериги (например GSM или UMTS). С това решение операторите просто трябва да актуализират MSC, вместо да внедряват IMS, за да могат бързо да започнат да предоставят услуги. Недостатъкът обаче е голямото забавяне на настройката на разговора.

Едновременен глас и LTE (SVLTE)[редактиране | редактиране на кода]

При този подход терминалът работи едновременно в LTE и режим с превключване на вериги, услугите за данни се предоставят в режим LTE, а гласовите услуги се предоставят в режим с превключване на вериги. Това решение се основава изцяло на изискванията за мобилни телефони и няма специфични изисквания за мрежата. Недостатъкът на това решение е, че такъв телефон може да стане скъп и да има висока консумация на енергия.

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. An Introduction to LTE. // 3GPP LTE Encyclopedia. Посетен на December 3, 2010.
  2. Long Term Evolution (LTE): A Technical Overview. // Motorola. Посетен на July 3, 2010.
  3. Newsroom • Press Release. // Itu.int. Посетен на 2012-10-28.
  4. ITU-R Confers IMT-Advanced (4G) Status to 3GPP LTE. // 3GPP, 20 October 2010. Посетен на 18 May 2012.
  5. pressinfo. Press Release: IMT-Advanced (4G) Mobile wireless broadband on the anvil. // Itu.int, 2009-10-21. Посетен на 2012-10-28.
  6. Newsroom • Press Release. // Itu.int. Посетен на 2012-10-28.
  7. The State of LTE (September 2015). OpenSignal
  8. Mobile-review.com LTE в 450 МГц и не только
  9. Елизавета Серьгина, Ксения Болецкая. Международный союз электросвязи рекомендовал строить LTE-сети в диапазоне 694 – 790 МГц. // „Ведомости“, 2015-11-30. Посетен на 2015-11-30.
  10. «Voice and SMS in LTE Technology White Paper, Rohde & Schwarz, 2011»