Loading AI tools
standard bezprzewodowego przesyłu danych Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Long Term Evolution (LTE) – standard bezprzewodowego przesyłu danych będący następcą systemów trzeciej generacji, rozwijany przez konsorcjum 3GPP. Głównymi celami nowego standardu jest zwiększenie możliwości telefonii komórkowej poprzez zwiększenie prędkości przesyłania danych, zmniejszenie opóźnień, zwiększenie efektywności spektralnej łączy radiowych, zmniejszenie kosztów transmisji danych, uproszczenie architektury.
Interfejs radiowy LTE używa technologii OFDM do transmisji danych od stacji bazowej do telefonu. Transmisja w kierunku przeciwnym (od telefonu w górę) wykorzystuje SC-FDMA (DFTS-FDMA). Jest to jedna z najbardziej widocznych różnic w stosunku do UMTS, który bazuje na WCDMA.
Pierwsza wersja standardu została wydana w grudniu 2008 roku jako Release 8, Release 9 został wydany w grudniu 2009, natomiast zgodność z IMT-Advanced, czyli zbiorem wymagań dla czwartej generacji sieci radiowych, została osiągnięta wraz z wydaniem LTE-Advanced oznaczonego Release 10[1].
Specyfikacja LTE (według dokumentu 3GPP Release 8):
Kanały logiczne LTE | |
Kanały kontrolne | Kanały przepływu |
|
|
Kanały transportowe LTE | |
Downlink | Uplink |
|
|
Kanały fizyczne LTE | |
Downlink | Uplink |
|
|
System LTE stosuje 3 rodzaje modulacji:
Rodzaj modulacji, którą wykorzystuje się w kierunku uplink, jest QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Jej zaletą jest to, że im większa liczba bitów na Symbol, tym większa ilość przesyłanych informacji i lepsze wykorzystanie pasma. Wadą QAM jest to, że im większa liczba bitów na symbol, tym mniejsza odporność na zakłócenia. Drugą modulacją stosowaną w LTE jest QPSK. Jej zaletą jest zwiększenie efektywności wykorzystania pasma, przy jednoczesnym braku negatywnego wpływu na bitową stopę błędów (BER).
Konstelacje modulacji w LTE:
Konsorcjum 3GPP pracuje aktualnie nad technologią, która ma spełniać wymogi ITU względem technologii IMT-Advanced, a jest nią technologia LTE-Advanced. Prace nad LTE-A rozpoczęły się w kwietniu 2008 r. Operatorzy i producenci uzgodnili podczas wstępnych prac podstawowe założenia LTE-Advanced:
W czerwcu 2008 roku ukazał się dokument TR 36.913, w którym ustalono wymagania techniczne LTE-A. Główne wymagania względem technologii LTE-A zaprezentowane są poniżej w tabeli.
Parametry | Dane | |
Przepustowość | do abonenta 1 Gb/s
od abonenta 500 Mb/s | |
Maksymalna szerokość pasma | powyżej 70 MHz | około 100 MHz DL
około 40 MHz UL |
Opóźnienia | w płaszczyźnie sterowania < 50 ms
w płaszczyźnie użytkownika 5-10 ms | |
Wydajność widmowa | 30 b/s/Hz DL
15 b/s/Hz UL | |
Zasięg | do 1 km | |
Mobilność | taka sama jak w LTE | |
Pojemność | 3-krotnie większa niż w LTE |
Agregacja pasma to rozwiązanie, które pozwala na zapewnienie m.in. wyższych prędkości transferu danych w sieci 4G LTE. Oznacza ona łączenie kilku częstotliwości nośnych w jeden kanał o większej szerokości. Maksymalna szerokość pasma określona w wydaniu 8 i 9 standardu, wynosząca 20 MHz uniemożliwiała spełnienie wymagań IMT-Advanced dotyczących przepustowości łącza radiowego. Definiując LTE-Advanced, 3GPP zaproponowało rozwiązanie tego problemu w postaci agregacji pasma – operator ma możliwość agregacji do pięciu, niekoniecznie sąsiednich, pasm o maksymalnej szerokości 20 MHz, formując w ten sposób jedno szerokie pasmo o maksymalnej szerokości 100 MHz, co pozwoli na przesyłanie danych w kierunku urządzenia mobilnego z prędkością do 1 Gb/s[2][3].
Agregacja nośnych w LTE Advanced umożliwia korzystanie przez terminal użytkownika z szerszego pasma co przekłada się na większe możliwe do uzyskania prędkości transmisji danych. Mechanizm agregacji nośnych w LTE został wprowadzony w standardzie 3GPP Rel-10. Aby uzyskać pełną kompatybilność wstecz każda agregowana nośna jest zgodna z poprzednimi wersjami standardu LTE – 3GPP Rel-8 i Rel-9.[4]
Początkowo zakładano agregację do 5 nośnych LTE (w sumie do 100 MHz pasma) co zostało rozszerzone w ramach 3GPP Rel-13 do 32 nośnych LTE (do 640 MHz agregowanego pasma).
Możliwe są 3 podstawowe konfiguracje CA:
Poszczególne nośne w agregacji pasm nie są równorzędne, dzielimy je na:
Agregacja nośnych osobno traktuje łącze w dół i w górę. Zdecydowanie bardziej popularna jest agregacja w łączu w dół gdzie terminale są już w stanie agregować do 4 nośnych (jedna downlink PCC, trzy downlink SCC). Taki terminal używa do 4 nośnych w łączu do terminala, ale tylko jednego w łączu do stacji bazowej (tego, na którym ma PCC)[5].
Standard 3GPP Rel-10 zakładał agregację do 100 MHz pasma na 5 nośnych jednak zdefiniowane kombinacje nośnych ograniczały realne implementacje do 40 MHz agregacji. W ramach testów przeprowadzonych przez Orange Polska w 2016 roku w oparciu o pasma szerokości 20 MHz na częstotliwościach 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz i 2600 MHz połączonych w jeden „superkanał” o szerokości 100 MHz udało się osiągnąć prędkość 1,91 Gb/s[6]. Każda konfiguracja agregacji pasm LTE musi być zdefiniowana w standardzie 3GPP TS 36.101 aby była wspierana przez urządzenia różnych producentów. Jednocześnie dla agregacji pasm jako funkcjonalności ustalono zasadę, że kombinacje agregacji pasm są niezależne od wersji standardu 3GPP. Oznacza to, że kombinacja CA wyspecyfikowana w ramach standardu 3GPP Release N (gdzie N>10) może być wspierana przez terminal zgodny z wcześniejszym standardem 3GPP Release (N-x).
W kolejnych wersjach standardu 3GPP dodawało nowe funkcjonalności związane z CA[7]:
Wersja 3GPP Release | Rel-10 | Rel-11 | Rel-12 | Rel-13 |
Funkcjonalność związana z agregacją pasm LTE | Agregacja dwóch nośnych w łączu do klienta (downlink) | Agregacja trzech nośnych w łączu do klienta (downlink) z sumrycznym pasmem szerszym niż 40 MHz | Agregacja dwóch bądź trzech nośnych w łączu do klienta (downlink) – jednoczesna agregacja nośnych o wielodostępie częstotliwościowym (FDD) i czasowym (TDD) | Agregacja czterech nośnych w łączu do klienta (downlink) |
Agregacja dwóch nośnych w łączu do stacji bazowej (uplink) – tylko wewnątrz jednego pasma, ciągłe | Agregacja dwóch nośnych w łączu do stacji bazowej (uplink) – pomiędzy różnymi pasmami, nieciągłe
|
Przygotowanie standardu do obsłużenia kombinacji agregacji do 32 nośnych | ||
Agregacja trzech nośnych w łączu do klienta (downlink) z sumrycznym pasmem nie szerszym niż 40 MHz | Agregacja nośnych pomiędzy różnymi stacjami (przy różnym opóźnieniu czasowym i różnych lokalizacjach stacji bazowych)
|
Pasmo LTE Operator |
B20 800 MHz | B8 900 MHz | B3 1800 MHz | B1 2100 MHz | B7 2600 MHz | B38 2600 MHz |
---|---|---|---|---|---|---|
Cyfrowy Polsat | Nie[8] | Tak[8] | Tak[9][10] | Tak[11] | Tak | Tak[12][13] |
Plus | Nie[8] | Tak[8] | Tak[14][15] | Tak[11] | Tak[16] | Tak[12][13] |
Play | Tak[16] | Nie | Tak | Tak[17][18] | Tak[16] | Nie[13] |
Orange | Tak[16] | Nie | Tak | Tak[18] | Tak[16] | Nie[13] |
T-Mobile | Tak[16] | Tak[19] | Tak | Tak[18] | Tak[16] | Nie[13] |
Pasmo LTE [MHz] Region |
700 | 800 | 900 | 1700 | 1800 | 1900 | 2100 | 2500 | 2600 | 3400 | 3600 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ameryka Północna | Tak | Nie | Nie | Tak | Nie | Tak | Tak | Nie | Nie | Nie | Nie |
Ameryka Południowa | Nie | Nie | Nie | Nie | Nie | Nie | Nie | Tak | Nie | Nie | Nie |
Europa | Nie | Tak | Tak | Nie | Tak | Nie | Tak | Nie | Tak | Tak | Tak |
Azja | Nie | Nie | Nie | Nie | Tak | Nie | Nie | Nie | Tak | Nie | Nie |
Australia | Nie | Nie | Nie | Nie | Tak | Nie | Nie | Nie | Nie | Nie | Nie |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.