LTE شبكة - ما هو؟ وضع، وهيكل وتشغيل شبكة LTE

وقد تم مؤخرا الموافقة على شبكة LTE من قبل 3GPP. من خلال استخدام هذه واجهة الهواء الشبكة يمكن الحصول على معايير التشغيل لم يسبق لها مثيل من حيث الحد الأقصى المعدل الذي يتم نقل البيانات، الكمون الحزم نقل، فضلا عن الكفاءة الطيفية. يقول المؤلفان أن إطلاق شبكة LTE يسمح استخدام الطيف الترددي، والتكنولوجيا multiantennuyu، قناة التكيف آليات جدولة أكثر مرونة، وإعادة تنظيم تتابع البيانات والتحكم في الطاقة.

قبل التاريخ

المتنقلة ذات النطاق العريض، والتي تقوم على تكنولوجيا حزمة نقل البيانات بسرعة عالية على مستوى HSPA، أصبح مقبولا على نطاق واسع من قبل مستخدمي الشبكات الخلوية. ومع ذلك، يجب أن نستمر في جعل تحسين خدماتها، على سبيل المثال، وذلك باستخدام الزيادة في سرعة ترجمة البيانات وتقليل زمن الوصول وزيادة سعة الشبكة العامة وكذلك متطلبات المستخدم لخدمات مثل هذه البلاغات تتزايد باستمرار. مع هذا الغرض، والتي تنتجها مواصفات radiointrfeysov HSPA تطور وLTE 3GPP الكونسورتيوم.

الاختلافات الرئيسية من الإصدارات السابقة

شبكة LTE القياسية تختلف عن الخصائص التي سبق وضعها نظام الجيل الثالث 3G المحسنة، بما في ذلك الحد الأقصى من السرعة التي نقل المعلومات - وأكثر من 300 ميغابت في الثانية تأخير نقل الحزمة لا تتجاوز 10 ميلي ثانية وكان الكفاءة الطيفية أعلى من ذلك بكثير. يمكن أن يتم بناء شبكات LTE في نطاقات التردد الجديدة، وكذلك في مشغلين الحاليين.

يتم وضع هذه الاذاعة كحل، التي مشغلي ستنتقل تدريجيا من معايير النظام الموجودة في هذه اللحظة، هو 3GPP و 3GPP2. وتطوير هذه الواجهة - وهذا هو تماما خطوة هامة نحو تشكيل شبكات الاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة 4G القياسية، وهذا هو الجيل الجديد. في الواقع، في مواصفات LTE تحتوي بالفعل على معظم الميزات التي كانت تهدف أصلا لأنظمة 4G.

مبدأ تنظيم واجهة الراديو

الاتصالات اللاسلكية لديه سمة من سمات التي تتكون في حقيقة أن جودة قناة الراديو ليست ثابتة في الزمان والمكان والتردد التابع. هنا لا بد من القول أن المعلمات الاتصالات تتغير بسرعة نسبيا بسبب انتشار المتعددة. للحفاظ على معدل ثابت من تبادل المعلومات على قناة الراديو، وعادة ما نستخدم عددا من الطرق للحد من هذه التغييرات، وهما - مختلف تقنيات التنوع الإرسال. في نفس الوقت في عملية نقل الحزم من مستخدمي المعلومات لا يمكن أن تلاحظ دائما التقلبات قصيرة الأجل في معدل بت. يفترض وضع شبكة LTE كمبدأ عام لا يقلل وصول إلى الراديو، واستخدام التغيرات السريعة في جودة قناة الراديو من أجل الاستخدام الفعال للموارد المتاحة الراديو في كل نقطة زمنية تعظيم. ويتم تنفيذ ذلك في مجال التردد والوقت من خلال تقنية الدخول إلى الراديو OFDM.

جهاز شبكة LTE

ما هو نوع نظام لا يمكن فهمها إلا لفهم كيفية تنظيم ذلك. لأنه يقوم على التكنولوجيا OFDM التقليدية، وهو ما يعني نقل البيانات عبر الحوامل الجزئية الضيق متعددة. استخدام هذا الأخير بالتزامن مع بادئة دوري يسمح لك لإجراء اتصال على أساس مقاومة للOFDM التشتت الزمني للالمعلمات قناة إذاعية، ويسمح القضاء عمليا على ضرورة المعادلات المعقدة في الجانب المتلقي. هذا الوضع مفيد جدا لتنظيم القناة الهابطة، كما في هذه الحالة كان من الممكن لتبسيط تجهيز استقبال الإشارة على تردد الرئيسي، مما يقلل من تكلفة الجهاز الطرفي، والطاقة المستهلكة من قبلهم. وهذا يصبح من المهم بشكل خاص عند استخدام شبكة 4G LTE مع انتقال في وضع من المواضيع متعددة.

قناة الإرسال، حيث أن القدرة المشعة هي أقل بكثير مما كانت عليه في الهابطة تتطلب إدراج إلزامية في طريقة نقل المعلومات العملية الموفرة للطاقة لتغطية الحد الأقصى، والحد من استهلاك الطاقة من جهاز الاستقبال، فضلا عن تكلفتها. وأدت التحقيقات إلى أن الآن للقناة الصاعدة يستخدم LTE في تكنولوجيا المعلومات وتيرة واحدة تبث في شكل OFDM مع تشتت القوانين ذات الصلة المنفصلة تحويل فورييه. هذا الحل يسمح لنسبة ضئيلة من متوسط وأقصى مستوى الطاقة بالمقارنة مع تعديل التقليدية، التي يمكن أن تحسن كفاءة وتبسيط بناء الأجهزة الطرفية.

الموارد الأساسية المستخدمة في نقل المعلومات وفقا للتكنولوجيا ODFM يمكن البرهنة على شكل شبكة وقت التردد، والتي تتطابق مع مجموعة من الرموز OFDM والحوامل الجزئية في المجالات الوقت والتردد. يفترض وضع شبكة LTE أن كعنصر اثنين من كتلة الموارد البيانات الأولية المستخدمة هنا، والتي تتوافق مع نطاق التردد من 180 كيلوهرتز و فترة زمنية من ميلي ثانية واحدة. وهناك مجموعة واسعة من سرعات لنقل البيانات يمكن أن تتحقق من خلال الجمع بين موارد التردد، وإعداد المعلمة الاتصالات بما في ذلك معدل رمز وأجل تعديل الاختيار.

الخصائص التقنية

وإذا نظرنا إلى شبكة LTE، ما هو عليه، سيتضح بعد بعض التفسير. لتحقيق الأهداف العالية التي تم تعيينها لواجهة الهواء من الشبكة، وتنظيم المطورين عددا من النقاط المهمة نوعا ما، والميزات. وسوف نتناول بعد ذلك، كل واحدة منها لديها بيانات تفصيلية عن تأثيرها على عوامل مهمة مثل قدرة منطقة تغطية الشبكة، وتأخير الوقت وسرعة نقل البيانات.

المرونة في استخدام الطيف الراديوي

التشريعات، والتي تعمل في منطقة جغرافية معينة، تؤثر على الطريقة التي سيتم تنظيمها الاتصالات المتنقلة. وهذا يعني أنها المقررة الطيف الراديوي المخصص لترددات مختلفة تتراوح العصابات المفردة أو الاقتران من العروض المختلفة. المرونة - وهذا هو واحد من أهم مزايا LTE الطيف الراديوي، والذي يسمح باستخدامه في حالات مختلفة. هندسة الشبكات LTE يسمح ليس فقط للعمل في نطاقات ترددية مختلفة، ولكن نطاقات التردد ispolzovat ذات العروض المختلفة 1،25-20 ميغاهيرتز. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن لمثل هذا النظام تنفيذ عملية في نطاقات التردد إقران والمفردة، والحفاظ على الوقت وعلى الوجهين تردد على التوالي.

إذا كنا نتحدث عن الأجهزة الطرفية، عندما يقترن ispolzovanenii حدة نطاقات التردد يمكن أن تعمل في وضع ملء ثنائي الاتجاه أو أحادي الاتجاه. النمط الثاني، والتي تتم عن طريق نقل المحطة واستقبال البيانات في أوقات مختلفة وعلى ترددات مختلفة جذابة ليقلل بشكل كبير من متطلبات لخصائص عرضت مرشح على الوجهين. ونتيجة لهذا فمن الممكن أن تقلل من تكلفة الأجهزة الطرفية. وبالإضافة إلى ذلك، هناك فرصة لإدخال نطاقات التردد يقترن تباعد مزدوج صغير. وتبين أن شبكة الاتصالات المتنقلة LTE يمكن ترتيب في أي توزيع ما يقرب من الطيف الترددي.

المشكلة الوحيدة في تطوير تكنولوجيا الراديو، والذي يوفر مرونة radispektra التطبيق - لجعل جهاز اتصال متوافقة. مع هذا الهدف في تكنولوجيا LTE تنفيذ هيكل الإطار متطابقة في حالة نطاقات التردد من العروض المختلفة وطرق الطباعة على الوجهين مختلفة.

البيانات بث هوائي متعدد

استخدام البث متعدد الهوائيات في أنظمة الاتصالات المتنقلة يمكن أن تحسن أدائها، وتعزيز قدرتها في مجال خدمة العملاء. طلاء شبكة LTE ينطوي على استخدام طريقتين نقل متعدد الهوائيات: التنوع ومتعددة الخيوط، كحالة خاصة التي تبرز تشكيل شعاع هوائي ضيق. ويمكن اعتبار المعلومات التنوع باعتباره وسيلة لمعادلة مستوى الإشارة الذي هو من اثنين من الهوائيات، والذي يتجنب الانخفاضات في الإشارات على مستوى عميق التي يتم تلقيها من قبل كل هوائي فردي.

يمكنك ان ترى المزيد شبكة LTE: ما هو وكيف يستخدم كل من هذه الأوضاع؟ وتستند هذه الطريقة انتقال التنوع هنا على ترميز التردد المكاني للكتل البيانات، التي تكملها التنوع الوقت إلى التحول تردد في تطبيق أربعة هوائيات في وقت واحد. يستخدم نقل التنوع عموما لالهابطة المشتركة القنوات حيث أنه من المستحيل تطبيق وظيفة جدولة تبعا لحالة من قناة اتصال. وهكذا نقل التنوع يمكن أن تستخدم لنقل بيانات المستخدم، على سبيل المثال، حركة الاتصالات عبر بروتوكول الإنترنت. نظرا لكثافة منخفضة نسبيا من هذه الحركة لا يمكن تبرير النفقات العامة الإضافية التي ترتبط مع وظيفة جدولة المذكورة سابقا. نظرا لتنوع نقل البيانات من الممكن أن تزيد من دائرة نصف قطرها من الخلايا وقدرة الشبكة.

نقل مؤشرات لنقل في وقت واحد من عدد من تدفق المعلومات على قناة راديو واحد هو استخدام متعددة تلقي ونقل الهوائيات في الجهاز الطرفي وشبكة المحطة الأساسية، على التوالي. وهذا يزيد بشكل كبير الحد الأقصى لمعدل البيانات من البث. على سبيل المثال، إذا تم تجهيز الجهاز الطرفي مع أربعة هوائيات وعدد متاح في المحطة الأساسية، فمن الحقيقي هو البث المتزامن على قناة راديو واحد إلى أربعة تيارات البيانات، مما يسمح لجعل الواقع أكثر من عرض النطاق الترددي ذلك أربع مرات.

إذا كنت تستخدم شبكة مع حجم العمل صغيرا أو خلايا صغيرة، وذلك بفضل متعددة تدفق يكون من الممكن تحقيق عرض النطاق الترددي بما فيه الكفاية العالية لمحطات الراديو، فضلا عن الاستخدام الفعال للموارد الراديو. إذا كان هناك خلايا كبيرة وعلى درجة عالية من شدة الحمل، ونوعية القناة لا يسمح لاستغلالها في وضع multipotoka. في هذه الحالة، يمكن تحسين جودة الإشارة إذا كان استخدام هوائيات الإرسال متعددة لتشكيل حزمة ضيقة لنقل البيانات في تيار واحد.

وإذا نظرنا إلى شبكة LTE - أنه يعطي لها لتحقيق قدر أكبر من الكفاءة - ثم تستحق أن نستنتج أن لنوعية العمل في ظروف التشغيل المختلفة، يتم تطبيق هذه التكنولوجيا على التكيف نقل متعدد تيار، والذي يسمح لك لضبط باستمرار عدد من تيارات تنتقل في وقت واحد، وفقا لالمتغيرة من أي وقت مضى حالة الارتباط. مع يمكن أن يتم دولة قناة جيدة للخروج نقل في وقت واحد يصل إلى أربعة تيارات البيانات التي يمكن تحقيق معدلات نقل ما يصل إلى 300 ميغابت في الثانية في عرض نطاق التردد 20 هرتز.

إذا كانت الدولة القناة ليست مواتية لذلك، يتم نقل عدد أقل من الجداول. في هذه الحالة، الهوائي يمكن أن تستخدم لتشكيل نمط شعاع ضيق، وزيادة جودة الاستقبال الشاملة، الأمر الذي يؤدي في نهاية المطاف إلى زيادة قدرة النظام والتوسع في مجال الخدمات. لضمان وجود منطقة التغطية واسعة النطاق أو نقل البيانات بسرعة عالية، فمن الممكن لنقل البيانات تيار واحد مع حزمة ضيقة، أو لاستخدام قنوات مشتركة البيانات بث متباعدة.

آلية للتكيف والجدول الزمني للقناة اتصال

مبدأ تشغيل شبكات LTE تشير إلى أن جدولة سيعني توزيع موارد الشبكة بين مستخدمي البيانات. تقدم هنا جدولة ديناميكية في القنوات الهابطة والصاعدة. ضبط شبكة LTE في روسيا يصل في الوقت الحالي وذلك لتحقيق التوازن بين قنوات الاتصال والأداء العام للنظام بأكمله.

تتضمن LTE واجهة الراديو تنفيذ المهام جدولة، وهذا يتوقف على حالة قناة الاتصال. مع أنه يتيح نقل البيانات بسرعات عالية، وهو ما يتحقق من خلال استخدام أعلى أجل تعديل، نقل معلومات إضافية تيارات، والحد من درجة قناة الترميز، فضلا عن تقليص عدد تكرار البث. للقيام بذلك ينطوي على وتيرة وتتميز الموارد الوقت عن طريق ظروف جيدة نسبيا للاتصال. وتبين أن نقل أي كمية معينة من البيانات يتم في فترة زمنية أقصر.

شبكة LTE في روسيا، كما هو الحال في بلدان أخرى، هي التي شيدت بحيث الخدمات المرورية، التي تحتلها إعادة توجيه الحزم مع الحمولات الصغيرة بعد فترات الزمنية نفسها، يمكن أن يسبب حاجة لزيادة حجم إشارات المرور ما هو مطلوب لجدولة ديناميكية. قد تتجاوز حتى كمية المعلومات المرسلة من قبل المستخدم. وهذا هو السبب في وجود شيء من هذا القبيل جدولة ثابتة للشبكة LTE. وهذا هو، يصبح من الواضح، إذا قلنا أن يحدد المستخدم مورد الترددات الراديوية لنقل عدد معين من الإطارات الفرعية.

ويرجع ذلك إلى آلية للتكيف من الممكن أن "ابتز كل شيء ممكن" من القناة مع الأداء الديناميكي. انها تسمح لك لتحديد قناة الترميز مخطط وتعديل وفقا لما تتميز الشروط شبكة الاتصالات LTE. أنه سيكون مفهوما لو أن أقول أن عمله يؤثر على معدل البث البيانات، فضلا عن احتمال للقناة أية أخطاء.

قوة في الإرسال والتنظيم

هذا الجانب يتعلق بإدارة مستوى الطاقة المنبعثة من المحطات، لزيادة الطاقة الاستيعابية للشبكة، وتحسين نوعية الاتصالات، لجعل منطقة التغطية المزيد من الجهود للحد من استهلاك الطاقة. ولتحقيق هذه الأهداف، وآليات السيطرة على السلطة تميل إلى زيادة مستوى مفيدا للإشارة الدخل مع الحد من التداخل.

شبكة LTE "الخط المباشر" وعبارات أخرى تشير إلى أن الإشارات في الإرسال متعامدة، وهذا هو بين المستخدمين في نفس الخلية يجب أن يكون أي تدخل المتبادل، على الأقل، وهذا ينطبق على الظروف المثلى للاتصال. مستوى الضوضاء التي تم إنشاؤها من قبل المستخدمين في الخلايا المجاورة، حيث يعتمد على محطة ينبعث منها، وهذا هو كيف خفف من إشارة على الطريق إلى الخلية. يتم ترتيب LTE شبكة "مكبر الصوت" في نفس الطريق. سيكون من الصحيح القول: كلما اقتربنا من المحطة هو في الزنزانة المجاورة، وارتفاع مستوى الضجيج، وهو ما يخلق في ذلك. يمكن المحطات، والتي هي على مسافة بعيدة من الزنزانة المجاورة نقل إشارات قوة أكبر بالمقارنة مع المحطات التي تقع معها على مقربة.

ويرجع ذلك إلى التعامد الإشارات في الإرسال يمكن المضاعفة اشارات من محطات الطاقة المختلفة في نفس القناة في نفس الخلية. وهذا يعني أن ليست هناك حاجة للتعويض عن رشقات نارية إشارة إلى أن تنشأ نتيجة لانتشار تعدد موجات الراديو، وأنها يمكن أن تستخدم لزيادة معدل البيانات البث باستخدام آليات التكيف والجدولة الزمنية لقنوات الاتصال.

البيانات ترحيل

تقريبا أي نظام الاتصالات، وشبكة LTE في أوكرانيا ليست استثناء، من وقت لآخر ارتكاب الأخطاء في عملية نقل البيانات، على سبيل المثال، ويرجع ذلك للإشارة إلى تلاشي أو تدخل أو الضوضاء. حماية الخطأ التي توفرها أساليب إعادة الإرسال من الأجزاء المفقودة أو التالفة من أن تكون المعلومات الضمانات لضمان ارتفاع جودة الاتصالات. يتم استخدام الموارد الراديو أكثر عقلانية إذا تم تنظيم بروتوكول إعادة الإرسال البيانات بشكل فعال. استخدام واجهة الهواء بسرعة عالية أكمل وجه، تكنولوجيا LTE ديها نظام البيانات مستويين فعال حيوي التتابع التي تطبق الهجين الاستبيان. ويتميز هذا فوق صغير اللازمة للوقوف على آرائهم والبيانات إعادة الإرسال، على أن تستكمل بروتوكول تكرار انتقائي من موثوقية عالية.

ويرد بروتوكول HARQ جهاز استقبال المعلومات الزائدة عن الحاجة، والذي يعطي له الفرصة لتصحيح أي أخطاء محددة. بروتوكول إعادة الإرسال HARQ يؤدي إلى تشكيل التكرار معلومات إضافية، والتي قد تكون مطلوبة في الحالة التي يكون فيها للخطأ لم يكن كافيا إعادة الإرسال. يتم تنفيذ إعادة الإرسال من الحزم التي لم تكن قد مرت التصحيح بروتوكول HARQ باستخدام بروتوكول الاستبيان. شبكة LTE على عمل اي فون وفقا للمبادئ المذكورة أعلاه.

هذا الحل يجعل من الممكن لضمان الحد الأدنى من حزم البث تأخير مع انخفاض النفقات العامة، والموثوقية التواصل مع مضمونة. بروتوكول HARQ يسمح لكشف وتصحيح معظم الأخطاء، الأمر الذي يؤدي إلى استخدام نادر بدلا من بروتوكول الاستبيان، حيث أنه يرتبط مع أحمال كبيرة، وكذلك مع زيادة في الكمون من حزم البث.

المحطة الأساسية هي عقدة النهاية، الذي يدعم كلا من هذه البروتوكولات، وتوفير علاقة وثيقة مستويات هذين البروتوكولين. ومن بين مزايا مختلفة من هذه العمارة يمكن أن نطلق عليه سرعة عالية للقضاء على الأخطاء التي تبقى بعد العمل HARQ، ومقدار تعديل المعلومات المرسلة باستخدام بروتوكول الاستبيان.

وLTE واجهة الراديو ديه عالية الأداء، وذلك بفضل مكوناته الرئيسية. تسمح مرونة استخدام واجهة الهواء المشعة على أي مورد التردد المتاحة. توفر تقنية LTE عددا من الميزات التي تضمن التطبيق الفعال للبيئة الاتصالات المتغيرة بسرعة. تبعا لحالة القناة، وظيفة جدولة يمنح المستخدم أفضل الموارد. تطبيق التكنولوجيا متعددة الهوائي يقلل من إشارة يتلاشى ومع آلية قناة التكيف يمكن استخدام أساليب الترميز والتضمين، وضمان ولا سيما الظروف جودة الاتصالات الأمثل.