Что такое сети lte. LTE — что это такое в телефоне, как пользоваться. Почему LTE-частоты различны в разных странах
Разберёмся что такое LTE в смартфоне, и чем оно отличается от привычного 3G. Какие технологии передачи данных предлагают сети четвёртого поколения, и что это даст пользователям?
Что такое LTE
Многие смартфоны поддерживают LTE, но пока не всем пользователям известно, что это значит.
LTE (буквально с англ. Long-Term Evolution - долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE ) – стандарт связи для быстрой беспроводной передачи информации в любых объёмах. Разработан для смартфонов и других мобильных устройств, которым требуется высокоскоростное соединение с интернетом.
Стандарт является промежуточным этапом в переходе от 3G к 4G . Подключение к такой сети значительно увеличивает скорость передачи данных как загрузки, так и выгрузки. Но несмотря на это, он не дотягивает до технических характеристик, принятых для очередного четвёртого поколения связи.
Технология передачи данных
Сеть нового поколения предоставляет возможность соединения на скорости до 100 Мбит/сек (теоретически максимальная скорость). В реальности она на порядок ниже , все равно технология значительно опережает предыдущий стандарт. В основе лежит пакетная передача данных MIMO, и система кодирования OFDM. Благодаря распределению передающих антенн корреляционная зависимость полностью исключена. В разных странах связь работает на различных диапазонах. Даже разные операторы связи внутри страны нередко используют различные частотные диапазоны.
Сравнение с 3G
Если сравнить два последних поколения сети, действующее и только развивающееся, то получатся следующие выводы:
Все это несомненные превосходства новой сети. Но есть и недостатки, 3G за время своего существования может похвастаться обширной зоной покрытия. LTE сегодня присутствует только в ряде крупных городов страны.
LTE и 4G
Оба стандарта относятся к одному поколению, они имеют ряд отличий. Эти технологии нельзя считать одним и тем же.
В чём разница, у LTE по сравнению с 4G:
- более низкая скорость выгрузки данных;
- низкая пропускная способность (ЛТЕ – 150 Мб/с, 4G – до 1 Гб.);
- ниже скорость приёма.
Плюсы использования в телефонах и планшетах
Какие преимущества для пользователей несёт внедрение новых стандартов связи?
LTE в телефоне:
- просмотр видео в высоком качестве без задержек;
- использование видеосвязь для звонков и для видеоконференций;
- эффективное использование в качестве роутера для раздачи WiFi.
Увеличение скорости передачи данных способствует расширению услуг и снижению их стоимости.
Какие операторы предоставляют в России
Все ведущие компании предоставляют абонентам такую возможность. Также операторы снабжают пользователей модемами и карманными роутерами, для доступа в сеть.
- Мегафон имеет широкую зону покрытия, но более высокую стоимость услуг в отличие от конкурентов. Предлагает до 40 Гб ежемесячно, для доступа к интернету через LTE подключается отдельная опция.
- МТС имеет меньшую зону покрытия. Абонентская плата за услуги связи ниже чем у предыдущего конкурента, а объёмы ограничиваются 25 Гб.
- Билайн предоставляет специальную сим-карту с поддержкой LTE. Стоит отметить, что зона покрытия этого оператора шире, чем у МТС.
- Теле2 также внедряет LTE. Но пока доступ есть только в крупных городах.
Как подключиться к LTE
Если смартфон поддерживает LTE, то для подключения достаточно иметь правильно настроенную точку доступа. Как только гаджет окажется в зоне покрытия 4G, он автоматически переключится на высокоскоростную сеть.
Что такое 4G (LTE)? Согласно Википедии LTE (буквально с англ.Long-TermEvolution- долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) - стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными (модемов, например). Он увеличивает пропускную способность и скорость за счёт использования другого радиоинтерфейса вместе с улучшением ядра сети. Стандарт был разработан 3GPP (консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии). Беспроводной интерфейс LTE является несовместимым с 2G и 3G, поэтому он должен работать на отдельной частоте. В России для LTE выделено три частотных диапазона - 800, 1800 и 2600 МГц.
LTE FDD и LTE TDD
Стандарт LTE бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. FDD - FrequencyDivisionDuplex (частотный разнос входящего и исходящего канала) TDD - TimeDivisionDuplex (временной разнос входящего и исходящего канала). Грубо говоря, FDD - это параллельный LTE, а TDD - последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё-таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.
Частотные диапазоны LTE, Band
Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, что не всё оборудование умеет работать на разных "бэндах", т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бэндами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.
В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:
В качестве примера приведу распределение частот среди основных российских операторов связи в диапазоне LTE2600 (Band7):
Как видим из этой схемы, Билайну досталось всего 10 МГц. Ростелекому тоже досталось только 10 МГц. МТС - 35 МГц в Московском регионе и 10 МГц по всей стране. А Мегафону и Yota (это один и тот же холдинг) досталось аж 65 МГц на двоих в Московском регионе и 40 МГц по всей России! Через Yota в Москве виртуально работает только Мегафон в стандарте 4G, в других регионах - Мегафон и МТС. В диапазоне TDD по всей России кроме Москвы будут работать телевидение (Космос-ТВ и др.).
Полное распределение частот операторов сотовой связи в России см. .
Сети 4G LTE в России
| Оператор | Частотный диапазон (МГц) Dw/Up | Ширина канала (МГц) | Тип дуплекса | Номер полосы |
|---|---|---|---|---|
| Yota | 2500-2530 / 2620-2650 | 2x30 | FDD | band 7 |
| Мегафон | 2530-2540 / 2650-2660 | 2x10 | FDD | band 7 |
| Мегафон | 2575-2595 | 20 | TDD | band 38 |
| МТС | 2540-2550 / 2660-2670 | 2x10 | FDD | band 7 |
| МТС | 2595-2615 | 20 | TDD | band 38 |
| Билайн | 2550-2560 / 2670-2680 | 2x10 | FDD | band 7 |
| Теле2 | 2560-2570 / 2680-2690 | 2x10 | FDD | band 7 |
| МТС | 1710-1785 / 1805-1880 | 2x75 | FDD | band 3 |
| Теле2 | 832-839.5 / 791-798.5 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| МТС | 839.5-847 / 798.5-806 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| Мегафон | 847-854.5 / 806-813.5 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| Билайн | 854.5-862 / 813.5-821 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
Распределение частот среди операторов по регионам России можно найти .
Для тех, кому трудно запомнить номера диапазонов-бэндов или под рукой нет подходящего справочника, рекомендую небольшое андроид-приложение RFrequence , скриншот которого приведен ниже.
Категории LTE
Абонентские устройства классифицируются по категориям. Наиболее распространенными на сегодня являются устройства 4-й категории CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (downlink или DL) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (uplink или UL) – 50 Мбит/с. Важно отметить, что это максимально достижимая скорость в идеальных условиях – главные из которых - вы недалеко от вышки, кроме вас в соте больше нет абонентов, к базовой станции подведен оптический транспорт и др. Наиболее распространенные категории абонентских устройств приведены в таблице.
Таблица требует некоторых пояснений. Здесь упомянута «агрегация несущих» и «дополнительные технологии». Попытаюсь пояснить, что это такое.
Агрегация частот
Под словом «агрегация» в данном случае понимается объединение, т.е. агрегация частот – это объединение частот. Что это означает – попытаюсь объяснить ниже.
Известно, что скорость приема передачи зависит от ширины канала передачи. Как мы видели из таблицы в предыдущем разделе, ширина канала на загрузку, например, МТС равна 10 МГц в диапазоне Band7 (кроме Москвы), на отдачу также 10 МГц. Чтобы увеличить скорость загрузки оператор перераспределяет купленные им частоты в соотношении 15 МГц на загрузку и 5 МГц на отдачу. Аналогично поступают и другие провайдеры.
Однажды кому-то из разработчиков пришла в голову светлая мысль – а что, если передавать сигнал не на одной несущей частоте, а на нескольких одновременно. Тем самым расширяется канал приема/передачи и скорость теоретически значительно возрастет. А если еще каждую несущую передавать по схеме MIMO 2х2, то получаем дополнительный выигрыш в скорости. Такая схема приема-передачи получила название «агрегации частот».Именно эту схему использует интернет 4G+ или LTE-Advanced (LTE-A).
В таблице указано, что для Cat.9, нужно, чтобы передатчик и приемник умели передавать и принимать сигнал на трех несущих частотах (в трех бэндах) одновременно, ширина каждого канала должна быть не менее 20 МГц. Для Cat.12 необходимо дополнительно, чтобы антенные устройства были соединены по схеме MIMO 4х4, т.е. фактически нужно 4 антенны на приемной и передающей стороне. Загадочные символы 256QAM означают определенный вид модуляции сигнала, позволяющий более плотно упаковывать информацию. Желающих более детально ознакомиться с этой темой могут начать знакомство с материалом в статье в Википедии и с тамошними ссылками.
Категорирование приемных устройств
Схема агрегирования частот активно развивается российскими провайдерами, заключены много соглашений о взаимном использовании частотных диапазонов, реконструируется антенное хозяйство базовых станций. Однако есть одна проблема – на приемной стороне абонент должен уметь принимать сигнал на нескольких несущих частотах одновременно. Далеко не все смартфоны, планшеты и модемы поддерживают агрегацию частот и, следовательно, не могут работать в 4G+.
Начиная с 2016 года в документации к смартфонам указываются частотные диапазоны (бэнды) и категорию LTE,в которых они умеют работать. Например, для смартфона выпуска 2017 г. Huawei P10 Plus помимо прочих параметров указано:
Кроме того, этот смартфон имеет встроенную антеннуM IMO 4x4 и соответствующий модем, позволяющий обрабатывать сигналы сразу на двух несущих частотах. Если ваш смартфон поддерживает агрегацию частот, то вкладка «настройка» > «мобильная сеть» будет выглядеть примерно так:
Если это так, то ваш смартфон поддерживает LTE-A.
Таким образом, производители смартфонов начали догонять сотовых операторов. К сожалению, нельзя сказать того же о производителях модемов. До сих пор самый производительный модем дает максимальные скорости 150/50 Мбит/с, т.е. принадлежит Cat.4. Пока это обстоятельство не слишком огорчает, т.к. такие скорости, если будут достигнуты на практике, заслуживают восхищения. Однако, производство мобильных роутеров, похоже, начинает догонять смартфоны. На рынке стали появляться роутеры Cat.6 от Huaweiи Netgeer (не поддерживает российские бэнды). Так роутер Huawei E5787s-33a можно купить на AliExpress примерно за 10 тыс. руб.
Надо сказать, что реальные скорости, достигаемые в режиме 4G+, далеки от заявленных, но они значительно выше, чем в простом режиме 4G. Автором проведен ряд экспериментов в Москве, где не трудно найти LTE-A (оператор Мегафон), со смартфоном Cat.12, результаты которых показаны на скриншотах. Первый скриншот – скорости для LTE-A (агрегация частот включена), второй скриншот для LTE (агрегация частот выключена). Отмечу, что почему-то при выполнении скриншота у значка 4G+ пропадает плюсик. Почему – не знаю, при тестировании плюс был – см. скрин.
Было проведено по шесть измерений для каждого режима. Скорости при включенной агрегации частот в среднем заметно выше, хоть и не в разы. Измерения проводились вблизи вышки, днем.
Желающим поэкспериментировать с LTE-A
Если в вашей местности появился LTE-A, в чем вы убедились, измерив частоты выбранного вами оператора (провайдер раздает интернет на двух частотах, например, LTE800 и LTE2600, т.е. использует сочетание В7+В20) и у вас руки чешутся попробовать что это такое, то можете попытаться использовать схему из двух MIMO-антенн с диплексерами.
После запуска приложения, зайдите в его настройки и поставьте галочку на пункте "Определять частоты GMS/UMTS/LTE".
Затем на основном экране должна отобразиться интересующая вас информацию об используемом частотном диапазоне.
В нашем случае смартфон подключился к сети Tele2 по стандарту 4G на частоте 1800 МГц (band 3).
Стандарт LTE (зарегистрированная торговая марка ETSI) считают эволюционным продолжением GPRS, UMTS. Изменение касаются преимущественно ядра сети. Разработчики сделали спецификацию частью третьего поколения, однако перекрывающие возможности спецификации позволили внедрить понятие 3G+. Маркетологи немедленно начали анонсировать «четвёртое» поколение сотовой связи. Инновация потребовала изменить план частот, многие страны оказались неготовыми предоставить мобильным телефонам требуемые диапазоны.
Изначально точка зрения ITU-R признавала LTE четвертым поколением. Однако последующие шаги вынудили отменить первоначальную трактовку. Следовательно, нельзя одних маркетологов винить в возникшей путанице. Скажем больше, организациям потребовалось ввести уточняющий термин «настоящий 4G», чтобы произвести синхронизацию выпущенных спецификаций и новых WiMAX 2, LTE-A (Advanced).
Принцип действия
Усовершенствования сети LTE касаются внедрения цифровых сигнальных процессоров. Параллельно преследовалась цель упрощения логической конструкции путём введения IP-адресации (EPC). Ядро старого типа GPRS устраняется, появляются возможности хэндовера (голосовая связь, интернет) башен доживающих дни стандартов GSM, CDMA2000, UMTS. Сделанное существенно уменьшило латентность передачи. Беспроводной интерфейс полностью отбрасывает обратную совместимость. Даже спектр изменился: созданы масштабированные ширины спектра сигнала диапазона 1,4..20 МГц. Обеспечиваются скорости:
Пакет QoS снижал латентность доступа до 5 мс. Технология предоставляет услуги целевой рассылки, широковещательного сервиса. Параллельно используют частотный, временной методы дуплексирования канала. Увеличенная ёмкость позволяет снизить цену предоставления услуг (вчетверо перекрывает HSPA). TeliaSonera использовала полосу 10 МГц (максимально оговорённая стандартом – 20 МГц), применяя метод передачи данных «единственного входа – единственного выхода». Физический слой обеспечил скорости:
Реальные цифры оказались ниже.
Временное деление
Полное название версии стандарта – LTE-TDD. Результат совместной работы Huawei, Datang Telecom, ZTE, China Mobile, Nokia, Samsung, Qualcomm, ST-Ericsson. Иногда маркетологи, компании используют иной акроним – TD-LTE. Последний вариант выдуман, исходными документами разработчиков архитектура не упоминается.
Временное деление предоставляет потокам загрузки-выгрузки единую частоту. Становится возможным гибко подстраивать направление согласно потребностям абонента. Второй особенностью назовём использование иных диапазонов, нежели задействованы частотным делением: 1850..3800 МГц. Спектр услуги выходит подешевле, несёт меньше трафика. Частичное взаимное пересечение с WiMAX делает возможной модернизацию в сетях.
Технологии частотного, временного деления используют одинаковое на 90% ядро. Результат – перекрёстная эксплуатация обеих вариантов сетями одного оператора. Компании уже занялись выпуском комбинированных моделей (Самсунг, Квалкомм), сочетающих обе инновационные ветви в телефоне.
Частотное деление
Используются спаренные частоты. Дальнейшее повторяет сказанное выше.
LTE Direct
Протокол передачи информации меж устройствами на расстояние приблизительно 500 м. Впервые внедрён компанией Квалкомм. Заручившись поддержкой 3GPP, фирма стандартизировала технологию. Идея быстро обогнала аналогичные возможности Wi-Fi, Bluetooth.
История
Большинство провайдеров CDMA планировали осваивать WiMAX, либо UMB. Разработку LTE можно считать ответной мерой. Первая реализованная пробная версия сотовой сети построена (2004) японским провайдером NTT DoCoMo. Следующий год стандарт активно обсуждался прессой. Осенью 2006 состоялась демонстрация Siemens Networks функционала нового поколения мобильной связи: передача потока видео HDTV. Канал выгрузки протестировали на онлайн игре высокого потребления ресурсов. Весной 2007 года решено создать альянс LTE/SAE, аналогично шагам, отметившим внедрение GSM (ассоциация существует поныне). Новая организация призвана упростить взаимодействие двух глобальных групп:
- Производители.
- Провайдеры.
Мера призвана упростить перевод технической базы с третьего поколения мобильной связи. Окончательную версию стандарта принёс декабрь 2008 года. Параллельно создатели Yota задумали осуществить покрытие территории России, однако выбрали WiMAX. Первая российская вышка LTE запущена 30 августа 2010 года. Шведы, норвежцы оказались расторопнее. 14 декабря 2009 года компания TeliaSonera оборудовала Осло и Стокгольм, предоставив доступ в интернет посредством USB-модема. Последней (21 сентября 2010) запустилась Северная Америка, абонентам раздали телефоны Samsung SCH-r900.
Это интересно! Именно TeliaSonera первой некорректно назвала технологию 4G.
Выпуск Galaxy начали 10 февраля 2011 года. 17 марта смартфон поступил в продажу. 7 июля канадский провайдер интернета Rogers Wireless запустил пробную версию, снабдив аудиторию модемами. Следом стали продавать телефоны Samsung, HTС. Первый коммерческий успех сподвиг разработчиков продолжить развитие стандарта:
- LTE-A (март 2011).
- LTE-A Pro (2015).
Временное деление
Сказанное выше касалось технологии LTE-FDD, использующей частотное деление каналов. Первый успех сетей с цифровыми сигнальными процессорами заставил азиатский регион искать альтернативные пути. Параллельно развивались две технологии LTE. Временное деление – результат совместных усилий многих компаний. Первопроходцами (2010) считают трёх китов:
- Huawei.
- Datang Telecom.
- China Mobile.
Это объясняет расхождение спектров: производители использовали местные «белые» пятна плана телевизионного вещания. Позже присоединились Интел, Эрикссон, Нокиа. Новички занялись разработкой базовых станций, повышавших ёмкость на 80%, охват территории – 40%. Квалкомм представила первый чип, комбинирующий обе технологии, дополнив микросхему поддержкой старых форматов (HSPA, EV-DO). Натурные испытания начались в 2010 году, достигнув планки 80 Мбит/с нисходящего потока, 20 Мбит/с – восходящего.
Положительные результаты вызвали повальную заинтересованность новинкой. Главной причиной называют дешевизну развёртывания в сравнении с ядром частотного разделения. 26 мировых операторов занялись тестированием. К марту 2013 число коммерческих сетей LTE-TDD достигло 14 (преимущественно Китай, Южная Корея), LTE-FDD – 142.
Россия
Директор Yota обещал покрыть (2010) 5 городов в России сетями LTE. Роскомнадзор вместо этого раздал диапазоны WiMAX (запуск состоялся 30 августа). Когда нестыковку обнаружили, чиновники отметили возможность использования выделенного ресурса под организацию LTE. Скартел (Yota) решил обжаловать отказ в разрешении использования частот 7 канала. Задачка решалась просто: по состоянию на осень 2010 отведение частот ответственными инстанциями под LTE произведено ещё не было.
3 марта 2011 года новый оператор инициировал подписание меморандума-прошения крупнейшими отечественными провайдерами сотовой связи. Одновременно Yota предложил арендовать новую создаваемую сеть «четвёртого» поколения. Параллельно (2014) биржевыми маклерами выставлены опционы. 15 сентября 2011 года МТС покинула консорциум. 20 декабря первая LTE сеть порадовала инженеров Новосибирска, 16 апреля новинку представили жителям. Сегодня все провайдеры снабжены лицензиями, каждый начал предоставлять услуги связи четвёртого поколения.
Частотная сетка
Структура выделенных диапазонов имеет сложный вид. Частотное деление получило 40 каналов, временное – 16. Каждый назван уникальным именем, упрощающим идентификацию. Частотные:
- 2100 МГц IMT.
- 1900 PCS blocks A-F.
- 1800 DCS.
- 1700 AWS blocks A-F (AWS-1).
- 850 CLR.
- Reserve.
- 2600 IMT-E.
- 900 E-GSM.
- Reserve.
- 1700 Extended AWS blocks A-I.
- 1500 Lower PDC.
- 700 Lower SMH blocks A/B/C.
- 700 Upper SMH block C.
- 700 Upper SMH block D.
- Reserve.
- Reserve.
- 700 Lower SMH blocks B/C.
- 850 Japan lower 800.
- 850 Japan upper 800.
- 800 EU Digital Dividend.
- 1500 Upper PDC.
- 3500.
- Reserve.
- 1600 L-Band (US).
- 1900 Extended PCS blocks A-G.
- 850 Extended CLR.
- 800 SMR (дополнение 5).
- 700 APT.
- 700 Lower SMH blocks D/E.
- 2300 WCS blocks A/B.
- 1500 L-Band (EU).
Нумерация каналов прерывается, начинаясь заново с 65:
- 2100 Extended IMT.
- 1700 Extended AWS blocks A-J (AWS-1/AWS-2).
- 700 EU 700.
- 700 ME 700.
- 2600 IMT-E (Duplex spacing).
- 2000 AWS-4.
- 600 US Digital Dividend.
- 450 PMR/PAMR.
Временные:
- 2100 IMT.
- 2100 IMT.
- 1900 PCS (Uplink).
- 1900 PCS (Downlink).
- 1900 PCS (Duplex Spacing).
- 2600 IMT-E (Duplex Spacing).
- 1900 DCS-IMT gap.
- 2300.
- 2500 BRS/EBS.
- 3500.
- 3700.
- 700 APT.
- 1500 L-Band (China).
- 5200 U-NII.
- 5900 U-NII-4 (V2X).
- 3600 CBRS.
Перечень стран, запустивших LTE
Отбрасывая заявления маркетологов, нужно признать: одно дело произвести первый запуск, другое – заставить абонентов пользоваться услугой. Приведём реальное покрытие сетями некоторых стран.
LTE включает в себя сеть радиодоступа (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN) и усовершенствованное пакетное ядро (Evolved Packet Core, EPC).
Сеть LTE построена как совокупность новых базовых станций eNB (Evolved NodeB или eNodeB), где соседние eNB соединены между собой интерфейсом Х2. eNB подключены к EPC посредством интерфейса S1. На рис.1 показано взаимодействие новых элементов в архитектуре сети: S-GW (Serving Gateway) – обслуживающих шлюзов, содержащих ПО управления по протоколу MM (MME – Mobility Management Entity).
Рис. 1. Упрощенная архитектура сети LTE
В сети радиодоступа радиоинтерфейс между UE и eNB осуществлен на основе технологии ортогонального частотного разнесения (O rthogonal F requency D ivision M ultiplexing, OFDMA). Работа EPC основана на технологии IP. Такую структуру относят к All-IP Network (AIPN).
Структура сети LTE приведена на рис. 2. Ядро сети EPC (Evolved Packet Core) состоит из обслуживающего шлюза S-GW (Serving Gateway), шлюза для выхода на пакетные сети P-GW (Packet Data Network Gateway), структуры управления по протоколу Mobility Management MME (Mobility Management Entity), связанной с S-GW и eNodeB сигнальными интерфейсами.
Рис. 2.
Функции eNodeB (Evolved NodeB )
eNodeB объединяет в себе функции базовых станций и контроллеров сетей 3-го поколения:
Обеспечивает передачу трафика и сигнализации по радиоканалу,
Управляет распределением радиоресурсов,
Обеспечивает сквозной канал трафика к S-GW,
Поддерживает синхронизацию передач и контролирует уровень помех в соте,
Обеспечивает шифрацию и целостность передачи по радиоканалу,
Выбирает MME и организует сигнальный обмен с ним,
Производит сжатие заголовков IP-пакетов,
Поддерживает услуги мультимедийного вещания,
При использовании структуры с усилителями мощности на антенной мачте организует управление антеннами по специальному интерфейсу Iuant.
Интерфейс S 1 , как показано на рис.2, поддерживает передачу данных с S-GW и сигнализации через ММЕ. Отметим, что eNB может иметь соединения с несколькими S-GW.
Интерфейсы X 2 используют для организации хэндоверов между соседними базовыми станциями, в том числе и при балансировке нагрузки между ними. При этом интерфейсы Х2 могут быть логическими, т.е. для их организации не обязательно реальное физическое соединение между eNB.
Функции обслуживающего шлюза S - GW :
Маршрутизация передаваемых пакетов данных,
Установка качественных показателей (Quality of Service, QoS) предоставляемых услуг,
Буферизация пакетов для UE, пребывающих в состоянии Idle Mode,
Предоставление учетных данных для тарификации и оплаты выполненных услуг.
S-GW является якорной структурой, обеспечивающей мобильность абонентов. Каждую работающую UE обслуживает определенный S-GW. Теоретически UE может быть связана с несколькими пакетными сетями; тогда ее будут обслуживать несколько серверов S-GW.
Функции P-GW (Packet Data Network Gateway )
Шлюз для выхода на пакетные сети P - GW организует точку доступа к внешним IP-сетям. Соответственно P-GW является якорным шлюзом для обеспечения трафика. Если абонент имеет статический IP-адрес, то P-GW его активизирует. В случае, если абонент должен получить на время сеанса связи динамический IP-адрес, P-GW запрашивает его с сервера DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) или сам выполняет необходимые функции DHCP, после чего обеспечивает доставку IP-адреса абоненту. В состав P-GW входит PCEF (Policy and Charging Enforcement Function), который входит обеспечивает качественные характеристики услуг на внешнем соединении через интерфейс Sgi и фильтрацию пакетов данных. При обслуживании абонента в домашней сети функции P-GW и S-GW могут выполнять как два разных, так и одно устройство. Интерфейс S5 представляет собой туннельное соединение GPRS или Proxy Mobile Ipv6. Если P-GW и S-GW находятся в разных сетях (например, при обслуживании абонента в роуминге), то интерфейс S5 заменяют интерфейсом S8.
Функции MME (Mobility Management Entity )
Управляющий блок ММЕ прежде всего поддерживает выполнение процедур протокола Mobility Management: обеспечение безопасности работы в сети при подключении UE и выбор S-GW, P-GW. ММЕ связан с HSS своей сети посредством интерфейса S6a. Интерфейс S10, соединяющий различные ММЕ, позволяет обслуживать UE при перемещениях абонента, а также при его нахождении в роуминге.
Функции PCRF
Policy and Charging Resource Function (PCRF) по сути представляет собой управляющий сервер, обеспечивающий централизованное управление ресурсами сети, учет и тарификацию предоставляемых услуг. Как только появляется запрос на новое активное соединение, эта информация поступает на PCRF. Он оценивает имеющиеся в его распоряжении ресурсы сети и направляет в PCEF шлюза P-GW команды, устанавливающие требования к качеству услуг и к их тарификации.
Статья о понятии сетей 4G LTE, их возможностей, использования в Смартфонах, Айфонах, планшетах.
Навигация
Что такое LTE?
Английский перевод определяет значение, как долгосрочный прогресс. Практически, понятие LTE, это правила и нормы беспроводной высокоэффективной передачи данных на большие расстояния с помощью средств связи, а именно; сотовых телефонов, планшетов, смартфонов, айфонов.
Правила и нормативные документы сетей базируются на системе глобальных всемирных правил GSM/EDGE, которые приняты для увеличения скоростных характеристик и пропускной способности каналов связи между двумя станциями. Правила, нормы, постоянно совершенствуются, улучшаются, изменяются, параллельно с развитием научных исследований.
Стандарт LTE поддерживает сети GSM/UMTS, CDMA2000, соответственно, по всему миру используются определенные правил, хотя рабочие частоты сотовых операторов могут быть различными.
Понятие 4G LTE
Понятие подразумевает использование всемирных норм и правил в сетях 4G. Передача информации по сетям 4G осуществляется со скоростью, развиваемой до 100 Мбит в секунду.
Собственно, 4G и LTE, названия одного и того же стандарта.
LTE связь, интернет в мобильном телефоне (смартфоне)
Рассмотрим, как совершенствовалась система передачи данных в 21 веке:
- сети 2G (2000 год), скорость передачи данных до 20 кБит в секунду. Сеть рассчитана на передачу текста, картинки, голосового сообщения, мультимедийной информации.
- сети 3G, (основной пик внедрения и развития 2010 год), скорость передачи данных до 3-х Мбит в секунду. Сеть рассчитана на организацию видеосвязи, просмотров фильмов на мобильном телефоне, поиск информации в интернете.
- сети 4G LTE, (пик развития и внедрения 2010-2017 гг), скорость передачи информации до 5 ти Мбит в секунду.
Сети LTE рассчитаны на высокоскоростной интернет, видео, аудио, конференц связь, мобильную связь, коммерческую мобильную связь, телевизионную медицину, проекты по поддержанию безопасности общественного порядка, транспортного управления с высоким потенциалом передачи данных.
Смартфон, является самым современным телефоном сотовой связи, именно в нем, поддерживается стандарт LTE 4G. Спрос на гаджет с высокоскоростной системой передачи информации, скоростного интернета растет с каждым днем.
Скорость передачи информации Смартфона:
- 100 Мбит в секунду при приеме сигнала, то есть, при скачивании информации или работе в интернете, например.
- 50 Мбит в секунду, скорость при отдаче, т.е скорость выдачи информации при запросе ее в интернете.
- теоретические значения показателей смартфона LTE 4G, 300 Мбит в секунду при приеме, 170 Мбит в секунду при выдаче информации.
Вывод: смартфоны LTE 4G технологий имеют огромные возможности использования высокоскоростного интернета, просмотров фильмов в режиме онлайн, общения по Скайпу и так далее. Поскольку смартфоны поддерживают сети 2G и 3G, они свободно могут работать при изменении зоны покрытия. Для абонента это переход будет совершено, не заметен.
Возможности и нюансы Смартфона с LTE
- высококачественные характеристики связи.
- доступность цены.
- возможность просмотра видео – онлайн, музыки – онлайн, видеоконференции, видео презентации, игры-онлайн.
- использования технологий LTE в двух сим карточном смартфоне, поддерживающем двух операторов.
- тенденция к снижению цены в зависимости от многократно растущего спроса потребителя и быстрого развития технологий.
- уменьшение таможенного налога на ввоз продукции.
Нюанс использования смартфонов LTE заключается в определенных границах диапазона частот на территории Российской Федерации. Частота смартфонов от производителей не всегда вписывается в этот диапазон. Однако, альтернатива всегда есть, это производители устройств Оптимус G, LG Оптимус F5, Sony Xperia, Samsung Galaxy Экспресс, работающие в диапазоне частот, соответствующим российским стандартам.
Примечание: Рабочая частота указана в инструкции к изделию. Технологии не стоят на месте, появляется все больше моделей, частота которых находится в доступном для россиян, диапазоне.
LTE связь в планшете
Смартфон LTE можно использовать в качестве Wi-Fi роутера. В том случае, если на планшете отсутствует Сеть, следует подключить свой смартфон через сети 4G к интернету, активизировать доступ в интернет в настройках, получить вход в Сеть на ноутбуке или планшете.
Планшет LTE наиболее популярен и оправдан для жителей больших городов, для жителей маленьких городов, районных центров, не имеет смысла доплачивать за пользование интернетом на данном устройстве.
Технологии не стоят на месте. Уже появились первые «ласточки» относительно сетей 5G, где скорость передачи данных развивается до 7 Гбит в секунду, т.е является ультраскоростной. Значит, не далек тот час, когда система LTE будет доступна для любого региона России.
LTE связь в Айфоне
Айфоны от производителя Apple активно поддерживают связь LTE. В новейших типах Айфон 7 и Айфон +7 используются LTE-модемы от фирм-производителей Qualcomm и Интел. В связи с этим активно развивается поддержка устройств в новом диапазоне (1800 МГц) в России. Абоненты, имеющие Айфон 5 и Айпад Мини, также получат доступ к LTE сетям.
Модели Айфон 6 и Айфон 6+ уже работают в диапазоне частот операторов Российской Федерации.
Компания Apple продолжает расширять список частот.
Сети LTE, перспектива развития.
- увеличение характеристик скорости передачи информации для мобильной связи.
- расширение формата услуг, благодаря скоростной передаче информации.
- снижение стоимости услуг мобильной связи, но повышение качества связи.
Следите за новинками в сфере технологий мобильной связи!
Видео: Что такое LTE 4G?
