LTE شبکه - آنچه در آن است؟ حالت، ساختار و بهره برداری از شبکه LTE

شبکه های LTE اخیرا توسط 3GPP تایید شده است. از طریق استفاده از یک رابط هوا شبکه می تواند پارامترهای عملیاتی بی سابقه ای از نظر حداکثر سرعت که در آن داده های منتقل شده است به دست آورد، تاخیر بسته انتقال، و همچنین کارایی طیفی. نویسندگان می گویند که راه اندازی شبکه LTE اجازه می دهد تا با استفاده از طیف رادیویی، تکنولوژی multiantennuyu، سازگاری کانال مکانیسم های برنامه ریزی انعطاف پذیر تر، دوباره سازمان رله داده ها و کنترل قدرت است.

ماقبل تاریخ

پهن باند تلفن همراه، که در بسته فن آوری انتقال داده با سرعت بالا در استاندارد HSPA است، تبدیل شده است به طور گسترده ای توسط کاربران از شبکه های تلفن همراه را پذیرفت. با این حال، ما باید به بهبود خدمات خود را، به عنوان مثال، با استفاده از افزایش سرعت ترجمه داده ها، به حداقل رساندن تاخیر و افزایش ظرفیت شبکه به طور کلی و همچنین مورد نیاز کاربر برای خدمات مانند ارتباطات مداوم در حال افزایش ادامه خواهد داد. با این هدف، و با مشخصات radiointrfeysov HSPA و LTE تکامل 3GPP کنسرسیوم تولید شد.

تفاوت اصلی از نسخه های قبلی

بیش از 300 مگابیت در ثانیه تاخیر انتقال بسته خواهد شد 10 میلی ثانیه تجاوز نمی کند و کارایی طیفی بسیار بالاتر بود - شبکه استاندارد LTE از ویژگی قبلا توسعه یافته سیستم 3G بهبود یافته است، از جمله حداکثر سرعت که در آن انتقال اطلاعات متفاوت است. ساخت و ساز از شبکه های LTE را می توان در باند فرکانس جدید را به عنوان در اپراتورهای موجود انجام، و همچنین.

این رادیو به عنوان یک راه حل، که اپراتورهای تدریج از استانداردهای سیستم که در حال حاضر وجود دارد حرکت می کند می چرخاند، 3GPP و 3GPP2 است. توسعه این رابط کاربری - این کاملا یک گام مهم به سوی شکل گیری شبکه های استاندارد IMT-پیشرفته 4G، این است که یک نسل جدید است. در واقع، در مشخصات LTE در حال حاضر شامل بسیاری از ویژگی های است که در اصل برای سیستم های 4G در نظر گرفته شد.

اصول حاکم بر رابط رادیویی

رادیو است ویژگی های مشخصه از که شامل در این واقعیت است که کیفیت کانال رادیویی است که در زمان و مکان و فرکانس وابسته به ثابت نیست. در اینجا باید گفت که پارامترهای ارتباطی در حال تغییر نسبتا به سرعت مربوط به انتشار چند. برای حفظ یک نرخ ثابت مبادله اطلاعات در یک کانال رادیویی، به طور معمول استفاده تعدادی از راه های به حداقل رساندن چنین تغییراتی، یعنی - تکنیک های مختلف تنوع انتقال. در همان زمان در فرایند انتقال بسته از کاربران اطلاعات همیشه نمی تواند متوجه نوسانات کوتاه مدت در نرخ بیت. حالت شبکه LTE فرض به عنوان یک اصل کلی برای دسترسی به رادیو کاهش نمی دهد، و استفاده از تغییرات سریع در کیفیت کانال رادیویی منظور به حداکثر رساندن استفاده کارآمد از منابع رادیویی در دسترس را در هر زمان. این است که در فرکانس و زمان حوزه های OFDM تکنولوژی دسترسی به رادیوی اجرا شده است.

دستگاه شبکه LTE

چه نوع از یک سیستم تنها می تواند درک به درک چگونه سازمان یافته است. این است که در تکنولوژی OFDM معمولی، که دلالت بر انتقال داده در سراسر حامل باریک متعدد. استفاده از دومی در رابطه با پیشوند چرخه ای اجازه می دهد تا شما را به یک اتصال بر اساس مقاوم در برابر OFDM پراکندگی زمانی از پارامترهای کانال رادیویی و اجازه می دهد تا عملا از بین بردن نیاز به اکولایزر پیچیده در سمت گیرنده. این وضعیت برای سازمان کانال نزولی بسیار مفید است، همانطور که در این مورد ممکن است که به ساده پردازش گیرنده سیگنال در فرکانس اصلی، در نتیجه کاهش هزینه های دستگاه ترمینال، و انرژی مصرف شده توسط آنها. و این که با استفاده از شبکه 4G LTE با انتقال در حالت موضوعات مختلف می شود بسیار مهم است.

کانال اتصال بالایی، در جایی که تابش است قابل ملاحظه ای کمتر در downlink نیاز به گنجاندن اجباری در یک روش انتقال اطلاعات عملکرد بهره وری انرژی برای پوشش حداکثر، کاهش مصرف برق دستگاه گیرنده، و همچنین هزینه های آن. تحقیقات به این واقعیت که در حال حاضر برای کانال اتصال بالایی LTE با استفاده از یک فن آوری اطلاعات تک فرکانس در قالب OFDM با پراکندگی از قوانین مربوط به گسسته پخش منجر تبدیل فوریه. چنین راه حلی اجازه می دهد تا برای نسبت حداقل سطح قدرت متوسط و حداکثر در مقایسه با مدولاسیون سنتی، که می تواند در بهبود بهره وری و ساده ساخت و ساز از دستگاه های ترمینال.

منابع اولیه مورد استفاده در انتقال اطلاعات با توجه به تکنولوژی ODFM می توان در قالب شبکه زمان-فرکانس، که مربوط به یک مجموعه از نمادهای OFDM و حامل در حوزه زمان و بسامد نشان داده است. حالت شبکه LTE فرض می شود که به عنوان عنصر دو بلوک منابع اطلاعات اولیه مورد استفاده در اینجا، که به باند فرکانس 180 کیلو هرتز و یک بازه زمانی یک میلی ثانیه را مطابقت دارد. طیف گسترده ای از سرعت برای انتقال داده ها می توان با ترکیب منابع فرکانس متحقق شود، تنظیم پارامتر های ارتباطی از جمله نرخ کد و مدولاسیون منظور از انتخاب.

ویژگی های فنی

اگر ما شبکه LTE در نظر، آنچه در آن است، آن بعد از توضیح روشن تر خواهد شد. برای رسیدن به اهداف بالا هستند که برای رابط هوا از شبکه تنظیم، توسعه دهندگان آن تعدادی از نقاط و نه مهم و ویژگی های سازمان یافته است. بعد شرح داده خواهد شد، که هر کدام یک نشانه دقیق از تاثیر خود را بر عوامل مهم به عنوان ظرفیت منطقه تحت پوشش شبکه، زمان تاخیر و سرعت انتقال داده ها.

انعطاف پذیری استفاده از طیف رادیویی

قانون، که در یک منطقه جغرافیایی خاص را، راه ارتباطات تلفن همراه را سازماندهی خواهد شد را تحت تاثیر قرار. این است که، آنها تجویز طیف رادیویی اختصاص داده شده به فرکانس های مختلف محدوده باند جفت نشده و یا زوج با عرض مختلف. انعطاف پذیری - این یکی از مزیت های عمده ای از LTE طیف رادیویی، که اجازه می دهد تا استفاده از آن در موقعیت های مختلف است. معماری شبکه LTE اجازه می دهد تا نه تنها به در محدوده فرکانس مختلف عمل می کنند، اما باند فرکانس ispolzovat داشتن عرض های مختلف 1.25-20 مگاهرتز. علاوه بر این، چنین سیستمی می تواند به انجام عملیات در باندهای فرکانسی زوج و جفت نشده، زمان و دوبلکس فرکانس حفظ است.

اگر ما در مورد دستگاه های ترمینال، که ispolzovanenii زوج واحد باند فرکانس می تواند در حالت دو طرفه و یا نیمه دوطرفه عمل صحبت کنید. حالت دوم، است که توسط انتقال ترمینال و استقبال از داده ها در زمان های مختلف و در فرکانس های مختلف انجام جذاب است چرا که قابل ملاحظه ای کاهش می دهد مورد نیاز به ویژگی های به نمایش گذاشته فیلتر دوبلکس. با توجه به این که ممکن است به کاهش هزینه های دستگاه های ترمینال. علاوه بر این، فرصتی است برای معرفی باند فرکانس زوج با یک فاصله دوبلکس کوچک وجود دارد. به نظر می رسد که شبکه ارتباطات تلفن همراه LTE می توان تقریبا در هر توزیع از طیف فرکانس مرتب شده اند.

تنها مشکل در توسعه فن آوری رادیویی، فراهم می کند که radispektra نرم افزار قابل انعطاف - را به یک دستگاه ارتباطی سازگار است. با این هدف در تکنولوژی LTE ساختار قاب های یکسان را در مورد باند فرکانس از عرض های مختلف و حالت های مختلف دوبلکس اجرا شده است.

اطلاعات پخش چند آنتن

استفاده از پخش چند آنتن در سیستم های ارتباطی تلفن همراه می تواند عملکرد خود را بهبود بخشد، و افزایش توانایی خود را از نظر مراقبت از مشتری. پوشش شبکه LTE شامل استفاده از دو روش انتقال چند آنتن: تنوع و چند رشته ای، به عنوان یک مورد خاص که خارج از غرفه تشکیل یک پرتو آنتن باریک. اطلاعات تنوع ممکن است به عنوان یک روش تساوی سطح سیگنال است که از دو آنتن، که اجتناب نرخهای پایین در سیگنال سطح عمیق که توسط هر آنتن دریافت به صورت جداگانه در نظر گرفته.

شما می توانید شبکه LTE بیشتر: آنچه در آن است و چگونه آن را با استفاده از تمام این حالت؟ روش انتقال تنوع در اینجا بر پشتیبانی می کند فرکانس فضایی از بلوک های داده ها، است که توسط تنوع هم به تغییر فرکانس در استفاده از چهار آنتن به طور همزمان تکمیل است. تنوع انتقال به طور کلی برای کانال downlink مشترک که در آن غیر ممکن است برای اعمال تابع برنامه ریزی بسته به شرایط از استفاده از کانال های ارتباطی. بنابراین انتقال تنوع می تواند برای انتقال داده های کاربر، به عنوان مثال، ترافیک VoIP استفاده می شود. با توجه به شدت نسبتا کم از این ترافیک می توانید سربار اضافی است که با تابع برنامه ریزی که قبلا ذکر شد همراه را توجیه کند. با توجه به تنوع انتقال داده آن را ممکن است برای افزایش شعاع سلول ها و ظرفیت شبکه است.

انتقال چند رشته ای برای انتقال همزمان تعدادی از جریان اطلاعات در یک کانال رادیویی است که استفاده از چند آنتن دریافت و انتقال به ترتیب در دستگاه ترمینال و شبکه ایستگاه پایه می باشد که. این به طور قابل توجهی افزایش می دهد حداکثر سرعت داده ها از پخش. برای مثال، اگر دستگاه ترمینال با چهار آنتن و تعدادی در دسترس بر روی ایستگاه پایه مجهز است، واقعی آن انتقال همزمان در یک کانال رادیویی به چهار جریان داده است، اجازه می دهد به واقع آن را چهار بار به پهنای باند بیشتر است.

اگر شما استفاده از یک شبکه با یک حجم کار کوچک و یا سلول های کوچک، به لطف چند جریان امکان پذیر خواهد بود برای رسیدن به یک پهنای باند بالا به اندازه کافی برای ایستگاه های رادیویی، و همچنین استفاده بهینه از منابع رادیویی است. اگر سلول های بزرگ و درجه بالایی از شدت بار وجود دارد، کیفیت کانال اجازه نمی دهد که به آن بهره برداری در حالت multipotoka. در این مورد، کیفیت سیگنال می تواند بهبود یافته اگر استفاده از آنتن انتقال چند به شکل یک پرتو باریک برای انتقال داده ها در یک جریان تک.

اگر ما شبکه LTE در نظر بگیرند - آن را می دهد او را به دستیابی به بازده بیشتر - پس از آن ارزش را به این نتیجه که انتقال چند جریان تطبیقی برای کار با کیفیت در شرایط عملیاتی مختلف، این تکنولوژی اجرا، که اجازه می دهد تا شما را به طور مداوم تنظیم تعداد جریان به طور همزمان منتقل می شود، مطابق با همیشه در حال تغییر پیوند دولت. با یک حالت کانال خوب می تواند انجام شود به طور همزمان انتقال تا چهار جریان داده است که می تواند نرخ انتقال تا در یک پهنای باند فرکانس 20 مگاهرتز رسیدن به 300 مگابیت در ثانیه.

اگر دولت کانال را است مطلوب نیست، انتقال جریان کمتر ساخته شده است. در این وضعیت، آنتن را می توان مورد استفاده قرار گیرد به شکل یک الگوی پرتو های باریک، افزایش کیفیت پذیرش کلی، که در نهایت منجر به افزایش ظرفیت سیستم و گسترش از منطقه سرویس. برای اطمینان از منطقه تحت پوشش گسترده و یا انتقال اطلاعات با سرعت بالا، ممکن است برای انتقال یک جریان داده ها را با یک پرتو باریک، و یا به استفاده از کانال مشترک داده پخش فاصله.

مکانیسم انطباق و برنامه ریزی از یک کانال ارتباطی

اصل بهره برداری از شبکه های LTE نشان می دهد که یک برنامه ریزی توزیع منابع شبکه در میان کاربران داده معنی خواهد بود. در اینجا برنامه ریزی پویا در downlink و uplink کانال فراهم می کند. شبکه LTE در روسیه در حال حاضر راه اندازی به طوری به تعادل کانال های ارتباطی و عملکرد کلی از کل سیستم.

رابط رادیو LTE شامل پیاده سازی توابع برنامه ریزی، بسته به شرایط از کانال های ارتباطی است. با آن اجازه می دهد تا انتقال داده ها در سرعت های بالا، که از طریق استفاده از مدولاسیون منظور بالاتر به دست آورد، انتقال اطلاعات اضافی رودخانه ها، کاهش درجه از برنامه نویسی کانال، و همچنین کاهش تعداد پخش تکرار کنید. برای انجام این کار شامل فرکانس و منابع زمان با شرایط نسبتا خوب برای برقراری ارتباط است. به نظر می رسد که انتقال هر مقدار مشخص از داده است در یک دوره کوتاه از زمان انجام می شود.

شبکه LTE در روسیه، که در کشورهای دیگر، ساخته به طوری که حمل و نقل، که توسط حمل و نقل بسته با محموله کوچک پس از همان فواصل زمانی را اشغال کردند، می توانید نیاز به افزایش حجم سیگنال ترافیک که برای برنامه ریزی پویا لازم است شود. حتی ممکن است مقدار اطلاعات منتقل شده توسط کاربران تجاوز. به همین دلیل است چنین چیزی به عنوان یک برنامه ریزی استاتیک شبکه LTE وجود دارد. است که، آن روشن می شود، اگر ما می گویند که کاربر یک منبع فرکانس رادیویی برای انتقال یک شماره خاص از زیر قاب انتخاب می کند.

با توجه به مکانیسم سازگاری ممکن است به "فشار از همه چیز ممکن است" از کانال با عملکرد پویا. این اجازه می دهد شما را به انتخاب یک کانال کدگذاری و مدولاسیون مطابق با چه شرایطی مشخص شبکه ارتباطی LTE است. که این امر می تواند قابل درک است اگر بگویم که کار خود را با نرخ پخش اطلاعات، و همچنین احتمال کانال هر گونه خطا تاثیر می گذارد.

قدرت در uplink و مقررات

این جنبه مربوط به مدیریت در سطح قدرت تابش شده توسط پایانه ها، برای افزایش ظرفیت شبکه، بهبود کیفیت ارتباطات، به منطقه تحت پوشش را برای کاهش مصرف انرژی است. برای رسیدن به این اهداف، مکانیسم های کنترل قدرت تمایل به حداکثر رساندن سطح مفید از سیگنال ورودی در حالی که کاهش تداخل.

شبکه LTE "اقصر طرق" و اظهارات دیگر نشان می دهد که سیگنال های در اتصال بالایی متعامد هستند، این است که بین کاربران در همان سلول باید بدون تداخل متقابل، حداقل، این امر به شرایط ایده آل از ارتباطات است. سطح سر و صدا ایجاد شده توسط کاربران در سلول های مجاور، بستگی به جایی که ترمینال رهبری، این است که چگونه آن را تضعیف سیگنال در راه به سلول. شبکه LTE "بلند گو حرف زدن" است در همان راه مرتب شده اند. این درست می گویند می شود: نزدیک ترمینال در سلول همسایه، بالاتر سطح سر و صدا، که او در آن را ایجاد است. پایانه، که در فاصله قابل توجهی از سلول های همسایه می باشد می تواند سیگنال های قدرت بیشتری را در مقایسه با پایانه واقع با آن در مجاورت نزدیک منتقل کنند.

با توجه به تعامد سیگنال در اتصال بالایی ممکن است سیگنال ها را از پایانه های قدرت های مختلف در همان کانال در سلول تسهیم شده است. این به این معنی است که بدون نیاز به برای زمان های سیگنال که بوجود می آیند مربوط به انتشار چند از امواج رادیویی جبران وجود دارد، و می توان آنها را مورد استفاده برای افزایش نرخ داده پخش با استفاده از انطباق و برنامه ریزی مکانیزم برای کانال های ارتباطی.

رله داده

تقریبا هر سیستم ارتباطی و شبکه LTE در اوکراین قاعده مستثنی است، از زمان به زمان به اشتباه در روند انتقال داده ها، به عنوان مثال، با توجه به سیگنال محو شدن، دخالت و یا سر و صدا. حفاظت از خطا ارائه شده توسط روش های انتقال مجدد از قطعات دست داده و یا خراب شده از اطلاعات را به پادمان برای اطمینان از ارتباط با کیفیت بالا. منابع رادیویی استفاده عاقلانه اگر پروتکل ارسال مجدد داده ها موثر سازمان یافته است. برای استفاده از سرعت بالا رابط هوا کمال، تکنولوژی LTE است دو سطح سیستم رله اطلاعات به صورت پویا موثر است که پیاده سازی ARQ ترکیبی. این است که توسط سربار کوچک مورد نیاز برای انتقادات و پیشنهادات و داده ارسال مجدد مشخص، تکمیل پروتکل انتخابی را تکرار کنید از قابلیت اطمینان بالا.

پروتکل HARQ یک دستگاه اطلاعات زائد دریافت، که او را از این فرصت برای اصلاح هر گونه خطا خاص می دهد ارائه شده است. پروتکل ارسال مجدد HARQ منجر به تشکیل از افزونگی اطلاعات اضافی، که ممکن است در مورد که در آن برای خطا بود ارسال مجدد کافی نیست مورد نیاز است. ارسال مجدد بسته های پروتکل که HARQ اصلاح نگذرانده باشند با استفاده از پروتکل ARQ انجام شده است. شبکه LTE در کار آیفون مطابق با اصول فوق.

این راه حل ممکن می سازد به تضمین حداقل بسته های پخش تاخیر با سربار کم و قابلیت اطمینان ارتباطات با تضمین شده است. پروتکل HARQ اجازه می دهد تا برای شناسایی و اصلاح بسیاری از اشتباهات، که منجر به یک استفاده نسبتا نادر از پروتکل ARQ، از آن است با سربار قابل توجهی با افزایش تاخیر بسته های پخش همراه، و همچنین.

ایستگاه پایه گره پایان، که پشتیبانی از هر دو از این پروتکل، ارائه یک ارتباط تنگاتنگ سطح این دو پروتکل است. از جمله مزایای استفاده های مختلف از این معماری می تواند مقدار تنظیم اطلاعات منتقل شده توسط با استفاده از پروتکل ARQ به نام سرعت بالا برای از بین بردن اشتباهات که پس از کار HARQ باقی می ماند، و.

LTE رابط رادیو دارای عملکرد بالا، به لطف اجزای اصلی آن است. انعطاف پذیری اجازه می دهد تا استفاده از رابط هوا رادیو فعال در هر منابع فرکانس موجود است. تکنولوژی LTE تعدادی از ویژگی های است که اطمینان از کاربرد مؤثر محیط ارتباطات سرعت در حال تغییر می کند. بسته به شرایط کانال، یک تابع برنامه ریزی کاربران می دهد بهترین منابع است. استفاده از فن آوری های چند آنتن را کاهش می دهد سیگنال محو شدن و با ساز و کانال سازگاری می تواند روش از برنامه نویسی و مدولاسیون استفاده، تضمین در شرایط خاص کیفیت ارتباط مطلوب.