LTE (telecomunicații) - LTE (telecommunication)

LTE

În telecomunicații , Long-Term Evolution ( LTE ) este un standard pentru comunicațiile în bandă largă fără fir pentru dispozitive mobile și terminale de date, bazat pe tehnologiile GSM / EDGE și UMTS / HSPA . Crește capacitatea și viteza utilizând o interfață radio diferită, împreună cu îmbunătățirile de bază ale rețelei. LTE este calea de upgrade pentru operatorii de transport atât cu rețele GSM / UMTS, cât și cu rețele CDMA2000 . Cele mai diferite frecvențe LTE și benzile utilizate în diferite țări înseamnă că numai telefoanele multi-band sunt capabili de a utiliza LTE în toate țările în care este susținută.

Standardul este dezvoltat de 3GPP (3rd Generation Partnership Project) și este specificat în versiunea sa de documente 8, cu îmbunătățiri minore descrise în versiunea 9. LTE este uneori cunoscut sub numele de 3.95G și a fost comercializat atât ca „4G LTE”, cât și ca „Advanced 4G”, dar nu îndeplinește criteriile tehnice ale unui serviciu wireless 4G , așa cum se specifică în seria de documente 3GPP Release 8 și 9 pentru LTE Advanced . Cerințele au fost inițial stabilite de organizația ITU-R în specificația IMT Advanced . Cu toate acestea, din cauza presiunilor de marketing și a progreselor semnificative pe care WiMAX , Evolved High Speed ​​Packet Access și LTE le aduc tehnologiilor 3G originale, ITU a decis ulterior că LTE împreună cu tehnologiile menționate mai sus pot fi numite tehnologii 4G. Standardul LTE Advanced îndeplinește formal cerințele ITU-R pentru a fi considerate IMT-Advanced . Pentru a diferenția LTE Advanced și WiMAX-Advanced de tehnologiile actuale 4G, ITU le-a definit ca „True 4G”.

Prezentare generală

Modem Samsung LTE marca Telia
Modem Huawei 4G +
HTC ThunderBolt , al doilea smartphone LTE disponibil comercial

LTE reprezintă Long Term Evolution și este o marcă înregistrată deținută de ETSI (European Telecommunications Standards Institute) pentru tehnologia de comunicații de date fără fir și pentru dezvoltarea standardelor GSM / UMTS. Cu toate acestea, alte națiuni și companii joacă un rol activ în proiectul LTE. Scopul LTE a fost de a crește capacitatea și viteza rețelelor de date fără fir folosind noi tehnici și modulații DSP (procesare digitală a semnalului) care au fost dezvoltate în jurul mileniului. Un alt obiectiv a fost reproiectarea și simplificarea arhitecturii rețelei către un sistem bazat pe IP cu o latență de transfer semnificativ redusă în comparație cu arhitectura 3G . Interfața fără fir LTE este incompatibilă cu rețelele 2G și 3G, astfel încât trebuie să fie operată pe un spectru radio separat .

LTE a fost propus pentru prima dată în 2004 de către NTT Docomo din Japonia , cu studii privind standardul începute oficial în 2005. În mai 2007, alianța LTE / SAE Trial Initiative (LSTI) a fost fondată ca o colaborare globală între furnizori și operatori cu scopul verificării și promovarea noului standard pentru a asigura introducerea globală a tehnologiei cât mai repede posibil. Standardul LTE a fost finalizat în decembrie 2008, iar primul serviciu LTE disponibil public a fost lansat de TeliaSonera la Oslo și Stockholm pe 14 decembrie 2009, ca o conexiune de date cu un modem USB. Serviciile LTE au fost lansate și de marii operatori nord-americani, Samsung SCH-r900 fiind primul telefon LTE din lume începând cu 21 septembrie 2010, iar Samsung Galaxy Indulge fiind primul smartphone LTE din lume începând cu 10 februarie 2011, ambele oferite de MetroPCS , și HTC ThunderBolt oferite de Verizon începând cu 17 martie fiind al doilea smartphone LTE vândut comercial. În Canada, Rogers Wireless a fost primul care a lansat rețeaua LTE pe 7 iulie 2011, oferind Sierra Wireless AirCard 313U modem mobil în bandă largă USB, cunoscut sub numele de „LTE Rocket stick”, urmat apoi îndeaproape de dispozitivele mobile atât de la HTC, cât și de la Samsung. Inițial, operatorii CDMA au planificat să facă upgrade la standardele rivale numite UMB și WiMAX , dar principalii operatori CDMA (precum Verizon , Sprint și MetroPCS în Statele Unite, Bell și Telus în Canada, au de KDDI în Japonia, SK Telecom în Coreea de Sud și China Telecom / China Unicom din China) au anunțat în schimb că intenționează să migreze către LTE. Următoarea versiune a LTE este LTE Advanced , care a fost standardizată în martie 2011. Se așteaptă ca serviciile să înceapă în 2013. Evoluția suplimentară cunoscută sub numele de LTE Advanced Pro a fost aprobată în anul 2015.

Specificația LTE oferă rate de vârf de legătură descendentă de 300 Mbit / s, rate de vârf de legătură în sus de 75 Mbit / s și dispoziții QoS care permit o latență de transfer mai mică de 5  ms în rețeaua de acces radio . LTE are capacitatea de a gestiona telefoane mobile în mișcare rapidă și acceptă fluxuri multi-cast și broadcast. LTE acceptă lățimi de bandă purtătoare scalabile , de la 1,4  MHz la 20 MHz și acceptă atât duplexarea prin diviziune de frecvență (FDD), cât și duplexarea prin diviziune în timp (TDD). Arhitectura de rețea bazată pe IP, denumită Evolved Packet Core (EPC) concepută pentru a înlocui rețeaua de bază GPRS , acceptă transferuri fără probleme atât pentru voce, cât și pentru date către turnuri celulare cu tehnologie de rețea mai veche, cum ar fi GSM , UMTS și CDMA2000 . Arhitectura mai simplă are ca rezultat costuri de operare mai mici (de exemplu, fiecare celulă E-UTRA va suporta de până la patru ori capacitatea de date și voce acceptată de HSPA).

Pentru videoclipurile 3D, cel mai simplu format de reprezentare este videoclipul stereo convențional (CSV), format din două fluxuri video independente și sincronizate, unul corespunzând ochilor stângi și drepți ai spectatorului. Acest lucru nu necesită prelucrarea imaginii în domeniul spațial pentru a furniza videoclipuri 2D, dar crește rata de date a videoclipului normal.

Istorie

Cronologie de dezvoltare standard 3GPP

  • În 2004, NTT Docomo din Japonia propune LTE ca standard internațional.
  • În septembrie 2006, Siemens Networks (astăzi Nokia Networks ) a arătat în colaborare cu Nomor Research prima emulare live a unei rețele LTE către mass-media și investitori. Ca aplicații live, doi utilizatori care difuzează un videoclip HDTV în legătura descendentă și joacă un joc interactiv în legătura ascendentă au fost demonstrați.
  • În februarie 2007, Ericsson a demonstrat pentru prima dată în lume LTE cu rate de biți de până la 144 Mbit / s
  • În septembrie 2007, NTT Docomo a demonstrat viteze de date LTE de 200 Mbit / s cu un nivel de putere sub 100 mW în timpul testului.
  • În noiembrie 2007, Infineon a prezentat primul transceptor RF din lume numit SMARTi LTE care susține funcționalitatea LTE într-un siliciu RF cu un singur cip procesat în CMOS
  • La începutul anului 2008, echipamentele de testare LTE au început să fie livrate de la mai mulți furnizori și, la Mobile World Congress 2008 de la Barcelona , Ericsson a demonstrat primul apel mobil end-to-end din lume activat de LTE pe un dispozitiv portabil mic. Motorola a demonstrat un chipset eNodeB și LTE conform standardului LTE RAN la același eveniment.
  • La congresul mondial mobil din februarie 2008 :
    • Motorola a demonstrat modul în care LTE poate accelera livrarea experienței media personale cu streaming video demo HD, blogging video HD, jocuri online și VoIP prin LTE care rulează o rețea LTE conform standardului RAN și un chipset LTE.
    • Ericsson EMP (acum ST-Ericsson ) a demonstrat primul apel LTE end-to-end din lume pe handheld Ericsson a demonstrat modul LTE FDD și TDD pe aceeași platformă a stației de bază.
    • Freescale Semiconductor a demonstrat streaming video HD cu rate de vârf de date de 96 Mbit / s legătură descendentă și 86 Mbit / s legătură în sus.
    • NXP Semiconductors (acum o parte a ST-Ericsson ) a demonstrat un modem LTE multi-mod ca bază pentru un sistem radio definit de software pentru utilizare în telefoanele mobile.
    • picoChip și Mimoon au demonstrat un design de referință al stației de bază. Aceasta rulează pe o platformă hardware comună ( radio multimod / software definit ) cu arhitectura WiMAX.
  • În aprilie 2008, Motorola a demonstrat primul transfer EV-DO la LTE - predarea unui flux video de la LTE la o rețea comercială EV-DO și înapoi la LTE.
  • În aprilie 2008, LG Electronics și Nortel au demonstrat viteze de date LTE de 50 Mbit / s în timp ce călătoreau cu 110 km / h (68 mph).
  • În noiembrie 2008, Motorola a demonstrat prima sesiune LTE over-the-air din industrie în spectru de 700 MHz.
  • Cercetătorii de la Nokia Siemens Networks și Heinrich Hertz Institut au demonstrat LTE cu viteze de transfer Uplink de 100 Mbit / s.
  • La Congresul mondial mobil din februarie 2009 :
    • Infineon a demonstrat un transceiver CMOS RF cu un singur cip de 65 nm care oferă funcționalitate 2G / 3G / LTE
    • Lansarea programului ng Connect, un consorțiu multi-industrie fondat de Alcatel-Lucent pentru a identifica și dezvolta aplicații wireless în bandă largă.
    • Motorola a oferit turul LTE drive pe străzile Barcelonei pentru a demonstra performanța sistemului LTE într-un mediu metropolitan RF din viața reală
  • În iulie 2009, Nujira a demonstrat eficiențe de peste 60% pentru un amplificator de putere LTE de 880 MHz
  • În august 2009, Nortel și LG Electronics au demonstrat prima transferare de succes între rețelele CDMA și LTE într-un mod care respectă standardele
  • În august 2009, Alcatel-Lucent primește certificarea FCC pentru stațiile de bază LTE pentru banda de spectru de 700 MHz.
  • În septembrie 2009, Nokia Siemens Networks a demonstrat primul apel LTE din lume pentru software comercial conform standardelor.
  • În octombrie 2009, Ericsson și Samsung au demonstrat interoperabilitatea între primul dispozitiv comercial LTE și rețeaua live din Stockholm, Suedia.
  • În octombrie 2009, Bell Labs de la Alcatel-Lucent , laboratoarele de inovare Deutsche Telekom , Institutul Fraunhofer Heinrich-Hertz și furnizorul de antene Kathrein au efectuat teste pe teren ale unei tehnologii numită Transmisie coordonată multipunct (CoMP) care vizează creșterea vitezei de transmisie a datelor LTE și rețelele 3G.
  • În noiembrie 2009, Alcatel-Lucent a finalizat primul apel live LTE utilizând banda de spectru de 800 MHz aleasă ca parte a dividendului digital european (EDD).
  • În noiembrie 2009, Nokia Siemens Networks și LG au finalizat primul test de interoperabilitate end-to-end al LTE.
  • La 14 decembrie 2009, prima desfășurare comercială LTE a avut loc în capitalele scandinave Stockholm și Oslo de către operatorul de rețea suedez-finlandez TeliaSonera și numele său de marcă norvegian NetCom (Norvegia) . TeliaSonera a marcat incorect rețeaua „4G”. Dispozitivele de modem oferite au fost fabricate de Samsung (dongle GT-B3710), iar infrastructura de rețea cu tehnologie SingleRAN creată de Huawei (în Oslo) și Ericsson (în Stockholm). TeliaSonera intenționează să lanseze LTE la nivel național în Suedia, Norvegia și Finlanda. TeliaSonera a folosit o lățime de bandă spectrală de 10 MHz (din maxim 20 MHz) și transmisie cu intrare simplă și ieșire simplă. Implementarea ar fi trebuit să furnizeze o rată de biți neta a stratului fizic de până la 50 Mbit / s legătura descendentă și 25 Mbit / s în legătura ascendentă. Testele introductive au aratat o TCP rata de transfer de legătură în jos 42,8 Mbit / s și pe legătură în sus 5.3 Mbit / s în Stockholm.
  • În decembrie 2009, ST-Ericsson și Ericsson au realizat mai întâi mobilitatea LTE și HSPA cu un dispozitiv multimod.
  • În ianuarie 2010, Alcatel-Lucent și LG finalizează transmiterea live a unui apel de date end-to-end între rețelele LTE și CDMA.
  • În februarie 2010, Nokia Siemens Networks și Movistar testează LTE în Mobile World Congress 2010 la Barcelona, ​​Spania, cu demonstrații atât în ​​interior, cât și în aer liber.
  • În mai 2010, Mobile TeleSystems (MTS) și Huawei au prezentat o rețea LTE interioară la „Sviaz-Expocomm 2010” din Moscova, Rusia. MTS se așteaptă să înceapă un serviciu LTE de probă la Moscova până la începutul anului 2011. Mai devreme, MTS a primit o licență pentru construirea unei rețele LTE în Uzbekistan și intenționează să înceapă o rețea LTE de testare în Ucraina, în parteneriat cu Alcatel-Lucent .
  • La Shanghai Expo 2010 din mai 2010, Motorola a demonstrat un LTE live împreună cu China Mobile . Aceasta a inclus fluxuri video și un sistem de testare a unității care utilizează TD-LTE.
  • Începând cu data de 12/10/2010, DirecTV s- a alăturat echipei Verizon Wireless pentru un test de tehnologie fără fir LTE de mare viteză în câteva case din Pennsylvania, conceput pentru a furniza un pachet integrat de internet și TV. Verizon Wireless a declarat că a lansat servicii wireless LTE (pentru date, fără voce) în 38 de piețe în care locuiesc peste 110 milioane de americani duminică, 5 decembrie.
  • Pe 6 mai 2011, Sri Lanka Telecom Mobitel a demonstrat 4G LTE pentru prima dată în Asia de Sud, realizând o rată de date de 96 Mbit / s în Sri Lanka.

Cronologia adoptării operatorului de transport

Se poate aștepta ca majoritatea operatorilor de transport care acceptă rețelele GSM sau HSUPA să își actualizeze rețelele la LTE într-o anumită etapă. O listă completă a contractelor comerciale poate fi găsită la:

  • August 2009: Telefónica a selectat șase țări pentru testarea pe teren a LTE în lunile următoare: Spania, Regatul Unit, Germania și Republica Cehă în Europa și Brazilia și Argentina în America Latină.
  • Pe 24 noiembrie 2009: Telecom Italia a anunțat prima experimentare pre-comercială în aer liber din lume, desfășurată la Torino și complet integrată în rețeaua 2G / 3G în serviciu în prezent.
  • Pe 14 decembrie 2009, primul serviciu LTE disponibil public din lume a fost deschis de TeliaSonera în cele două capitale scandinave Stockholm și Oslo .
  • La 28 mai 2010, operatorul rus Scartel a anunțat lansarea unei rețele LTE în Kazan până la sfârșitul anului 2010.
  • Pe 6 octombrie 2010, furnizorul canadian Rogers Communications Inc a anunțat că Ottawa, capitala națională a Canadei, va fi locul încercărilor LTE. Rogers a spus că se va extinde pe acest test și va trece la un proces tehnic cuprinzător al LTE atât pe frecvențele cu bandă joasă, cât și cu cea înaltă din zona Ottawa.
  • Pe 6 mai 2011, Sri Lanka Telecom Mobitel a demonstrat cu succes 4G LTE pentru prima dată în Asia de Sud, realizând o rată de date de 96 Mbit / s în Sri Lanka.
  • Pe 7 mai 2011, Dialogul operatorului mobil din Sri Lanka Axiata PLC a pornit prima rețea pilot 4G LTE din Asia de Sud cu partenerul furnizor Huawei și a demonstrat o viteză de descărcare a datelor de până la 127 Mbit / s.
  • La 9 februarie 2012, Telus Mobility și-a lansat serviciul LTE inițial în zonele metropolitane: Vancouver, Calgary, Edmonton, Toronto și zona Toronto, Kitchener, Waterloo, Hamilton, Guelph, Belleville, Ottawa, Montreal, Québec, Halifax și Yellowknife .
  • Telus Mobility a anunțat că va adopta LTE ca standard wireless 4G.
  • Cox Communications are primul său turn pentru construirea rețelei LTE fără fir. Serviciile wireless au fost lansate la sfârșitul anului 2009.
  • În martie 2019, Asociația Globală a Furnizorilor de Mobil a raportat că acum existau 717 operatori cu rețele LTE lansate comercial (acces wireless fix în bandă largă și sau mobil).

Următoarea este o listă a primelor 10 țări / teritorii în funcție de acoperirea 4G LTE, măsurată de OpenSignal.com în februarie / martie 2019.

Rang Țară / teritoriu Pătrunderea
1  Coreea de Sud 97,5%
2  Japonia 96,3%
3  Norvegia 95,5%
4  Hong Kong 94,1%
5  Statele Unite 93,0%
6  Olanda 92,8%
7  Taiwan 92,8%
8  Ungaria 91,4%
9  Suedia 91,1%
10  India 90,9%

Pentru lista completă a tuturor țărilor / teritoriilor, consultați lista țărilor după penetrarea 4G LTE .

LTE-TDD și LTE-FDD

Long-Term Evolution Time-Division Duplex ( LTE-TDD ), denumit și TDD LTE, este o tehnologie de telecomunicații 4G și standard co-dezvoltat de o coaliție internațională de companii, inclusiv China Mobile , Datang Telecom , Huawei , ZTE , Nokia Soluții și rețele , Qualcomm , Samsung și ST-Ericsson . Este una dintre cele două tehnologii de transmisie de date mobile ale standardului tehnologic Evoluție pe termen lung (LTE), cealaltă fiind duplex pe diviziune în frecvență pe termen lung ( LTE-FDD ). În timp ce unele companii se referă la LTE-TDD drept „TD-LTE” pentru familiarizarea cu TD-SCDMA , nu există nicio referire la acea prescurtare nicăieri în specificațiile 3GPP.

Există două diferențe majore între LTE-TDD și LTE-FDD: modul în care sunt încărcate și descărcate datele și în ce spectre de frecvență sunt implementate rețelele. În timp ce LTE-FDD folosește frecvențe asociate pentru a încărca și descărca date, LTE-TDD utilizează o singură frecvență, alternând între încărcarea și descărcarea datelor în timp. Raportul dintre încărcări și descărcări pe o rețea LTE-TDD poate fi modificat dinamic, în funcție de necesitatea trimiterii sau primirii mai multor date. LTE-TDD și LTE-FDD funcționează, de asemenea, pe benzi de frecvență diferite, LTE-TDD funcționând mai bine la frecvențe mai mari, iar LTE-FDD funcționând mai bine la frecvențe mai mici. Frecvențele utilizate pentru LTE-TDD variază de la 1850 MHz la 3800 MHz, fiind utilizate mai multe benzi diferite. Spectrul LTE-TDD este în general mai ieftin de accesat și are mai puțin trafic. Mai mult, benzile pentru LTE-TDD se suprapun cu cele utilizate pentru WiMAX , care pot fi ușor actualizate pentru a suporta LTE-TDD.

În ciuda diferențelor în ceea ce privește modul în care cele două tipuri de LTE gestionează transmiterea datelor, LTE-TDD și LTE-FDD împărtășesc 90% din tehnologia lor de bază, făcând posibil ca aceleași chipset-uri și rețele să utilizeze ambele versiuni ale LTE. O serie de companii produc cipuri dual-mode sau dispozitive mobile, inclusiv Samsung și Qualcomm , în timp ce operatorii CMHK și Hi3G Access au dezvoltat rețele dual-mode în Hong Kong și, respectiv, în Suedia.

Istoria LTE-TDD

Crearea LTE-TDD a implicat o coaliție de companii internaționale care au lucrat la dezvoltarea și testarea tehnologiei. China Mobile a fost un susținător timpuriu al LTE-TDD, alături de alte companii precum Datang Telecom și Huawei , care au lucrat la implementarea rețelelor LTE-TDD și, ulterior, au dezvoltat tehnologie care permite echipamentelor LTE-TDD să funcționeze în spații albe - spectre de frecvență între televiziunea difuzată stații. Intel a participat, de asemenea, la dezvoltare, înființând un laborator de interoperabilitate LTE-TDD cu Huawei în China, precum și ST-Ericsson , Nokia și Nokia Siemens (acum Nokia Solutions and Networks ), care au dezvoltat stații de bază LTE-TDD care au crescut capacitatea cu 80 la sută și acoperirea cu 40 la sută. Qualcomm a participat, de asemenea, la dezvoltarea primului cip multi-mod din lume, combinând atât LTE-TDD, cât și LTE-FDD, împreună cu HSPA și EV-DO. Accelleran, o companie belgiană, a lucrat, de asemenea, la construirea de celule mici pentru rețelele LTE-TDD.

Încercările tehnologiei LTE-TDD au început încă din 2010, Reliance Industries și Ericsson India efectuând teste de teren ale LTE-TDD în India , obținând viteze de descărcare de 80 megabiți pe secundă și viteze de încărcare de 20 megabiți pe secundă. Până în 2011, China Mobile a început testarea tehnologiei în șase orașe.

Deși inițial privită ca o tehnologie utilizată doar de câteva țări, inclusiv China și India, până în 2011, interesul internațional pentru LTE-TDD s-a extins, în special în Asia, în parte datorită costului redus de implementare al LTE-TDD comparativ cu LTE-. FDD. Până la mijlocul acelui an, 26 de rețele din întreaga lume desfășurau teste ale tehnologiei. Inițiativa Global LTE-TDD (GTI) a fost, de asemenea, începută în 2011, cu parteneri fondatori China Mobile, Bharti Airtel , SoftBank Mobile , Vodafone , Clearwire , Aero2 și E-Plus . În septembrie 2011, Huawei a anunțat că va fi partener cu furnizorul polonez de telefonie mobilă Aero2 pentru a dezvolta o rețea combinată LTE-TDD și LTE-FDD în Polonia, iar până în aprilie 2012, ZTE Corporation a lucrat pentru a implementa rețele de încercare sau comerciale LTE-TDD pentru 33 de operatori în 19 țări. La sfârșitul anului 2012, Qualcomm a lucrat mult pentru a implementa o rețea comercială LTE-TDD în India și a colaborat cu Bharti Airtel și Huawei pentru a dezvolta primul smartphone LTE-TDD multi-mod pentru India.

În Japonia , SoftBank Mobile a lansat servicii LTE-TDD în februarie 2012 sub numele Advanced eXtended Global Platform (AXGP) și a fost comercializat ca SoftBank 4G ( ja ). Banda AXGP a fost utilizat anterior pentru Willcom „s PHS de serviciu, iar după PHS a fost întrerupt în 2010 , trupa a fost re PHS-propusese pentru serviciul AXGP.

În SUA, Clearwire a planificat să implementeze LTE-TDD, producătorul de cipuri Qualcomm acceptând să sprijine frecvențele Clearwire pe chipset-urile sale LTE multi-mod. Odată cu achiziționarea de către Sprint a Clearwire în 2013, operatorul a început să utilizeze aceste frecvențe pentru serviciul LTE pe rețelele construite de Samsung , Alcatel-Lucent și Nokia .

În martie 2013, existau 156 de rețele comerciale 4G LTE, inclusiv 142 de rețele LTE-FDD și 14 rețele LTE-TDD. În noiembrie 2013, guvernul sud-coreean a planificat să permită un al patrulea operator wireless în 2014, care să ofere servicii LTE-TDD, iar în decembrie 2013, licențele LTE-TDD au fost acordate celor trei operatori de telefonie mobilă din China, permițând desfășurarea comercială a 4G LTE Servicii.

În ianuarie 2014, Nokia Solutions and Networks a indicat că a finalizat o serie de teste de apeluri voce peste LTE (VoLTE) pe rețeaua TD-LTE a China Mobile. Luna următoare, Nokia Solutions and Networks și Sprint au anunțat că au demonstrat viteze de transfer de 2,6 gigați pe secundă folosind o rețea LTE-TDD, depășind recordul anterior de 1,6 gigați pe secundă.

Caracteristici

O mare parte din standardul LTE se referă la actualizarea 3G UMTS la ceea ce va fi în cele din urmă tehnologia de comunicații mobile 4G . O mare parte a muncii vizează simplificarea arhitecturii sistemului, pe măsură ce trece de la circuitul UMTS existent + rețea combinată de comutare a pachetelor , la un sistem de arhitectură plană IP complet. E-UTRA este interfața aeriană a LTE. Principalele sale caracteristici sunt:

  • Viteze maxime de descărcare de până la 299,6 Mbit / s și viteze de încărcare de până la 75,4 Mbit / s, în funcție de categoria echipamentului utilizatorului (cu antene 4 × 4 folosind 20 MHz de spectru). Au fost definite cinci clase de terminale diferite, de la o clasă vocală până la un terminal high-end care acceptă ratele de date de vârf. Toate terminalele vor putea procesa lățimea de bandă de 20 MHz.
  • Latențele de transfer de date scăzute (sub-5 ms latență pentru pachetele IP mici in conditii optime), latențe mai mici pentru remitere și de configurare a conexiunii timp decât cu anterioare tehnologii de acces radio .
  • Suport îmbunătățit pentru mobilitate, exemplificat prin suport pentru terminale care se deplasează cu până la 350 km / h (220 mph) sau 500 km / h (310 mph) în funcție de frecvență
  • Acces multiplu de diviziune a frecvenței ortogonale pentru legătura descendentă, FDMA cu un singur purtător pentru legătura în sus pentru a economisi energie.
  • Suport atât pentru sistemele de comunicații FDD și TDD, cât și pentru FDD semi-duplex cu aceeași tehnologie de acces radio.
  • Suport pentru toate benzile de frecvență utilizate în prezent de sistemele IMT de ITU-R .
  • Flexibilitate sporită a spectrului: celulele de 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz și 20 MHz sunt standardizate. ( W-CDMA nu are opțiune pentru alte felii decât 5 MHz, ceea ce duce la unele probleme de lansare în țările în care 5 MHz este o lățime de spectru alocată în mod obișnuit, așa că ar fi frecvent deja utilizată cu standarde vechi, cum ar fi 2G GSM și cdmaOne . )
  • Suport pentru dimensiuni de celule de la o rază de zeci de metri ( femto și picocelule ) până la 100 km (62 mile) macrocelule cu rază . În benzile de frecvență mai joase care trebuie utilizate în zonele rurale, 5 km (3,1 mile) este dimensiunea optimă a celulei, 30 km (19 mile) având o performanță rezonabilă și până la 100 km dimensiuni de celule acceptate cu performanțe acceptabile. În oraș și în zonele urbane, benzile de frecvență mai mari (cum ar fi 2,6 GHz în UE) sunt utilizate pentru a sprijini banda largă mobilă de mare viteză. În acest caz, dimensiunile celulei pot fi de 1 km (0,62 mile) sau chiar mai mici.
  • Suport pentru cel puțin 200 de clienți activi de date în fiecare celulă de 5 MHz.
  • Arhitectură simplificată: partea de rețea a E-UTRAN este compusă numai din eNode Bs .
  • Suport pentru interacțiune și coexistență cu standarde vechi (de exemplu, GSM / EDGE , UMTS și CDMA2000 ). Utilizatorii pot porni un apel sau transfera date într-o zonă utilizând un standard LTE și, în cazul în care acoperirea nu este disponibilă, pot continua operațiunea fără nicio acțiune din partea lor folosind rețele UMTS bazate pe GSM / GPRS sau W-CDMA sau chiar rețele 3GPP2 , cum ar fi cdmaOne sau CDMA2000.
  • Agregarea operatorului de legătură în sus și în jos .
  • Interfață radio cu comutare de pachete .
  • Suport pentru MBSFN ( rețea cu frecvență unică de difuzare multicast ). Această caracteristică poate furniza servicii precum TV mobil utilizând infrastructura LTE și este un concurent pentru difuzarea TV bazată pe DVB-H, numai dispozitivele compatibile LTE primesc semnal LTE.

Apeluri vocale

cs domLTE CSFB la interconectări de rețea GSM / UMTS

Standardul LTE acceptă doar comutarea pachetelor cu rețeaua sa IP. Apelurile vocale în GSM, UMTS și CDMA2000 sunt comutate prin circuit , astfel că odată cu adoptarea LTE, operatorii vor trebui să re-proiecteze rețeaua de apeluri vocale. Au apărut trei abordări diferite:

Voice over LTE (VoLTE)
Rezervă comutată de circuit (CSFB)
În această abordare, LTE oferă doar servicii de date și, atunci când urmează să fie inițiat sau primit un apel vocal, acesta va reveni la domeniul cu comutare de circuit. Atunci când utilizează această soluție, operatorii trebuie doar să actualizeze MSC în loc să implementeze IMS și, prin urmare, pot furniza servicii rapid. Cu toate acestea, dezavantajul este întârzierea mai lungă a configurării apelului.
Voce simultană și LTE (SVLTE)
În această abordare, receptorul funcționează simultan în modurile LTE și cu comutare de circuit, modul LTE furnizând servicii de date, iar modul comutat de circuit furnizează serviciul de voce. Aceasta este o soluție bazată exclusiv pe receptor, care nu are cerințe speciale în rețea și nu necesită nici implementarea IMS . Dezavantajul acestei soluții este că telefonul poate deveni scump cu un consum ridicat de energie.
Continuitate apel apel vocal unic (SRVCC)

O abordare suplimentară care nu este inițiată de operatori este utilizarea serviciilor de conținut over-the-top (OTT), folosind aplicații precum Skype și Google Talk pentru a furniza servicii de voce LTE.

Majoritatea susținătorilor majori ai LTE au preferat și promovat VoLTE încă de la început. Lipsa suportului software în dispozitivele LTE inițiale, precum și în dispozitivele de rețea de bază, a condus totuși la un număr de operatori care promovează VoLGA (Voice over LTE Generic Access) ca soluție intermediară. Ideea a fost aceea de a utiliza aceleași principii ca GAN (Generic Access Network, cunoscută și sub numele de UMA sau Unlicensed Mobile Access), care definește protocoalele prin care un telefon mobil poate efectua apeluri vocale prin conexiunea de internet privată a unui client, de obicei prin rețeaua LAN wireless. Cu toate acestea, VoLGA nu a câștigat prea mult sprijin, deoarece VoLTE ( IMS ) promite servicii mult mai flexibile, deși cu prețul necesității de a actualiza întreaga infrastructură de apeluri vocale. VoLTE va necesita, de asemenea, Continuitate apeluri vocale radio unice (SRVCC) pentru a putea efectua fără probleme un transfer către o rețea 3G în cazul unei calități slabe a semnalului LTE.

În timp ce industria s-a standardizat aparent pe VoLTE pentru viitor, cererea de apeluri vocale de astăzi a determinat operatorii de transport LTE să introducă o alternativă de comutare a circuitului ca măsură oprită. Când efectuați sau primiți un apel vocal, telefoanele LTE vor reveni la rețelele vechi 2G sau 3G pe durata apelului.

Calitate vocală îmbunătățită

Pentru a asigura compatibilitatea, 3GPP solicită cel puțin codec AMR-NB (bandă îngustă), dar codecul de vorbire recomandat pentru VoLTE este Adaptive Multi-Rate Wideband , cunoscut și sub numele de HD Voice . Acest codec este obligatoriu în rețelele 3GPP care acceptă eșantionarea de 16 kHz.

Fraunhofer IIS a propus și a demonstrat „Full-HD Voice”, o implementare a codecului AAC-ELD (Advanced Audio Coding - Enhanced Low Delay) codec pentru telefoane LTE. În cazul în care codecurile vocale anterioare ale telefonului mobil au acceptat doar frecvențe de până la 3,5 kHz și viitoarele servicii audio în bandă largă marca HD Voice până la 7 kHz, Full-HD Voice acceptă întreaga gamă de lățime de bandă de la 20 Hz la 20 kHz. Pentru ca apelurile vocale Full-HD de la capăt la cap să reușească, totuși, atât telefoanele apelantului și destinatarului, cât și rețelele, trebuie să accepte funcția.

Benzi de frecvență

Standardul LTE acoperă o gamă de benzi diferite, fiecare dintre acestea fiind desemnată atât de o frecvență, cât și de un număr de bandă:

  • America de Nord - 600, 700, 850, 1700, 1900, 2300, 2500, 2600, 3500, 5000 MHz (benzi 2, 4, 5, 7, 12, 13, 14, 17, 25, 26, 29, 30, 38 , 40, 41, 42, 43, 46, 48, 66, 71)
  • America Latină și Caraibe - 600, 700, 850, 900, 1700, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500, 2600, 3500, 5000 MHz (benzile 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 13 , 14, 17, 25, 26, 28, 29, 38, 40, 41, 42, 43, 46, 48, 66, 71)
  • Europa - 450, 700, 800, 900, 1500, 1800, 2100, 2300, 2600, 3500, 3700 MHz (benzile 1, 3, 7, 8, 20, 22, 28, 31, 32, 38, 40, 42, 43)
  • Asia - 450, 700, 800, 850, 900, 1500, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500, 2600, 3500 MHz (benzile 1, 3, 5, 7, 8, 11, 18, 19, 21, 26, 28, 31, 38, 39, 40, 41, 42)
  • Africa - 700, 800, 850, 900, 1800, 2100, 2500, 2600 MHz (benzi 1, 3, 5, 7, 8, 20, 28, 41)
  • Oceania (inclusiv Australia și Noua Zeelandă) - 700, 800, 850, 1800, 2100, 2300, 2600 MHz (benzile 1, 3, 7, 12, 20, 28, 40)

Prin urmare, este posibil ca telefoanele dintr-o țară să nu funcționeze în alte țări. Utilizatorii vor avea nevoie de un telefon cu mai multe benzi pentru roaming la nivel internațional.

Brevete

Conform bazei de date a drepturilor de proprietate intelectuală (IPR) a Institutului European de Telecomunicații (ETSI) , aproximativ 50 de companii au declarat, din martie 2012, că dețin brevete esențiale care acoperă standardul LTE. ETSI nu a făcut însă nicio investigație cu privire la corectitudinea declarațiilor, astfel încât „orice analiză a brevetelor LTE esențiale ar trebui să ia în considerare mai mult decât declarațiile ETSI”. Studii independente au constatat că aproximativ 3,3 până la 5% din toate veniturile de la producătorii de telefoane sunt cheltuite pe brevete esențiale standard. Aceasta este mai mică decât tarifele combinate publicate, datorită acordurilor de licențiere cu rate reduse, cum ar fi licențierea încrucișată.

Vezi si

Referințe

Lecturi suplimentare

  • Agilent Technologies, LTE și evoluția la 4G Wireless: provocări de proiectare și măsurare , John Wiley & Sons, 2009 ISBN  978-0-470-68261-6
  • Beaver, Paul, „ Ce este TD-LTE? ”, RF & Microwave Designline, septembrie 2011.
  • E. Dahlman, H. Ekström, A. Furuskär, Y. Jading, J. Karlsson, M. Lundevall și S. Parkvall, „The 3G Long-Term Evolution - Radio Interface Concepts and Performance Evaluation”, IEEE Vehicular Technology Conference ( VTC) 2006 Spring, Melbourne, Australia, mai 2006
  • Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sköld, Per Beming, 3G Evolution - HSPA și LTE pentru bandă largă mobilă , ediția a II-a, Academic Press, 2008, ISBN  978-0-12-374538-5
  • Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sköld, 4G - LTE / LTE-Advanced pentru bandă largă mobilă , Academic Press, 2011, ISBN  978-0-12-385489-6
  • Sajal K. Das, John Wiley & Sons (aprilie 2010): Mobile Handset Design , ISBN  978-0-470-82467-2 .
  • Sajal K. Das, John Wiley & Sons (aprilie 2016): Design terminal receptor terminal: LTE și LTE-Advanced , ISBN  978-1-1191-0730-9 .
  • H. Ekström, A. Furuskär, J. Karlsson, M. Meyer, S. Parkvall, J. Torsner și M. Wahlqvist, „Soluții tehnice pentru evoluția 3G pe termen lung”, IEEE Commun. Mag. , vol. 44, nr. 3, martie 2006, pp. 38-45
  • Mustafa Ergen, Mobile Broadband: Inclusiv WiMAX și LTE , Springer, NY, 2009
  • K. Fazel și S. Kaiser, Multi-Carrier și Spread Spectrum Systems: De la OFDM și MC-CDMA la LTE și WiMAX , ediția a II-a, John Wiley & Sons, 2008, ISBN  978-0-470-99821-2
  • Dan Forsberg, Günther Horn, Wolf-Dietrich Moeller, Valtteri Niemi, LTE Security , Ediția a doua, John Wiley & Sons Ltd, Chichester 2013, ISBN  978-1-118-35558-9
  • Borko Furht, Syed A. Ahson, Long Term Evolution: 3GPP LTE Radio and Cellular Technology , CRC Press, 2009, ISBN  978-1-4200-7210-5
  • Chris Johnson, LTE în BULLETS , CreateSpace, 2010, ISBN  978-1-4528-3464-1
  • F. Khan, LTE pentru 4G Mobile Broadband - Air Interface Technologies and Performance , Cambridge University Press, 2009
  • Guowang Miao , Jens Zander, Ki Won Sung și Ben Slimane, Fundamentals of Mobile Data Networks , Cambridge University Press, 2016, ISBN  1107143217
  • Stefania Sesia, Issam Toufik și Matthew Baker, LTE - Evoluția pe termen lung a UMTS: de la teorie la practică , ediția a doua, inclusiv versiunea 10 pentru LTE-Advanced, John Wiley & Sons, 2011, ISBN  978-0-470-66025-6
  • Gautam Siwach, dr. Amir Esmailpour, „LTE Security Potential Vulnerability and Algorithm Améliorations”, IEEE Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (IEEE CCECE), Toronto, Canada, mai 2014
  • SeungJune Yi, SungDuck Chun, YoungDae lee, SungJun Park, SungHoon Jung, Protocoale radio pentru LTE și LTE-Advanced , Wiley, 2012, ISBN  978-1-118-18853-8
  • Y. Zhou, Z. Lei și SH Wong, Evaluarea performanței mobilității în rețelele eterogene 3GPP 2014 IEEE 79th Vehicle Technology Conference (VTC Spring), Seoul, 2014, pp. 1–5.

linkuri externe