LTE технология

LTE (англ. Long Term Evolution – дългосрочна еволюция на клетъчни мрежи') има за цел да интегрира много подробни технически решения в една технология. Тя се разработва от консорциума 3GPP. LTE технологията е стандартизирана и точно като GSM по целия свят работи по същия начин. Благодарение на това тя се използва с удоволствие от мобилните оператори като допълнение към предлаганите досега услуги 2G и 3G. В Полша услугите на LTE са в търговската оферта от 2011 г.

LTE радио интерфейсът използва технология OFDM (англ. Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) за предаване на данни от базовата станция до телефона (низходяща връзка). Предаването в обратна посока (от телефона нагоре – възходяща връзка ) използва SC-FDMA (англ. Single Carrier-Frequency Division Multiple Access – модифицирана версия на OFDMA). Това е една от разликите по отношение на UMTS, която се базира на WCDMA.

Като част от LTE са разработени редица решения, които позволяват на крайния потребител да постигне скорост до 300 Mb/s, а при използване на LTE-A (LTE Advanced) това е дори 1 Gb/s за потребителя. Улеснение за операторите е възможността да се използват вече съществуващи честоти. Това дава възможност за относително бързо стартиране на мрежата, без сложния процес на получаване на нови концесии. В същото време капацитетът на мрежата се увеличава. Възможно е по-доброто управление на нейните ресурси и адаптирането към нуждите на потребителите.

LTE спецификация (според документа 3GPP Release 8):

В LTE се използват три вида модулация:


1. QPSK 2 бита на символ,
2. 16QAM 4 бита на символ,
3. 64QAM 6 бита на символ.

Фиг. 1. Фиг. 1. Съзвездия за модулация на LTE

Типът модулация, който се използва в посока на възходяща линия, е QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Нейното предимство е, че колкото по-голям е броят на битовете на символ, толкова по-голям е обемът на предаваната информация и по-доброто използване на честотната лента. Недостатъкът на QAM е, че колкото по-голям е броят на битовете на символ, толкова по-нисък е имунитетът на шум. Втората модулация, използвана в LTE, е QPSK. Нейното предимство е повишаване на ефективността на използването на честотната лента, като същевременно не оказва отрицателно влияние върху степента на битовата грешка (BER).

LTE технологията е създадена предимно за бърз трансфер на данни. За разлика от 2G и 3G мрежите, тя не ви позволява да правите нормални гласови повиквания.

LTE мрежа това е преди всичко висока скорост. На практика това зависи от няколко фактора. Основният фактор е ограничаването на технологията на оператора - скоростта зависи от широчината на честотната лента, която той разпределя за предоставянето на услуги. Второто ограничение е натоварването на мрежата. Третият фактор, който влияе върху скоростта на предаване, е силата на сигнала. В 2G, гласовите повиквания могат да се извършват на разстояние до 25 км от базовата станция. В 3G технологията това разстояние вече е ограничено до 10 км. Докато в случая на LTE, заедно с намаляване на качеството и силата на сигнала значително намалява производителността. Поради тази причина, често, когато устройството показва минимален обхват (показва "една чертичка"), скоростта ще бъде по-ниска, отколкото в случай на използване на 3G мрежа в същия район.

Също така си струва да се отбележи, че 3G технологията се справя много по-добре от другите, когато сигналът е слаб. Ето защо, ако сте се решили на услугата за използване интернет в LTE технологията на даден оператор, струва си да проверим на картите на покритието дали има такъв шанс на мястото, което ни интересува. Слаб сигнал на LTE мрежа често може да бъде подобрен чрез подходящи антени. Някои оператори ги предлагат в комплект с оборудването, ако преценят, че може да са необходими.

LTE технологията е доста чувствителна към качеството и силата на сигнала на мрежата. Поради това, в много случаи е полезно или дори необходимо да инсталирате външни антени. Струва си да знаете, че LTE технологията изисква инсталирането на две антени. Поради тази причина повечето модеми и рутери имат две независими гнезда за антени. Антените са разположени в същата посока, но равнината на поляризация на една от тях трябва да се завърти на 90 градуса спрямо другата поради едновременна вертикална и хоризонтална поляризация. Това се дължи на използването на MIMO технология в LTE, което осигурява по-висока скорост и имунитет на смущения. Производителите на антенни инсталации дори предлагат интегрирани, двойни антени, подготвени за LTE технология.

Създателите на стандарта постоянно работят върху увеличаването на капацитета на мрежата. За тази цел, със сигурност е от полза агрегацията на лентите и използването на множество предавания едновременно.

Фиг. 2. Идеята за агрегиране (групиране) на лентите в LTE

Това решение е внедрено в LTE-A (LTE-Advanced). Операторът има възможност да агрегира до пет, и не непременно съседни ленти с максимална ширина 20 MHz. По този начин той образува една широка лента с максимум от 100 MHz. Това дава възможност за трансфер на данни към мобилно устройство със скорост до 1 Gb/s.

Фиг. 3. Лого на LTE Advanced

Друга задача е да се оптимизира мрежовото натоварване от потребителите и да се адаптира към типа съдържание, което е отговорно за значителния трафик; става въпрос най-вече за видео предаване. Изборът на LTE Broadcast (eMBMS) означава ускорена работа на мрежата, без да е необходимо да се предават едни и същи данни многократно. Принципът на работа е прост: мрежата излъчва видеосъдържанието и клиентите могат да се свържат по всяко време, за да изтеглят това съдържание. Разбира се, това правило не работи за всеки тип филми, но например в предавания на живо работи много добре.

Друга услуга, която трябва да се спомене е VoLTE (Voice over LTE), т.е. предаване на гласови разговори през мрежата на LTE. Когато телефонът е свързан към LTE мрежата, по време на гласово повикване трябва да премине към по-стар 3G мрежов стандарт. Използването на VoLTE елиминира ненужното превключване между мрежите и подобрява качеството на разговорите.