Беспроводная связь сегодня, без преувеличения, является одной из наиболее быстро развивающихся отраслей.
Новые технические и технологические решения появляются буквально каждый год, и то, что в прошлом году было новинкой и вершиной технического прогресса, сегодня нередко оказывается необходимостью для каждого пользователя. Одной из таких новинок, значение которой еще не успели оценить все пользователи, является технология LTE.
Что значит слово LTE?
Все мы в последнее время неоднократно встречали буквы LTE в рекламных текстах, посвященных современным системам связи. Это аббревиатура английского выражения Long Term Evolution , которое в переводе на русский язык означает «долгосрочная эволюция» .
Так сегодня называют новую технологию передачи данных в беспроводных телефонных и интернет-сетях.
Что такое LTE в телефоне?
Для обычных телефонов, не являющихся смартфонами, стандарт LTE недоступен. Т.е. тем, кто пользуется простыми телефонами, обеспечивающими только возможность мобильной связи и несколько простейших функций, никак не получится подключиться к сети LTE.
Для этого необходимо купить новый смартфон, поддерживающий эту технологию. Поскольку она предназначена, в первую очередь, для реализации всех возможностей беспроводного интернета, то владельцам простых телефонов она, в общем-то, не нужна.
Что такое LTE в смартфоне?
Если в вашем смартфоне есть поддержка LTE, вы сможете пользоваться этой сетью, предоставляющей намного более качественные услуги связи. Для подключения нужна специальная сим-карта, предусматривающая возможность пользования LTE сетью. Пока еще не все операторы связи могут ее предложить, и не на всей территории нашей страны она реализована.
LTE обеспечивает высокую скорость обмена информационными пакетами, достигающую 10 Мбит в секунду или даже выше. Благодаря этому операторы могут предоставлять услуги беспроводного интернета с высоким качеством и по существенно более низкой цене.
Пользователи сети LTE со своего смартфона получают возможность неограниченного доступа к мультимедийному интернет-контенту, онлайн-играм, интернет-телевидению, интернет-телефонии, видеосвязи, причем все это в качестве, аналогичном проводному интернету.
Что такое LTE в Айфоне?
Айфоны последних поколений, начиная с 5С и 5S, обладают возможностью работы в сетях LTE. Однако вначале в программное обеспечение Айфонов встраивалось ограничение, запрещающее им подключаться к российским сетям.
Только после того, как российские операторы напрямую вышли на руководство Apple, дело сдвинулось с мертвой точки. Сегодня возможность подключения Айфонов к своей LTE сети получили абоненты и .
Вполне возможно, что вскоре и другие российские операторы связи, в том числе региональные, реализуют подключение Айфонов к своим сетям LTE. В сети Билайн, к примеру, скорость обмена данными составляет впечатляющие более 50 Мбит в секунду.
В чём разница между LTE и 4G?
Стандарты беспроводной связи определяются авторитетной организацией – Международным Союзом электросвязи. В 2008 году она приняла стандарты для нового поколения связи 4G. В соответствии с ними пропускная способность сети должна составлять 100 Мбит в секунду для движущихся устройств и 1 Гбит – для неподвижных.
Сети LTE не полностью соответствуют этим требованиям (кроме LTE-Advanced), поэтому они, строго говоря, не являются сетями 4-го поколения (4Generation, или 4G). Тем не менее, на сегодняшний день это наиболее современный скоростной стандарт беспроводной связи, массово реализованный не только в нашей стране, но и во многих государствах Европы и мира.
Чем отличаются LTE и 3G?
По отношению к 3G стандарт беспроводной связи LTE является намного более качественным и скоростным. Он обеспечивает повышение скорости обмена данными примерно в 10 раз, что, несомненно, обеспечивает больший комфорт для пользователей.
Наиболее совершенный вариант этого стандарта, LTE-Advanced, является уже полноценной 4G сетью, но и обычный LTE на голову превосходит возможности 3G.
Мы привыкли, что нас окружают мобильные устройства. Все они, как правило, подключены к интернету, который предоставляет нам возможности неограниченного общения, учебы, работы, развлечений. Сегодня без доступа к сети мы даже не можем представить свою жизнь!
Поскольку обычный, проводной интернет (как, впрочем, и использование точек доступа Wi-Fi) не дает той свободы действий, которую может предоставить мобильный интернет, соответственно, на портативных устройствах (смартфонах, планшетах) мы используем именно последний. Услуги такого интернета предоставляются операторами мобильной связи при помощи SIM-карты. О том, как работает такая сеть и что нужно для того, чтобы иметь возможность пользоваться мобильным интернетом постоянно, расскажем в данной статье.
Что такое мобильный интернет?
Итак, из самого словосочетания, представленного выше, становится понятно, что это - формат связи устройства со Всемирной сетью, который предполагает отсутствие каких-либо проводов или ограничений, связанных с дальностью перемещения устройства (в разумных пределах). Это значит, что вы не должны находиться возле Wi-Fi-передатчика для того, чтобы иметь доступ к интернету. Пользователь имеет возможность сидеть в социальных сетях в дороге, на даче и даже за городом, проверять почту, читать новости и выполнять прочие подобные задачи на свое усмотрение. Единственное ограничение, разумеется, - это необходимость пребывать в зоне покрытия вашего оператора. Скажем, поехать в тайгу, где «не ловит» даже мобильная сеть, и ждать, пока загрузится ваша страница «ВКонтакте», бессмысленно.
Форматы связи
Такой интернет, который не требует подключения к проводам и передается на большие расстояния, функционирует в разных форматах и на определенных диапазонах частот. В зависимости от этого выделяют 3 формата связи: 2G, 3G и 4G (LTE). По сути, это просто разные поколения соединения, которые указаны в порядке возрастания их «инновационности».
Нас больше всего, конечно, интересует самый новый формат - то, что такое LTE (в смартфоне или планшете эта маркировка, которая указывает на возможность работы в формате 4G). Он считается наиболее передовым в мире, поскольку был введен в действие относительно недавно. Сегодня как в России, так и во всем мире, операторы строят сеть для передачи данных с применением технологии LTE. Соответственно, и абонентская база пользователей таким интернетом растет с каждым днем.
LTE (4G) - это...
Таким образом, связь 4-го поколения - это формат предоставления услуг мобильного интернета, который уже доступен и пользователям из РФ. От предыдущих поколений, собственно, такая связь отличается механизмом передачи и иной технологией. Таким образом, LTE обладает некоторыми особенностями. В их число входит, например, более высокая скорость скачивания.
Для сравнения на практике: формат 2G может загрузить фильм за 6-7 часов, интернет третьего поколения - примерно за час; тогда как интернет LTE способен сделать это за 10-15 минут.
Чтобы понять, что такое LTE в смартфоне, с которого фильмы, как правило, не скачивают, приведем такой пример: скорость загрузки песен в сети интернета 4-го поколения превышает аналогичный параметр в сетях 3G в 10-15, а 2G - почти в 40 раз! Впечатляет, не правда ли?
Устройства, которые поддерживают 4G
Еще одной особенностью сети LTE являются устройства, которые способны поддерживать этот тип связи. Дело в том, что не каждый аппарат, принимающий SIM-карту, может функционировать в диапазонах этого типа связи. Чтобы узнать, имеют ли смартфоны 4G (LTE) поддержку, нужно обратиться к характеристикам моделей. Некоторые производители также указывают поддержку работы с 4G еще и в названии телефона или планшета. Приведем краткий тому пример.
На сайте интернет-магазина вы можете увидеть, что продается смартфон Asus Zenfone 5 (LTE). Очевидно, что именно последняя приставка и указывает на то, что это устройство сможет работать со скоростным мобильным интернетом. Если же в названии будет отмечено просто «3G», то, скорее всего, устройство не поддерживает связь четвертого поколения.
Смартфоны с LTE на Android
Если вы хотите использовать скоростной мобильный интернет в будущем, предлагаем обзор смартфонов LTE - наиболее популярных устройств, функционирующих на ОС «Андроид», которые дадут возможность работать в сети 4-го поколения.
Для начала следует отметить, что к таким относятся преимущественно самые новые флагманские модели. Это обусловлено, в первую очередь, малым сроком присутствия интернета LTE на отечественном рынке.
Что же касается самих моделей устройств, то лучший Huawei LTE-смартфон - это, согласно отзывам, Ascend G6. Внешне он строг и лаконичен, имеет привлекательный дизайн, намекающий на то, что телефон относится к «бизнес»-сегменту. При этом устройство функционирует на мощном четырехъядерном процессоре, оснащено дисплеем с отличной цветопередачей. Разумеется, называется смартфон Huawei Ascend G6 (LTE), что свидетельствует о его способности работать со скоростным мобильным интернетом.
Другой пример - это лучший у Lenovo LTE-смартфон Vibe Z2 Pro. Устройство также имеет полное название, содержащее приставку LTE. Оно относится к премиум-сегменту и, кстати говоря, по техническим характеристикам не уступает лучшим моделям Samsung и Apple. Правда, стоимость устройства не отстает от его «технологичности». Производитель еще и поддержку 2 SIM-карт подключил к этой модели.
Еще можно вспомнить о том, какой есть у всемирно известного корейского производителя LTE-смартфон. Samsung предлагает свои «флагманские» модели (Galaxy S5, S6, Alpha) с модулем поддержки мобильного интернета четвертого поколения. Об этом также можно узнать из характеристик устройств.
Смартфоны с LTE на iOS
Раз уж затронули тему Android-устройств, не помешало бы упомянуть и телефоны от Apple. Так, согласно официальной информации, начиная с iPhone 5-го поколения, все следующие модели имеют поддержку LTE. Включить или отключить этот формат мобильного интернета пользователь может в настройках устройства.
Следует отметить, что делается это для того, чтобы сэкономить заряд батареи. На самом деле, работа в сети четвертого поколения имеет один большой недостаток - это быстрая разрядка телефона. Поэтому разумным можно назвать ход производителя, предоставляющего право включать поддержку 4G владельцу устройства в тех случаях, когда ему это необходимо. А «ВП»-смартфоны (телефоны под управлением Windows Phone) такой функции не имеют - в них передачу данных можно отключить только в целом на устройстве.
Операторы, которые предоставляют 4G
Зная, что такое LTE в смартфоне, вы, возможно, хотели бы подключить и свой гаджет к интернету такого формата. Правильно, а кому не хотелось бы работать в сети на высокой скорости? Поэтому, скорее всего, информация об операторах 4G-интернета, которые ведут свою деятельность на территории России, будет вам полезна. Впрочем, здесь и так все понятно: те же компании, которые обслуживают абонентов в сфере мобильной связи, предлагают и услуги высокоскоростного мобильного подключения. В частности, это МТС, «Мегафон», Beeline и Tele2.
Отдельно следует упомянуть еще одного «игрока» рынка, возможно, менее известного, чем другие, - Yota. Особого внимания этот оператор заслуживает хотя бы по той причине, что все тарифы у него безлимитные, а абонентская плата зависит от скорости, на которой предоставляются услуги мобильного интернета. Собственно, о тарифах поговорим в следующей части нашей статьи.
Тарифы на мобильный интернет 4G
В целом логика всех компаний, предоставляющих услуги связи, одинакова: наличие нескольких тарифных планов (как правило, 3-4), которые отличаются между собой объемом предоставляемого пакета данных в формате 4G. Самый дорогой план может предполагать наличие неограниченного количества мегабайт или большого количества данных (36 Гб, например).
Стоимость всех планов колеблется в диапазоне 200-300 рублей РФ за самый простой тариф и до 800-1200 рублей за тот, который даст максимальную свободу в использовании сети. Примечательно, что безлимитные пакеты есть не у всех. Поэтому будьте внимательны, выбирая тариф.
Скажем так: для смартфона наличие 5-10 Гб дает огромные возможности. Для планшета этот показатель, конечно, должен быть равен 20-30 Гб для более-менее комфортного пользования.
Как подключиться к LTE?
Если вы узнали, что такое LTE в смартфоне, и надумали подключаться, вот вам простейшая инструкция, которая универсальна для всех операторов.
Первое - определитесь с тарифом и компанией, у которой хотели бы заказать услуги.
Второе - купите SIM-карту (имеется в виду стартовый тариф) оператора в любом салоне связи.
Далее необходимо активировать пакет, выполнив комбинацию простейших действий (например, позвонить в колл-центр или набрать комбинацию *111# - все зависит от вашего оператора). После чего нужно пополнить номер на указанную в стоимости тарифного плана сумму (это правило действует в том случае, если вам в качестве бонуса не предоставили бесплатный пакет данных).
Готово! Ваш смартфон работает в сети 4G, и если в той местности, где вы находитесь, есть сигнал, может принимать и передавать данные на высокой скорости!
Особенности использования
Как показывают отзывы пользователей, работавших с сетью LTE, скорость ее использования действительно радует. Особенно это можно проследить сейчас, пока не так много владельцев устройств пользуется данной технологией. Специалисты отмечают, что с течением времени, по мере наполнения сети новыми абонентами скорость LTE тоже будет падать.
Есть отзывы, которые отмечали и некоторые недостатки интернета четвертого поколения. Первый мы уже упоминали - это высокий расход заряда батареи телефона. Пользуясь интернетом 4G, вы «посадите» батарею на смартфоне за считанные часы. Поэтому не стоит забывать дома зарядное устройство, если хотите пользоваться таким форматом передачи данных.
Еще некоторые пользователи сообщают о возможных перебоях в работе интернета. Так, специальные программы для теста показывают, что в процессе нормальной работы устройства попадаются моменты длительностью в 5-10 секунд, когда LTE-интернет пропадает. Разумеется, если вы в это время загружали любимый фильм, закачка может сбиться, что определенно доставляет неудобства.
В целом же, конечно, интернет четвертого поколения обеспечивает высокую мобильность своим пользователям. Попробуйте и вы - может, понравится!
В настоящее время LTE-сети относят к четвертому поколению беспроводной связи (4G). Основные преимущества в сравнении с предыдущим поколением – высокая скорость передачи данных. Это очевидный плюс для пользователей. В свою очередь, провайдеры могут использовать LTE-технологию для увеличения без установки нового оборудования.
Оптимальный радиус покрытия базовой станции LTE равняется 5 км. В случае необходимости указанный диапазон может быть расширен до 100 км. Естественно, такая большая зона покрытия обеспечивается установкой антенны на достаточной высоте и не подразумевает ее использование в городских условиях.
Первая в мире коммерческая LTE-сеть была запущена в Швеции в 2009 году. В России развитие данного стандарта до сих пор не получило активной поддержки. Это обусловлено тем, что для работы с LTE-сетями операторы должны получить в распоряжение частоты определенного диапазона.
В мае 2012 года оператор Yota активировал работы LTE-сети в Москве. До этого времени большинство услуг предоставлялось с использованием канала WiMax. Активные пользователи Yota заблаговременно получили возможность обменять «старые» модемы на аппаратуру, работающую с LTE-каналом. Стоит отметить, что до запуска сети LTE в столице подобные каналы уже работали в Новосибирске и Краснодаре.
Медленная интеграция технологий LTE негативно сказывается на развитии компьютерной техники. Это касается, в основном, всевозможных планшетных компьютеров и коммуникаторов. Определенная часть этих устройств поддерживает возможность подключения к сетям LTE.
Работа LTE-сетей в России обеспечена таким образом, что при выходе из зоны покрытия соответствующих антенн осуществляется мгновенное переключение на сравнительно старые каналы. Естественно, данная функция поддерживается только теми устройствами, которые могут работать с каналами LTE, WiMax и GPRS.
Источники:
- как работает lte
Технологии мобильной связи постоянно развиваются. Чтобы иметь возможность предоставлять клиентам конкурентные услуги, сотовые операторы стремятся использовать последние достижения в данной области. Наиболее перспективным направлением сегодня является ввод в эксплуатацию сетей класса 4G.
К классу 4G сегодня относят сети мобильной связи, созданные на базе технологий четвертого поколения. Они характеризуются высокой скоростью обмена информацией, а также улучшенным качеством голосовой связи. В отличие от 3G, сети данного класса используют только пакетные протоколы передачи данных (IPv4, IPv6). Скорость обмена составляет более 100 Мбит/с для подвижных и более чем 1 Гбит/с для стационарных абонентов. Передача голоса в сетях 4G осуществляется посредством VoIP. В настоящее время существуют две технологии, признанные отвечающими всем требованиям сетей класса 4G. Это LTE-Advanced и WiMAX (WirelessMANAdvanced).
Разработка технологии LTE, являющейся прототипом LTE-Advanced, была начата в 2000 году компаниями Hewlett-Packard и NTT DoCoMo. Данное направление являлось перспективным, поскольку даже сети третьего поколения лишь начинали набирать популярность. Отвечать требованиям 4G технология стала только к десятому релизу. Однако, поскольку данный стандарт можно было применять в уже существующих мобильных сетях, он стал пользоваться поддержкой операторов сотовой связи. Первая сеть на базе LTE-Advanced была официально запущена в декабре 2009 года в городах Стокгольм и Осло.
Технология WiMAX является развитием стандарта беспроводной передачи данных Wi-Fi. Ее разработкой занимается организация WiMAX Forum, созданная в 2001 году. Особенностью WiMAX считается существование различных протоколов обмена информацией для статичных и подвижных абонентов. Первая сеть сотовой связи, использующая технологию WiMAX, была открыта в декабре 2005 года в Канаде.
Сегодня сети 4G начинают обретать все большую популярность во всем мире. Однако их внедрение сопряжено с определенными трудностями. Одна из них заключается в том, что радиоволны высоких частот, используемые в данных сетях, крайне плохо проникают сквозь городские строения. Поэтому (по сравнению с 3G) требуется гораздо больше базовых станций для обеспечения качественного покрытия.
В последнее время значительно увеличилось количество гаджетов, которые производители оснащают встроенным модулем LTE, но нужен ли он? Покупатели интересуются, что такое LTE в планшете или смартфоне, и насколько полезной может быть данная функция. Чтобы разобраться в необходимости этой технологии, необходимо первым делом понять, что она собой представляет, какие дает преимущества. Речь идет о технологиях мобильной связи. Сейчас все активнее происходит переход от 3G к 4G, причем данный стандарт лучший и служит своего рода промежуточным звеном. В этой статье Вы также найдете инструкцию относительно того, как включить LTE на своем планшете.
Как работает 4G (LTE)?
LTE стандарт представляет собой технологию связи 4-го поколения и сейчас мы разберём как работает 4G. К данной категории относятся те технологии, которые соответствуют определенным техническим параметрам, а именно – способны обеспечить пользователей не менее чем 100 Мбит/с скоростью интернет-соединения. Главная отличительная особенность таится в высочайшей скорости передачи данных, что есть очень комфортным при работе с планшетом. В идеале прием информации должен осуществляться на скорости 300 Мбит/с, а отдача – 170 Мбит/с. Все же, стоит отметить, что на текущем этапе продолжается внедрение 4G, поэтому фактические показатели скорости немного ниже.
Возможно также внедрение «ЛТЕ» технологии в 3G, что предоставляет возможность задействовать имеющуюся инфраструктуру. За счет этого к 4G становится более плавным для пользователей, практически незаметным. Если даже произойдет выход абонента из зоны действия, мобильное устройство в автоматическом режиме перейдет в 3G, при этом связь не будет утеряна.
Как работает LTE? Основной целью разработки стандарта 4-го поколения является обеспечение доступа пользователям к интернету и различным сервисам при помощи IP-протокола. Данная сеть образуется за счет большого количества узлов. При этом они делятся на 2 категории: одни имеют непосредственное отношение к сетям радиодоступа, другие – к опорным сетям. Для передачи информации между мобильными и базовыми станциями используются механизмы и алгоритмы. Именно они играют роль ключевых элементов, которые определяют эффективность радиосети любого типа.
LTE cтандарт может функционировать в нескольких режимах в одно и то же время:
- TDD – связь двухстороннего типа с разделением сигналов на определенное количество времени. Иными словами, каналы для передачи данных временно уплотняются, за счет этого и происходит реализация связи. Данный режим дает возможность оптимально задействовать ресурсы радиосвязи.
- FDD – режим двухстороннего типа, при котором сигналы разделяются частотно. Иными словами, потоки информации располагаются на разных частотах, поэтому связь становится более стабильной, а скорость соединения – выше.
Что лучше 4G или 3G?
Преимуществ сетей 4G поколения над 3G не так много, но они имеют огромнейшее значение. Поговорим о том что лучше 4G или 3G на сегодняшний день. Главным образом, это:
- Скорость передачи данных;
- Экономия заряда аккумулятора в планшете или смартфоне;
- Зона покрытия (где работает сеть).
Как указывалось выше, 4G обладает более высокими показателями скорости приема и отдачи информации. В теории скорость интернет-соединения может возрастать до 1Гбит/с, хоть и на практике такие технические характеристик еще не достигнуты. Тем не менее, по сравнению с использованием 3G, владельцы планшетов с LTE имеют возможность в более комфортных условиях заниматься интернет-серфингом, просматривать видео в режиме реального времени и выполнять прочие задачи, требующие подключения к интернету.
Что касается расхода заряда аккумулятора планшета с LTE, то, действительно, 4G более экономно расходуют ресурсы гаджетов. При этом очень важно, чтобы стандарт работал правильно – стабильно, без потери сигнала или зоны покрытия в противном случае LTE будет только быстрее сокращать заряд батареи. Но качество функционирования сетей постепенно становится все лучше и лучше.
Наконец, 4G предоставляет более широкую зону покрытия, что тоже является весомым плюсом.
Востребованность стандарта LTE
В последнее время эксперты отмечают, что сегмент мобильного бизнеса растет особенно активно. Теперь пользователи нуждаются не только в голосовой связи и отправке/получении сообщений. Необходимо все время отслеживать электронную почту, пользоваться социальными сетями, сервисами навигации и т.п. Пользователям нужен качественный интернет, стабильный и быстрый. Как раз стандарт связи 4-го поколения (LTE) и нацелен на удовлетворение данных требований.
С развитием 4G будет совершенствоваться вся телекоммуникационная отрасль. Стандарт обеспечивает широкополосный доступ к интернету, а это, в свою очередь, предоставляет возможность владельцам девайсов пользоваться средствами связи даже в отдаленных точках. Это, прежде всего, те территории, на которых применение проводных технологий физически невозможно.
Как настроить LTE на планшете?
Как правило, настройка LTE на планшетах и смартфонах происходит в автоматическом режиме. Однако иногда возникает необходимость и в ручном редактировании – активации стандарта на устройстве. Есть LTE модуль на устройстве, но пользователь не всегда знает, как пользоваться им правильно.
Для начала необходимо проверить тип сети. Сделать это можно, открыв раздел Беспроводных соединений на девайсе. В некоторых из них доступность данного стандарта по каким-то причинам не указывается в таком случае нужно выбрать наиболее быстрый тип связи. Иногда на планшете отсутствуют настройки активации мобильных сетей, поэтому можно воспользоваться услугами технической поддержки и запросить параметры LTE. Пользователю не придется вводить их самостоятельно – достаточно сохранить полученные данные в качестве основных.
Также бывают случаи, когда требуется самому отредактировать имеющуюся точку доступа либо и вовсе создать новую. Их перечень располагается в соответствующем разделе (Точка доступа). Чтобы создавать новую точку, нужно нажить на значок «+» или «Создать» и т.п., и ввести необходимые значения, сохранить внесенные изменения.
Лидеры LTE покрытия в СНГ и перспективы развития
Согласно результатам исследований J’son & Partners Consulting, касающихся развития LTE-технологий, можно составить следующий рейтинг операторов:
- МТС;
- Мегафон;
- Вымпел Ком;
Примечательно, что хоть первыми к сетям 4-го поколения подключились такие страны, как Узбекистан, Армения, Кыргызстан и др., на первом месте по количеству населения, которое пользуется LTE на планшетах и других устройствах, сейчас находится Россия.
Что касается перспектив развития LTE стандарта, то крупными операторами планируется совместная эксплуатация сетевой инфраструктуры с целью уменьшения расходов операторов. К примеру, в Росии МТС и Вымпел Ком подписали договор, в соответствии с которым они будут в течение семи лет предоставлять друг другу базовые станции и оборудование для обеспечения населения доступом к сетям 4-го поколения. Также затраты можно снизить за счет применения нижних диапазонов – 800 МГц, 1800 МГц.
Запуски LTE-Advanced поспособствуют увеличению скорости интернет-соединения. Планируется работа над расширением абонентской базы за счет увеличения зон покрытия, появления новых компания на рынке, роста продаж планшетов и смартфонов с функцией LTE.
Подведём итог
Таким образом, дальнейшее внедрение и развитие LTE-стандарта можно смело назвать востребованным и необходимым. Вместе с возможностями современных гаджетов растут и требования пользователей. Все большее количество владельцев различных девайсов нуждается в надежном и быстром подключении к интернету. Сложностей с настройкой LTE на планшете возникнуть не должно, но даже в этом случае проблема быстро решаема.
Сотовые сети стандарта GSM по своей структуре изначально не были предназначены для мобильного интернета. Соответственно, в наши дни операторы сотовой связи вынуждены с целью удовлетворения потребностей населения вкладывать огромные деньги в модернизацию своих сетей до 3G (UMTS), а теперь уже и до 4G (LTE). Само собой, данные капиталовложения сотовые компании щедро заимствуют из наших с вами карманов, однако их работа тоже при этом весьма не легка.
Сейчас, когда внедрение сетей третьего поколения еще до конца в России не закончено, операторы уже приступили к работе над сетями следующего поколения - 4G или LTE.
На фото первая базовая станция LTE от Yota в Сочи:
Сам термин LTE расшифровывается как Long Term Evolution и в переводе на русский означает «долгосрочная эволюция». Длительное время на роль связи 4G претендовал стандарт WiMAX, однако впоследствии был отодвинут на задний план как менее востребованный вариант быстрого беспроводного интернета.
LTE является следующим после 3G поколением мобильной связи и работает на базе IP-технологий. Основное отличие LTE от предшественников - высокая скорость передачи данных. Теоретически она составляет до 326,4 Мбит/с на прием (download) и 172,8 Мбит/с на передачу (upload) информации. При этом в международном стандарте указаны цифры в 173 и 58 Мбит/с, соответственно. Данный стандарт связи четвертого поколения разработало и утвердило Международное партнерское объединение 3GPP.
Система кодирования последнего поколения - OFDM
Давайте разберемся, в чем же состоит главная особенность стандарта LTE. Так же как и в сетях 3G главным звеном в LTE можно назвать технологию кодирования и передачи данных OFDM-MIMO.
OFDM расшифровывается как Orthogonal Frequency-division Multiplexing и по-русски означает ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием. Это цифровая схема модуляции, использующая близко расположенные друг от друга ортогональные поднесущие в большом количестве. Все поднесущие моделируются по стандартной схеме модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция на небольшой символьной скорости с соблюдением общей скорости передачи данных, как и в простых схемах модуляции одной несущей в этой же самой полосе пропускания. В действительности сигналы OFDM генерируются благодаря применению "Быстрого преобразования Фурье".
Данная технология описывает направление сигнала от базовой станции (БС) к вашему мобильному телефону. Что же касается обратного пути сигнала, т.е. уже от телефонного аппарата к базовой станции, техническим разработчикам пришлось отказаться от системы OFDM и воспользоваться другой технологией под названием SC-FDMA. В расшифровке она читается как Single-carrier FDMA и в переводе означает мультиплексирование на одной несущей. Смысл ее в том, что при сложении большого количества ортогональных поднесущих образуется сигнал с большим пик-фактором (отношением амплитуды сигнала к своему среднеквадратичному значению). Для того чтобы такой сигнал мог передаваться без помех необходим высококлассный и довольно дорогой высоколинейный передатчик.
Именно это устройство создало некоторые сложности с получением лицензии на территории России под сети LTE. И, тем не менее, как обычно бывает в нашей стране, несмотря на искусственно созданные сложности, Минкомсвязи России признал перспективным направлением развития сотовых сетей именно стандарт LTE. Однако при проведении тендера на распределение часто 2,3 - 2,4 ГГц в 40 регионах Российской Федерации методом радиодоступа была указана лишь технология OFDMA, что исключает, непосредственно, LTE, т.к. в последнем случае кроме OFDMA необходимо еще и SC-FDMA. Из этого в очередной раз следует полная некомпетентность российских чиновников в тех вопросах, которыми они занимаются.
MIMO - Multiple Input Multiple Output - представляет собой технологию передачи данных с помощью N-антенн и приема информации M-антеннами. При этом принимающие и передающие сигнал антенны разнесены между собой на такое расстояние, чтобы получить слабую степень корреляции между соседними антеннами.
Положение LTE в эфире
На данный момент под сети 4G уже зарезервированы диапазоны частот. Наиболее приоритетными принято считать частоты в районе 2,3 ГГц. Здесь главным примером является Китай со своим сотовым оператором China Mobile, уже выделившим нужный частотный диапазон и проводящий тестовое вещание. С учетом огромного объема местного потребления сотовой связи использование данной частоты обречено на успех и преобладание в Китае.
Другой перспективный диапазон частот - 2,5 ГГц применяется в США, Европе, Японии и Индии. Имеется еще частотная полоса в районе 2,1 ГГц, но она сравнительно небольшая - доступны лишь 15 МГц в диапазоне 2,1 ГГц, а большинство европейских мобильных операторов ограничивают в этом диапазоне полосы до 5 МГц. В будущем, скорее всего, наиболее используемым будет частотный диапазон 3,5 ГГц. Это связано с тем, что на данных частотах в большинстве стран уже используются сети беспроводного широкополосного доступа в интернет и благодаря переходу в LTE операторы получат возможность вновь применять свои частоты без необходимости приобретения новых дорогих лицензий. В случае необходимости под сети LTE могут быть выделены и другие диапазоны частот.
В отношении используемых полос частот и методов распределения в LTE все довольно непонятно и противоречиво, т.к. сам стандарт достаточно гибкий. В разных структурах сети четвертого поколения могут базироваться на полосах частот в диапазоне от 1,4 до 20 МГц, в отличие от фиксированных 5 МГц в 3G (UMTS). Также имеется возможность применения как временного разделения сигналов TDD (Time Division Duplex - дуплексный канал с временным разделением), так и частотного - FDD (Frequency Division Duplex - дуплексный канал с частотным разделением). Например, сеть LTE, строящаяся в Китае, стандарта TD-LTE.
Зона обслуживания базовой станции сети LTE может быть разной. Обычно она составляет около 5 км, но в ряде случаев она может быть увеличена до 30 и даже 100 км, в случае высокого расположения антенн (секторов) базовой станции.
Другое позитивное отличие LTE - большой выбор терминалов. Помимо сотовых телефонов, в сетях LTE будут использоваться многие другие устройства, такие как ноутбуки, планшетные компьютеры, игровые устройства и видеокамеры, снабженные встроенным модулем поддержки сетей LTE. А так как технология LTE обладает поддержкой хендовера и роуминга с сотовыми сетями предыдущих поколений, все данные устройства смогут работать и в сетях 2G/3G.
Структура сетей четвертого поколения
Схема сетей 4G (LTE) выглядит следующим образом:
Как видно из данной схемы, сети LTE включают в себя модули сетей 2,75G (EDGE) и 3G (UMTS). Из-за данной особенности строительство сетей четвертого поколения будет достаточно специфичным и походит скорее на следующую ступень развития сегодняшних технологий, нежели на что-то принципиально новое.
К примеру, в соответствии с такой структурой, звонок или интернет-сессия в зоне действия сети LTE может быть без разрыва соединения передана в сеть 3G (UMTS) или 2G (GSM). Кроме того, сети LTE довольно легко интегрируются с сетями WI-FI (обозначение WLAN Access NW на вышеприведенной схеме) и Интернет.
Остановимся на подсистеме радиодоступа более подробно. По своей структуре сеть радиодоступа RAN - Radio Access Network - выглядит аналогично сети UTRAN UMTS, или eUTRAN, но имеет одно дополнение: приемо-передающие антенны базовых станций взаимосвязаны по определенному протоколу X2, который объединяет их в сотовую сеть - Mesh Network - и дает возможность базовым станциям обмениваться данными между собой напрямую, не задействуя для этого контроллер RNC - Radio Network Controller.
К тому же взаимосвязь базовых станций с системой управления мобильными устройствами MME - Mobility Management Entity - и сервисными шлюзами S-GW - Serving Gateway - осуществляется путем «многих со многими», что позволяет получить большую скорость связи с небольшими задержками.
Технология LTE против WiMAX
Наверняка многим из вас стало интересно, почему будущее именно за LTE? Ведь буквально год-два назад все считали стандартом 4G технологию WiMAX, хорошо известную такими провайдерами широкополосного беспроводного интернета, как Yota и Комстар.
В действительности стандарты LTE и WiMAX достаточно близки между собой. Они оба используют технологию кодирования OFDM и систему передачи данных MIMO. И в том, и в другом стандарте применяются FDD и TDD-дуплекирование при пропускной способности канала до 20 МГц. И обе из систем связи используют в роли своего протокола IP. Соответственно, обе технологии в реальности одинаково хорошо применяют свой частотный диапазон и обеспечивают сравнимую скорость передачи данных интернет-доступа. Но, конечно, есть у них и кое-какие отличия.
Одним из таких отличий является гораздо более простая инфраструктура сети WiMAX, а, следовательно, и более надежная технически. Данная простота стандарта обеспечивается его предназначением исключительно для передачи данных. С другой стороны, «сложности» LTE нужны для обеспечения ее совместимости со стандартами предыдущих поколений - GSM и 3G. И данная совместимость нам с вами, безусловно, потребуется.
Существуют и другие детали в различии между LTE и WiMAX. Например, диспетчеризация радиочастотных ресурсов. В WiMAX она производится по технологии Frequency Diversity Scheduling, согласно которой поднесущие, предоставляемые абоненту, распределяются по всему спектру канала. Это необходимо для рандомизации и усреднения влияния частотно-селективных замираний на широкополосный канал.
В сетях LTE применена другая технология устранения частотно-селективных замираний. Она называется частотно-селективной диспетчеризацией ресурсов - Frequency Selective Scheduling. При этом для каждой абонентской станции и каждого частотного блока несущей создаются индикаторы качества канала CQI - Channel Quality Indicator.
Еще одним очень важным моментом, связанным с планированием сетей связи массового использования - коэффициент переиспользования частот. Его роль - показывать эффективность использования доступной полосы радиочастот для каждой базовой станции в отдельности.
Базовая структура переиспользования частотного диапазона WiMAX состоит из 3-х частотных каналов. При использовании трехсекторной конфигурации сайтов (базовых станций определенного частотного диапазона), в каждом из секторов реализован один из 3-х частотных каналов. При этом коэффициент переиспользования частот равняется 3-м. Иными словами, в каждой из точек пространства имеется лишь треть радиочастотного диапазона.
Работа сотовой сети LTE (4G) производится с коэффициентом переиспользования частот равном 1. То есть, получается, что все базовые станции LTE работают на одной несущей. Внутрисистемные помехи в подобной системе сводятся к минимуму благодаря частотно-селективной диспетчеризации, гибкому частотному плану и координации помех между отдельными сотами. Абонентам в центре каждой соты могут даваться ресурсы из всей полосы свободного канала, а пользователям на краях сот предоставляются частоты только из определенных поддиапазонов.
Перечисленные выше особенности сетей LTE и WiMAX оказывают большое влияние на одну из их главных характеристик - степень радиопокрытия. Отталкиваясь от данного параметра определяется необходимое количество базовых станций для качественного покрытия конкретной территории. Соответственно, он напрямую влияет и на конечную стоимость строительства сетей LTE.
Согласно расчетом, сеть LTE способна обеспечить лучшую зону покрытия при одинаковом числе базовых станций, что является несомненным плюсом для всех операторов сотовой связи.
