0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи

Содержание

Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи

1. Частотный спектр для сетей LTE

На сегодняшний день большая часть сетей LTE работает в парном спектре в режиме FDD (Frequency Division Duplex) — частотный разнос входящего и исходящего канала, при котором прием и передача сигнала происходят на разных частотах), но интерес к сетям LTE TDD продолжает расти –так, все больше стран, внедряющих технологию LTE, которые поддерживают режим TDD (Time Division Duplex) — прием и передачи сигнала происходят на одной частоте, но с разделением по времени. Технология лучше всего подходит для приложений, имеющих несимметричный трафик.

Всего под технологию LTE выделено более 40 диапазонов частот (bands), при этом использование спектра для LTE имеет региональные особенности. Например, в США наиболее популярными являются диапазоны 700 МГц (в основном, band 13 и band 17) и AWS (AWS band (Advanced Wireless Services band) – парные частоты в диапазонах 1710-1755 МГц (передача) и 2110-2155 МГц (прием))(1,7/2,1 ГГц), в Европе – диапазоны 1800 МГц (band 3) и 2600 МГц (band 7), в перспективе – 800 МГц (band 20). В Японии первые запуски LTE состоялись в диапазоне 800/850 МГц; 1,5 ГГц; 1,7 ГГц и 2,1 ГГц (в зависимости от оператора); также был выделен диапазон 700 МГц (APT700) для запуска будущих сетей LTE.

Большой интерес в мире связан с рефармингом частот GSM для их использования в сетях LTE. В особенности это касается диапазона 1800 МГц, а в некоторых случаях – 900 МГц. При этом большинство регуляторов одобряет технологически нейтральный подход, при котором операторы могут использовать имеющиеся у них частоты вне зависимости от конкретной технологии.

В целом, наиболее распространенным в мире диапазоном остается 1800 МГц (band 3) – его используют 43% коммерческих сетей LTE FDD. Следующие по популярности диапазоны – это 2,6 ГГц (band 7) и 800 МГц (band 20), в них работают 30% и 12% LTE-сетей, соответственно.

Рис.1. Наиболее популярные используемые частоты в сетях LTE (данные на 2014 год)

В условиях дефицита частот для LTE в отрасли поднимается вопрос об использовании дополнительных диапазонов частот. В июле 2013 года Консорциум 3GPP завершил стандартизацию технологии LTE для диапазона 450 МГц, что дает возможность операторам (в том числе в России), имеющим такие частоты, разворачивать сети LTE в этом диапазоне. Использование низких частот при строительстве сетей мобильной связи позволяет существенно экономить на строительстве сетей, поскольку для обеспечения покрытия одной и той же площади требуется значительно меньшее количество базовых станций, чем в случае использования высоких частот (например, 2,6 ГГц). Использование низкочастотных диапазонов (450, 700 и 800 МГц) актуально для покрытия территорий с низкой плотностью населения, где не требуется высокая емкость сетей, достигаемая при использовании высоких частот.

Частоты и стандарты сотовой связи используемые в России

DownLink — канал связи от базовой станции до абонента
UpLink — канал связи от абонента до базовой станции оператора.

Стандарт 4G/ LTE Частота 2500

Данный вид связи сравнительно недавно развивается и преимущественно в городах.

FDD (Frequency Division Duplex — частотное разделение каналов) — это DownLink и UpLink работают на разных полосах частот.
TDD (Time division duplex — временное разделение каналов)- это DownLink и UpLink работают на одной и той же полосе частот.

Yota: FDD DownLink 2620-2650 МГц, UpLink 2500-2530 МГц
Мегафон: FDD DownLink 2650-2660 МГц, UpLink 2530-2540 МГц
Мегафон: TDD 2575-2595 МГц — эта полоса частот выделена только в Московском регионе.
МТС: FDD DownLink 2660-2670 МГц, UpLink 2540-2550 МГц
МТС: TDD 2595-2615 МГц — эта полоса частот выделена только в Московском регионе.
Билайн: FDD DownLink 2670-2680 МГц, UpLink 2550-2560 МГц
Ростелеком: FDD DownLink 2680-2690 МГц, UpLink 2560-2570 МГц
После покупки Мегафоном компании Yota, Yota виртуально стала работать как Мегафон.

Стандарт 4G/ LTE Частота 800

В коммерческую эксплуатацию сеть запустили в начале 2014 года, преимущественно за городом, в сельской местности.

UpLink / DownLink (МГц)

Ростелеком: 791-798,5 / 832 — 839,5
МТС: 798,5-806 / 839,5 — 847,5
Мегафон: 806-813,5 / 847 — 854,5
Билайн: 813,5 — 821 / 854,5 — 862

Стандарт 3G/UMTS Частота 2000

3G/UMTS2000 — самый распространнёный стандарт сотовой связи в Европе в основном используется для передачи данных.

UpLink / DownLink (МГц)

Скайлинк: 1920-1935 / 2110 — 2125 — в конечном итоге наиболее вероятно эти частоты отойдут Ростелекому. На данный момент сеть не используется.
Мегафон: 1935-1950 / 2125 — 2140
МТС: 1950-1965 / 2140 — 2155
Билайн:1965 — 1980 / 2155 — 2170

Стандарт 2G/DCS Частота 1800

DCS1800 — тот же самый GSM, только в другом частотном диапазоне, преисущественно используется в городах. Но, например, есть регионы, где оператор ТЕЛЕ2 работает только в диапазоне 1800 МГц.

UpLink 1710-1785 МГц и Downlink 1805-1880 МГц

Показывать деление по операторам особого смысла нету, т.к. в каждом регионе распределение частот является индивидуальным.

Стандарт 2G/DCS Частота 900

GSM900 — самый распространённый на сегодняшний день стандарт связи в России и считается связью второго поколения.

Присутствует 124 канала в GSM900 МГц. Во всех регионах РФ частотные диапазоны GSM распределяются между операторами индивидуально. И существует E-GSM существует как дополнительный частотный диапазон GSM. Он смещен по частоте отновительно базового на 10 МГц..

UpLink 890-915 МГц и Downlink 935-960 МГц

UpLink 880-890 МГц и Downlink 925-935 МГц

Стандарт 3G Частота 900

Из-за нехватки каналов на 2000 частоте, под 3G были выделенны частоты в 900 Мгц. Активно используются в области.

Стандарт CDMA Частота 450

CDMA450 — в центральной части России этот стандарт использует только оператор SkyLink (Скайлинк).

UpLink 453 — 457.5 МГц и DownLink 463 — 467.5 МГц.

Читать еще:  Наш ТОП: Лучшие Бесплатные Программы на Каждый День 2018 Года

Передача данных в сотовых сетях. Поколения сотовой связи. Сетка частот UMTS России

Грубо говоря, FDD — это параллельный LTE, а TDD — последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Частоты LTE

Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, то не всё оборудование умеет работать на разных «бэндах», т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бэндами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.

Частоты LTE в России

Приведём список частотных диапазонов сетей 4G LTE в России операторов «большой четвёрки» (данные на конец 2019 года). Существуют также региональные сети 4G LTE местных операторов, работающих в других частотных диапазонах, однако в рамках данной статьи мы их рассматривать не будем.

Частотное распределение каналов сотовой связи в России

Скорость 4G LTE

Самым главным критерием, который особенно интересует абонентов, т.е. пользователей сетей 4G LTE, является скорость передачи данных. А скорость прежде всего зависит от ширины (полосы) частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа дуплекса, используемого в сети.

  • полоса 5 МГц — 37 Мбит/с на получение и 12 Мбит/на передачу
  • полоса 10 МГц — 75 Мбит/с на получение и 25 Мбит/на передачу
  • полоса 15 МГц — 112 Мбит/с на получение и 37 Мбит/на передачу
  • полоса 20 МГц — 150 Мбит/с на получение и 50 Мбит/на передачу

Данные показатели характерны для сетей LTE cat.4, которые в данный момент наиболее распространены.

В сетях LTE-Advanced (LTE cat.6, LTE cat.9 и т.д.) происходит агрегация, т.е. суммирование полос на разных частотных диапазонах, таким образом достигается существенный прирост скорости 4G LTE. К примеру, если сложить полосу 10 МГц из одного диапазона и полосу 20 МГц из другого диапазона, получим полосу 30 МГц и скорость 225 Мбит/с. В некоторых странах уже сейчас работают агрегации до четырёх полос, что даёт скорость до 600 Мбит/с и выше. Это огромная скорость передачи данных для беспроводных сетей. Подробнее о реальной скорости интернета в сетях 4G LTE в нашей статье.

Перспективы 4G LTE

Несмотря на то, что стандарт 4G LTE появился уже несколько лет назад, во многих регионах нашей страны до сих пор нет даже сетей 3G. Так что ещё есть куда расти. В мире тестируют сети уже 5-го поколения (5G), но в реальных условиях сети 4G LTE ещё долго будут господствовать, благо операторы их активно развивают.

Во многих случаях 4G интернет является не только альтернативной проводному подключению, но и безальтернативным единственным вариантом, в том числе экономически целесообразным. Отдалённые объекты, прокладка провода к которым связана с определёнными сложностями или риском, а иногда и вовсе невозможна, тоже нуждаются в подключении к сети Интернет. Зачастую возможно подключить 4G интернет даже там, где покрытие сетей LTE отсутствует. Для этого используются специальные 4G антенны, которые ловят и усиливают сигнал 4G LTE. Чтобы правильно подобрать антенну, надо знать, сеть какого оператора необходимо поймать, на какой частоте она работает, а также в каком режиме дуплекса (FDD или TDD). Наши специалисты определят тип сигнала, замерят его параметры, подберут соответствующее оборудование для обеспечения быстрого и стабильного выхода в Интернет через сеть 4G LTE.

Эволюция стандартов связи от GPRS до LTE

Около 20 лет назад была запущена в коммерческое пользование первая в России сотовая GSM сеть, без которой современному обществу просто не обойтись. С этого времени стала расцветать эпоха мобильного интернета: кроме голосовых услуг популярностью стал пользоваться сервис по передаче данных. Параллельно с развитием сотовых сетей, на рынке потихоньку начало появляться оборудование для улучшения качества сотовой связи: репитеры и ретрансляторы сотовой связи.

«Первопроходцы» — GPRS / EDGE

К самому распространенному в РФ стандарту беспроводной передачи данных относится EDGE и GPRS. Их еще называют надстройками над технологией сотовой связи GSM. Вся информация комплектуется в пакеты и передается по специальному виртуальному каналу, который абонент получает на период подключения сеанса GPRS.

Для того чтобы подключиться к интернету можно приобрести сотовый телефон с поддержкой EDGE или GPRS. Как показывает теория, максимально-допустимая скорость передачи информации с использованием EDGE составляет 472,6 Кбит/с, а GPRS — 170,2 Кбит/с.

Практика говорит о другом: показатель скорости намного меньше и в среднем равен 39-44 Кбит/с, что в принципе подходит для выполнения элементарных функций вроде открытия и просмотра страничек через web-браузеры. Для ознакомления с новостями и почтой такой скорости вполне хватит. О медиа-контенте и скачивании файла можно забыть, хотя, пользователи все-таки получают определенную долю мобильности в свое распоряжение. С технологией GPRS/EDGE знакомы все абоненты Мегафон, Билайн, МТС.

CDMA EV-DO: возможность есть, но скорость не балует

Довольно распространенным стандартом связи, присутствующим на российском рынке среди наиболее известных CDMA-операторов является SkyLink. Обладая невысокой скоростью, CDMA стандарт не представляет для нас интерес с точки зрения беспроводного интернет-соединения, так как скорость доступа лимитирована 153 Кбит/сек. Особой привлекательностью располагает EV-DO (надстройка над CDMA стандартом).

Пользователь, выбравший EV-DO, получает такую возможность, как свободный доступ в мировую паутину из любого места, без надобности наличия проводов, пользование VPN-сетью, неограниченный доступ в базу мобильного мультимедиа и не только. При этом максимальной скоростью передачи информации в сети является 2,4 Мбит/с.

За счет внедрения расширенной модификации стандарта EV-DO Rev скорость передачи информации доходит до 3.0 Мбит/с, а при самой мощной ревизии EV-DO Rev. B – до 4.8 Мбит/с. Такая скорость обеспечивает довольно комфортную работу в сети интернет. В то время как задержка для GPRS в процессе прохождения пакетов с информацией равна 500-750 мс, то в CDMA сети задержка происходит до 100-140 мс, что гарантирует надежную работу с приложениями чувствительными к задержке, типа сетевые игры, видеоконференции, видеотелефония, VoIP и многое другое.

На сегодняшний день, лидером в области разработки и создания оборудования для систем усиления сигналов SkyLink на Российском рынке, является компания «Московские Микроволны», позиционируя свои репитеры под брендом Picocell

Мобильный 3G интернет: UMTS и WCDMA

В результате технологического прорыва в сфере телекоммуникаций за последние несколько лет были спроектированы и введены в эксплуатацию сотовые сети третьего поколения — 3G UMTS – универсальная разработка мобильной связи и WCDMA — полифункциональный широкополосный доступ с наличием кодового разделения каналов – все это в совокупности гарантирует принятие и передачу данных на более значимых скоростях, в отличие от сетей EDGE и GPRS. Пользователи получили возможность одновременно использовать мобильный интернет и разговаривать.

Читать еще:  Github альтернативы. Из минусов можно выделить

Но все-таки, при скорости 383 Кбит/с UMTS не принесет огромного удовольствия при использовании быстрого интернета, и даже при включении надстройки HSDPA с теоретически максимальной скоростью соединения в 14,3 Мбит/с практика покажет совсем не утешительный результат — 3 Мбит/с. В РФ первыми использовать 3G сеть стал Мегафон, далее по примеру последовал Билайн и МТС.

Наиболее известным и надёжным оборудованием для усиления сигнала сотовой связи стандарта UMTS и WCDMA, в настоящий момент являются репитеры Remotek. Данное оборудование активно используют операторы сотовой связи при строительстве распределённых антенных сетей, а также для обеспечения покрытия связи в частном и корпоративном сегменте.

WiMAX: мобильный 4G интернет

Благодаря беспроводной технологии высокоскоростной передачи информации на большом расстоянии пользователи интернета обрели дополнительные возможности и комфорт. Так, в основу технологии WiMax входит стандарт IEEE 802.16, гарантирующий скорость в 180 Мбит/с. Обращаем ваше внимание на то, что различают мобильный и фиксированный WiMax. Больший интерес вызывает мобильная реализация, чья максимально допустимая скорость подключения составляет 30 Мбит/c, при этом интернетом можно пользоваться при движении на скорости до 190 км/час.

LTE — многообещающее поколение мобильного 4G интернета

LTE носит характер логического продолжения развития технологий UMTS и CDMA, направленного на удовлетворение растущего спроса в скорости передачи информации в мобильной сети. В теории скорость соединения в LTE сети может достигать 326,3 Мбит/сек в сторону абонентов и 172,7 Мбит/с в сторону базовых станций. В настоящий момент LTE можно смело назвать беспроводной сетью 4-го поколения с коммутацией массива данных.

В технологии LTE более эффективно отражен частотный спектр, отличающийся меньшими значениями задержки при передаче и повышенной емкостью. Благодаря этому наблюдается существенный прирост скорости передачи информации и увеличение качества предоставляемого сервиса. К примеру, в Москве LTE очень востребовано.

За тысячу рублей в месяц можно получить 20 Гб трафика от Мегафон, скорость при этом довольно впечатляющая — 11Мбит/c. 4G при условии что модем стоит всего 1500 рублей.

Каковы результаты эффективности беспроводного доступа нового поколения?

На сегодняшний день в роли единственной альтернативы для замены проводного доступа в мировую паутину может стать LTE. Безусловно, ключевым фактором, определяющим выгодную позицию какой-либо услуги, является ценовая политика.

Еще совсем недавно медленный и дорогостоящий беспроводной интернет считался роскошью не для каждого пользователя мобильной связи, и по причине скудного выбора абоненту приходилось выкладывать несколько десятков рублей за Мегабайт GPRS данных. На сегодняшний день технологии LTE позволяют насладиться быстрым беспроводным доступом без ущерба финансовому бюджету и своим желаниям.

Какие есть преимущества?

Разница в принципах работы, более широкая полоса частот, выделяемая на CDMA-абонента, выливаются в определенные преимущества CDMA над GSM. Для абонента они заключаются в:

  • лучшем качестве передачи речи – большая полоса частот устойчива к помехам
  • безопасности – со стороны перехваченный CDMA сигнал выглядит как шум, выделить из него отдельного абонента тяжело
  • меньшее энергопотребление устройства связи – мощность сигнала в сети CDMA меньше, по сравнению с GSM и линейно зависит от расстояния до базовой станции. Это влияет и на безопасность, так как сигнал меньшей мощности тяжелее зафиксировать

Для операторов преимущества CDMA заключаются в большей емкости базовых станций, их радиусе действия, более простой настройке сети, устойчивости к перегрузкам и возможности адаптации под конкретные задачи. CDMA-операторы могут покрывать большую площадь меньшим количеством оборудования, которое легче конфигурируется.

Возникает закономерный вопрос – если CDMA на столько лучше, почему самым распространенным стандартом является GSM? Причины довольно просты. На момент создания CDMA GSM уже существовал, был выбор готовых решений как операторского оборудования, так и потребительского. Более совершенный CDMA требовал больших вычислительных мощностей, создания новых решений для менее распространенной технологии и, например, обычные телефоны стоили дороже своих GSM-аналогов и были с ними не совместимыми.

Кроме этого, существовала проблема удобства для пользователя. В сети GSM идентификатором абонента является SIM-карта, на ней хранится необходимая оператору информация. Пользователь, желающий сменить старый мобильный телефон на новый, просто переставлял симку. Для работы в сетях CDMA необходимые данные записывались (прошивались) в сам телефон, в нем в принципе не было слота для SIM-карты. Поэтому смена мобильного телефона несла за собой необходимость визита в салон оператора, а имеющийся телефон нельзя было использовать в других странах, например, в роуминге. Аналог SIM для CDMA появился в 2002 году, и получил название R-UIM. Начали появляться и телефоны, работающие как в CDMA, так и в GSM, проблема ограниченного выбора устройств постепенно решилась. Свою роль в этом сыграли американские операторы, которые стали локомотивом развития стандарта. На украинском рынке CDMA операторы занимают заметно меньшею долю, выбор совместимых смартфонов или телефонов меньше, но часть оборудования импортируют операторы, а пользователи при желании могут сами купить подходящий смартфон на международных площадках.

Если учесть плюсы и минусы, получится, что технологии с потребительской точки зрения выглядят сравнимыми, окончательный выбор сводится только к покрытию оператора.

В каких странах уже работает 5G интернет

На момент публикации можно говорить о четырех странах, где на коммерческой основе запустили 5G: США, Южная Корея, Великобритания и Германия.

3 апреля 2019 усилиями южнокорейских компаний SK Telecom, KT и LG был выпущен первый в мире 5G-телефон. А спустя два дня страна впервые в истории запустила коммерческие услуги пятого поколения. Стандарт сначала появился в крупнейших городах, в частности, в Сеуле, а до конца 2019 года будет расширен до 85 % городов.

Провайдеры AT & T и Verizon считаются лидерами по запуску 5G в США. В декабре 2018 года AT & T стал первым оператором связи в США, который запустил основанную на стандартах мобильную сеть 5G, обслуживающую десятки городов, хотя и без устройств с поддержкой 5G. В марте 2019 года Verizon включил основанную на стандартах сеть 5G в Миннеаполисе и Чикаго, также до появления мобильных устройств 5G.

Кроме того, 16 мая 2019 года Verizon начал продавать смартфон Samsung Galaxy S10 5G. Провайдер утверждает, что к концу 2019 года он будет иметь 5G в 30 городах. По состоянию на август 2019 года AT & T развернул 5G в 21 городе США, надеясь расширить список до 30 штатов к концу года.

Великобритания также находится в перечне стран с доступом к 5G. В течение 2019 года провайдеры EE, Vodafone UK, Three UK и O2 UK начали коммерческое развертывание сети нового поколения в Великобритании. Эти операторы используют оборудование от Ericsson, Nokia и Huawei. Three UK объявила о предоставлении неограниченной услуги передачи данных без ограничения скорости и каких-либо дополнительных затрат. Чтобы ускорить развертывание активного оборудования 5G, Vodafone UK заключила соглашение с O2 UK о совместном использовании оборудования, которое можно увидеть с помощью радиоантенн на совместных сетевых площадках.

Германия замыкает наш список стран с доступным на коммерческой основе 5G. В 2019 году Vodafone Germany и Deutsche Telekom Germany запустили услуги 5G в нескольких городах. Vodafone Germany стартовала с 20 городов и муниципалитетов (включая Кельн и Дюссельдорф), в то время как Deutsche Telekom Germany стартовала только в шести (но включая Берлин и Мюнхен).

Читать еще:  Как решить проблемы с сетью в Windows: главные утилиты консол?

Близки к появлению коммерческого 5G-интернета и в Швейцарии. Цель местного оператора Swisscom состоит в том, чтобы сделать Швейцарию страной 5G с общенациональной независимой сетью 5G New Radio (NR), созданной к концу 2019 года. Служба будет работать в полосе 3,5 ГГц. Оператор готовит запуск своей сети вместе с продажей 5G-совместимых смартфонов и подписок.

Не отстают с скандинавские страны. В 2018 году Дания, Финляндия, Исландия, Норвегия и Швеция начали уникальный путь к тому, чтобы стать странами с 5G, подписав совместное соглашение. Его цель состоит в том, чтобы создать единый подход к развертыванию 5G в каждой стране и обеспечить объединенную сеть по всему региону. Для этого они договорились о поощрении новых средств тестирования, координации полос частот 5G в разных странах, устранении препятствий для развертывания инфраструктуры и отслеживании развития в таких областях, как транспорт и передовая автоматизация.

II. 2G

2G основан на технологии GSM (Глобальная система мобильной связи). Система 2G использовала комбинацию TDMA (множественный доступ с временным разделением) и FDMA (множественный доступ с частотным разделением). Благодаря этому большее количество пользователей смогли подключиться одновременно в заданной полосе частот.
Как показано на рисунке, определенный частотный интервал делится на временные интервалы, поэтому несколько пользователей могут использовать определенный частотный интервал. Система GSM использует частотный спектр 25 МГц в диапазоне 900 МГц. В базовой сети 2G достигается скорость около 14,4 Кбит / с. Основной сетью, используемой в 2G, является PSTN (телефонная сеть общего пользования). Цепная коммутация используется в GSM.

Поскольку потребность в отправке данных по радиоинтерфейсу возросла, GPRS (общая служба пакетной радиосвязи) была забита существующей сетью GSM. Благодаря этому достигается оптимальная скорость до 150 Кбит / с. Тем не менее, когда возникла необходимость в увеличении скорости передачи данных, была введена EDGE (Enhanced Data GSM Environment), которая увеличила объем данных в четыре раза. [2] Также было возможно выполнить обновление существующей системы GPRS. EDGE также можно считать 2.5G.

Передача данных в сотовых сетях. Поколения сотовой связи. Сетка частот UMTS России

Грубо говоря, FDD — это параллельный LTE, а TDD — последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Частоты LTE

Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, то не всё оборудование умеет работать на разных «бэндах», т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бэндами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.

Частоты LTE в России

Приведём список частотных диапазонов сетей 4G LTE в России операторов «большой четвёрки» (данные на конец 2019 года). Существуют также региональные сети 4G LTE местных операторов, работающих в других частотных диапазонах, однако в рамках данной статьи мы их рассматривать не будем.

Частотное распределение каналов сотовой связи в России

Скорость 4G LTE

Самым главным критерием, который особенно интересует абонентов, т.е. пользователей сетей 4G LTE, является скорость передачи данных. А скорость прежде всего зависит от ширины (полосы) частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа дуплекса, используемого в сети.

  • полоса 5 МГц — 37 Мбит/с на получение и 12 Мбит/на передачу
  • полоса 10 МГц — 75 Мбит/с на получение и 25 Мбит/на передачу
  • полоса 15 МГц — 112 Мбит/с на получение и 37 Мбит/на передачу
  • полоса 20 МГц — 150 Мбит/с на получение и 50 Мбит/на передачу

Данные показатели характерны для сетей LTE cat.4, которые в данный момент наиболее распространены.

В сетях LTE-Advanced (LTE cat.6, LTE cat.9 и т.д.) происходит агрегация, т.е. суммирование полос на разных частотных диапазонах, таким образом достигается существенный прирост скорости 4G LTE. К примеру, если сложить полосу 10 МГц из одного диапазона и полосу 20 МГц из другого диапазона, получим полосу 30 МГц и скорость 225 Мбит/с. В некоторых странах уже сейчас работают агрегации до четырёх полос, что даёт скорость до 600 Мбит/с и выше. Это огромная скорость передачи данных для беспроводных сетей. Подробнее о реальной скорости интернета в сетях 4G LTE в нашей статье.

Перспективы 4G LTE

Несмотря на то, что стандарт 4G LTE появился уже несколько лет назад, во многих регионах нашей страны до сих пор нет даже сетей 3G. Так что ещё есть куда расти. В мире тестируют сети уже 5-го поколения (5G), но в реальных условиях сети 4G LTE ещё долго будут господствовать, благо операторы их активно развивают.

Во многих случаях 4G интернет является не только альтернативной проводному подключению, но и безальтернативным единственным вариантом, в том числе экономически целесообразным. Отдалённые объекты, прокладка провода к которым связана с определёнными сложностями или риском, а иногда и вовсе невозможна, тоже нуждаются в подключении к сети Интернет. Зачастую возможно подключить 4G интернет даже там, где покрытие сетей LTE отсутствует. Для этого используются специальные 4G антенны, которые ловят и усиливают сигнал 4G LTE. Чтобы правильно подобрать антенну, надо знать, сеть какого оператора необходимо поймать, на какой частоте она работает, а также в каком режиме дуплекса (FDD или TDD). Наши специалисты определят тип сигнала, замерят его параметры, подберут соответствующее оборудование для обеспечения быстрого и стабильного выхода в Интернет через сеть 4G LTE.

4.3. Мягкое повторное использование полос частот каналов

Мягким повторным использованием полос частот каналов называют вариант, когда вся полоса частот разделена на фиксированное количество полос.

Для каждой соты одна из этих полос выделена абонентам, находящимся на границе соты, а остальные полосы используются абонентами, находящимся вблизи базовой станции. Пример мягкого повторного использования частот представлен на рис.4.2.[1]

Рис.4.2. Мягкое повторное использование полос частот каналов

4.4. Дробное (Fractional Frequency Reuse) повторное использование полос частот каналов

Рис.4.3. Дробное повторное использование полос частот каналов

При дробном повторном использовании полос частот каналов для обслуживания абонентов, которые находятся вблизи базовой станции используется общая полоса частот. Другие возможные полосы используются абонентами удаленными от базовой станции (находящимися на краю соты).[4]

В сетях LTE используют только дробное и мягкое повторное использование полос частот каналов, поскольку данные технологии, при правильном планировании позволяют увеличить емкость сети.

Новые подходы в планировании и оптимизации сетей стандарта LTE и гетерогенных сценариев читайте в книге «Мобильная связь на пути к 6G».

Материал подготовил Девяткин Денис.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector