зміст 1. Введення. 2. Що таке LTE. 2.1 Основні характеристики LTE. 2.2 Цілі розробки LTE. 2.3 Можливості, що забезпечуються LTE. 2.4 LTE-Advanced. 2.5 Стандартизація LTE. 2.6 Факти: набір вихідних вимог 3GPP до LTE. 3. Обладнання. 3.1 Варіанти співіснування мережі LTE і мереж попередніх поколінь. 3.2 Відповідаючи потребам абонентів. 3.3 Відповідаючи потребам операторів. 3.4 Архітектура. 3.5 Радіотехнологія OFDM. 3.6 FDD і TDD. 4. Порівняння мереж WiMAX і LTE. 5. Висновки. 5.1 Цінова ефективність 5.2 Висновок 1. Введення У міру зростання користувачів мобільного інтернету і постійно зростаючої потреби мати можливість мобільного широкосмугового доступу (ШСД) не тільки в домашніх умовах або, скажімо на робочому місці, а в будь-якій точці знаходження сучасного користувача інтернету, мобільний ШСД стає з кожним днем більш поширеним. За прогнозами приблизно 2/3 з близько двох мільярдів людей, які в 2012-2014 році стануть користувачами ШПД, будуть використовувати цю технологію в мобільній формі. Велика частина з цих користувачів отримають послуги мобільного ШСД, завдяки сучасним мережам з підтримкою таких мережевих протоколів передачі даних як HSPA (High Speed Packet Access) і LTE (Long Term Evolution). Люди, які звикли йти в ногу з розвитком технічного прогресу, вже сьогодні можуть використовувати інтернет або працювати з електронною поштою прямо з ноутбуків, з підтримкою технології HSPA, а також обмінюватися мультимедійним контентом (фото, відео, музика) з телефонів в яких підтримується технологія 3G . З появою технології LTE, користуватися такими послугами стане набагато зручніше і комфортніше. Напевно в мережах, побудованих на технології LTE, з'являться і інші послуги, які дуже залежать від ширини каналу зв'язку. З таких послуг можна виділити, наприклад, онлайн-ігри, мобільний відео-блогінг, інтерактивне ТВ, або якісь професійні послуги. Перехід на стандарт LTE принесе важливі переваги як для абонентів так і для операторів надають послуги мобільного ШСД. 1. Ємність і продуктивність. Одне з основних вимог, що пред'являються стандартом до систем LTE - підтримка максимальної швидкості завантаження даних аж до 100 Мбіт / с. Але в рамках даної технології можлива реалізація ще більш високих швидкостей (понад 200 Мбіт / с), і одна з провідних компаній-виробників обладнання для ШПД вже демонструвала роботу системи LTE зі швидкістю близько 150 Мбіт / с. Більш того, час відгуку на посилку короткого пакету даних в радіопідсистеми RAN (Radio Access Network) мережі LTE не повинно перевищувати 10 мс. Такі вимоги говорять про те, що система LTE, більш, ніж яка-небудь інша технологія, відповідає ключовим вимогам, що пред'являються до систем 4G. 2. Простота. Система LTE забезпечує роботу в смузі частот різної ширини, починаючи від значень помітно нижче 5 МГц (1.5 МГц) і до смуги 20 МГц. LTE також може бути реалізована на основі різних принципів поділу сигналів, частотного (FDD - Frequency Division Duplex) і тимчасового (TDD - Time Division Duplex). Зараз для роботи систем LTE передбачено 10 парних і 4 непарних діапазону частот. У подальших планах застосування і інших частотних діапазонів. Тому оператори можуть спочатку запускати LTE в "нових" частотних діапазонах, де простіше отримати смуги в 10 МГц (або 20 МГц), а далі крок за кроком впроваджувати LTE в усіх інших доступних діапазонах. Також продукти радіопідсистеми LTE будуть мати властивості, які полегшать побудову та управління мереж наступного покоління. Для прикладу, такі функції, як "plug and play", автооптімізація і Автом спростять, а також знизять витрати на старт і управління мережами. 3. Широкий вибір терміналів Крім мобільних телефонів, в мережах LTE буде працювати величезна кількість комп'ютерів, нетбуків, ноутбуків, ігрових приставок і інших пристроїв, оснащених модулем роботи з LTE-мережею. Так як LTE забезпечує підтримку handover і rouming в уже існуючих мобільних мережах, то всі ці пристрої відразу після запуску зможуть використовувати існуюче покриття мереж 2G / 3G. З впровадженням LTE, оператори зможуть ефективно використовувати виділені їм діапазони частот, а також досягти бізнес-цілей в області мобільного ШПД і пов'язаних з цією технологією послуг. 2. Що таке LTE LTE (Long Term Evolution) - назва мобільного протоколу передачі даних. LTE це продовження розвитку технології CDMA, UMTS, заснованої на використанні OFDM (до клієнта), SC-FDMA (від клієнта) і MIMO. Особливістю цієї технології є можливість працювати з частотним (парним, FDD) і тимчасовим (непарним, TDD) поділом каналів, що дозволяє застосовувати різні технології обладнання, що знаходиться в операторів. Застосування антенних технологій MIMO дозволяє базової станції обслуговувати в 10 разів більше клієнтів, ніж дозволяла колишня технологія WCDMA. 2.1 Основні характеристики LTE: • Максимальна швидкість прийому 326 Mbps з шириною каналу 20 MHz • Максимальна швидкість віддачі 86.4 Mbpps з шириною каналу 20 MHz • Робота в режимах TDD і FDD. • ширина каналу масштабується до 20 MHz, з різним (1.4, 2.5, 5, 10, 15, і 20 MHz) кроком. • Збільшена спектрально-частотна ефективність в порівнянні з Release 6 HSPA • час відгуку, до 10 msec, між обладнанням користувача та базовою станцією і менш 100 msec час переходу в активну з неактивного стану. LTE є мережею з пакетною передачею даних і оптимізована для використання IP технологій і всіх можливостей, які притаманні ip-мереж. Відповідні технічні вимоги розроблені і затверджені міжнародним організацією 3GPP. LTE - це перехід від систем CDMA (WCDMA) до систем OFDMA, а також перехід від систем з комутацією каналів до системи e2e IP (система комутації пакетів). Для переходу на LTE потрібні пристрої для абонентів, здатні одночасно працювати в мережах LTE / 3G. Це необхідно враховувати для більш плавного переходу до новітніх мереж. 2.2 Цілі розробки LTE зниження витрат на передачу даних; збільшення швидкості передачі даних; можливість надання більшого спектра послуг за нижчою ціною; підвищення гнучкості використання вже існуючих систем. Але основна мета - це збільшення швидкості передачі даних, тому що всі інші цілі, випливають з рішення цього завдання. Впровадження LTE забезпечить можливість створення високошвидкісних систем мобільного зв'язку, оптимізованих для пакетної передачі даних зі швидкістю до 300 Мбіт / с від базової станції до користувача і до 75 Мбіт / с у зворотному напрямку. Побудувати мережу LTE буде можливо в різних частотних діапазонах - від 1.4 до 20 МГц, а також за різними технологіями поділу - FDD (частотне) і TDD (тимчасове). Для впровадження швидкостей до 326.4 Мбіт / с в планах використовувати технологію MIMO в конфігурації антен 4x4. У конфігурації 2x2 пікові швидкості "вниз" досягають 172.8 Мбіт / с (в частотній смузі 20 МГц). Максимальна швидкість в напрямку "вгору" досягає 86.4 Мбіт / с на кожну смугу в 20 МГц. Радіус дії базової станції LTE різний. В оптимальному випадку - це близько 5 км, але при при достатньому піднятті антени і існуючої потреби він може скласти до 100 км. Протокол LTE більш ефективно використовує частотний спектр, відрізняється збільшеною ємністю і меншими значеннями затримки (latency), яка для невеликих пакетів може досягати значення всього в 5 мс. Збільшення швидкості передачі даних сприяє підвищенню якості послуг, що надаються, прискорює поширення нових мультимедійних сервісів, таких як - розраховані на багато користувачів онлайн-ігри, відеоконференції, соціальні мережі, системи моніторингу та М2М, інтерактивні онлайн програми та інше. Ще одна з переваг - це те, що на відміну від WCDMA (що вимагає смуги в 5 МГц), LTE-мережу здатна працювати з різними смугами частот - від 1.5 до 20 МГц. Дзвінок по мобільному телефону або сеанс передачі даних, ініційований в зоні дії LTE, технічно передається без розриву і втрат в мережі 3G (WCDMA), GSM / GPRS / EDGE або в CDMA2000. Впровадження технології LTE дозволяє операторам зменшити загальні витрати, скоротити сукупну вартість експлуатації мережі, розширити свої можливості в області надання різних послуг і технологій, збільшити доходи за рахунок надання більш якісних послуг передачі даних. Мережа також підтримує MBSFN (Multicast Droadcast Single Frequency Network), що дозволяє впроваджувати такі послуги, як мобільне ТБ на противагу DVB-H. Стандарт Rel.8 передбачає можливість одночасної роботи до 200 активних користувачів в кожній соте, що використовує смугу в 5 МГц. 2.3 Можливості, що забезпечуються LTE Висока чутливість; Висока пропускна здатність мережі; Більше каналів мобільного ТБ; Підтримка онлайн-ігор за рахунок низького latency; Висока інтерактивність; Більш висока швидкість завантаження даних; Можливість передачі голосу по IP / IMS; Більш висока якість обслуговування; OFDMA на лінії від базової станції з модулаціей 64QAM; Краще якість зображення мобільного ТБ; TDD, і FDD профілі; Повністю IP e2e мережу; Ширина каналу до 20 МГц; Покращена антенна апаратура; Архітектура мережі LTE 2.4 LTE-Advanced Навесні 2008 року повідомлялося, що організація 3GPP погодила плани подальшої розробки LTE з тим, щоб вони відповідали останніх заяв ITU з розвитку технології IMT-Advanced. Вимоги до LTE-Advanced будуть сформульовані в новому технічному доповіді 3GPP: TR 36.913 "Requirement for LTE-Advanced". Таке рішення було прийнято на засіданні 3GPP Technical Specification Group (TSG) RAN, що завершився в Шеньжень, КНР. 2.5 Стандартизація LTE LTE - це наступний важливий крок у розвитку мобільного зв'язку, який оформлений, як Release 8 3GPP (3rd Generation Partnership Project). LTE використовує ортогональное мультиплексування з частотним поділом (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) в якості технології радіодоступу, разом з модернізованими антенними технологіями. 3GPP - це организация, заснована в 1998 році. Вона об'єднала кілька організацій в галузі стандартизації телекомунікацій. В даний час туди входять наступні компанії CCSA, ARIB, ATIS, ETSI, TTA і TTC. Новатори і розробники з усього світу, що представляють більше шести десятків операторів, вендорів і НДІ, беруть участь у спільних спробах сформулювати стандарт радіодоступу LTE. Крім протоколу LTE, 3GPP розробила також "плоску" мережеву архітектуру, засновану на застосуванні IP-технології. Дана архітектура визначена, як частина розробок в рамках проекту SAE (System Architecture Evolution). Також були розроблені архітектура і концепції LTE-SAE для підтримки масового використання будь-яких послуг на базі інтернет протоколу. Архітектура заснована на еволюції існуючої базової мережі GSM / WCDMA в бік спрощення операцій і ефективного за витратами розгортання. Також було ініційовано взаємодія між 3GPP і 3GPP2 (організація, що займається стандартизацією CDMA) з метою оптимізації мережевого взаємодії між CDMA і LTE-SAE. Це означає, що оператори CDMA зможуть розвинути свої мережі до LTE-SAE і скористатися економією на масштабі і глобальний характер виробництва мікросхем (чипів), що зіграло велику роль в успіху GSM і WCDMA. Відправною точкою для стандартизації протоколу LTE стала робоча зустріч 3GPP RAN Evolution Workshop, що відбулася восени 2004 року в Канаді. У тому ж 2004 році почалися дослідження, метою яких було позначити тимчасові рамки еволюції технології радіодоступу 3GPP: скорочена вартість на біт; гнучке використання існуючих і нових частотних діапазонів; збільшення обсягу послуг - більше послуг за меншу ціну з більш високою задоволеністю користувачів; спрощена архітектура і відкриті інтерфейси; знижене енергоспоживання терміналів Дане дослідження було потрібно для того, щоб підтвердити, що концепція LTE зможе забезпечити набір вимог, сформульованих в в 3GPP TR 25.913 Feasibility Study of Evolved UTRA and UTRAN. Розробку LTE розбили на контрольні точки. Графік робіт був узгоджений на засіданнях 3GPP літом 2007 р Результати показували, що LTE не тільки відповідає, а іноді і перевершує, цілі, встановлені щодо максимальних швидкостей, пропускної здатності, а також по продуктивності VoIP і Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS). Завершити процедуру стандартизації LTE запланували до кінця 2007 року. Після виходу першої специфікації були заплановані доопрацювання і поліпшення, які будуть пов'язані зі змінами вимог і функціональності даного протоколу. 2.6 Факти: набір вихідних вимог 3GPP до LTE підвищена пікова швидкість: 100 Мбіт / с в напрямку вниз і 50 Мбіт / с у напрямку вгору; скорочення відгуку мережі радіодоступу до 10 мс підвищена спектральна ефективність (в 2-4 рази, по-порівнянні з HSPA Release 6); ефективна за витратами міграція від радіоінтерфейсу і архітектури Release 6; Universal Terrestrial Radio Access (UTRA); Покращена можливість широкомовлення; IP-оптимізація (фокус на послуги в області пакетної комутації); масштабований діапазон від менш, ніж 5 МГц до 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц і 20 МГц; підтримка роботи, як з парними, так і з непарними частотними діапазонами; підтримка міжмережевоговзаємодії з існуючими системами 3G і системами, що не стандартизувалися 3GPP. 3. Обладнання Технічно, LTE є похідним від GSM мереж поколінь 2, 2.5, 3G. Тому, найбільш підходящими мережами для впровадження даної технології є вже існуючі мережі мобільних операторів. Апгрейд обладнання для роботи з підтримкою мереж 3G \ LTE, дозволяє розвинути існуючу мережу, об'єднуючи всі можливості передачі голосу з ip-мережами, створюючи, таким чином, єдину, комплексну мультисервісну середу передачі даних. На даний момент, в розробці і випробуванні устаткування для LTE беруть участь багато грандів радіоелектронної промисловості, зокрема, Alcanel-Lucent, Motorolla, NTT DoCoMo,, Ericsson і т.п. 3.1 Варіанти співіснування мережі LTE і мереж попередніх поколінь. Найкращим варіантом для тих операторів, які вже мають у своєму розпорядженні побудованими мережами 2G і / або 3G / UMTS (WCDMA або CDMA2000), є побудова конвергентної мережі 2G / 3G / LTE з єдиним управлінням і підтримкою плавних хендоверів без переривання сервісів. Для побудови такої мережі повинні бути доступні в конвергентном варіанті всі основні складові цієї мережі: - конвергентні мультісандартние BTS; - конвергентная транспортна мережа; - конвергентні послуги; - конвергентний O & M. 3.2 Відповідаючи потребам абонентів. За графіком робіт, до кінця 2009 року повинні з'явиться перші комерційні апарати LTE / CDMA, перші USB-донгл, придатні для польових випробувань, перший чіпсет і перша "дата-карта" для використання в ноутбуках. У планах на 2010 рік значиться перший телефон з підтримкою LTE / 3G, перший телефон з поддрежки LTE, перший USB-донгл, перший КПК з підтримкою LTE. Стандарт передбачає 5 класів терміналів, які орієнтовані на передачу в основному голосових даних. Термінали повинні забезпечити роботу в частотній смузі 20 МГц. Число абонентів ШПД до 2012 року, як очікується, може досягти близько двох млрд. За прогнозами майже 2/3 від цієї кількості, будуть використовувати мобільний ШПД. Трафік передачі мобільних даних в 2010 році буде перевершувати за обсягом трафіку передачі голосу, що пред'являє високі вимоги до мобільних мереж в самому найближчому майбутньому і навіть зараз. Споживачі зрозуміли і оцінили переваги мобільного ШПД. Дуже велика кількість людей вже використовують мобільні телефони і багато крім того підключають свої нетбуки і ноутбуки до бездротових мереж. Крок до повного мобільному ШСД очевидний, особливо, коли мова йде про LTE-мережі, що забезпечує якісне покриття та роумінг з існуючими мережами 2G / 3G. Також, отриманий при експлуатації мереж, досвід з підтримкою HSPA показав, що якщо оператор забезпечує якісне покриття і надає необхідні послуги і термінали, то використання мобільного ШПД швидко знайде популярність у даного оператора. Пакетний трафік передачі даних почав випереджати трафік передачі голосу вже навесні 2007 року в мережах 3G (WCDMA). Основною причиною цього стала поява в мережах підтримки HSPA. Картки бездротових модемів HSPA і USB-донгла дуже швидко стали популярними у абонентів. Деякі оператори відзначають навіть 4х-ий приріст трафіку передачі даних після закінчення 3-4 місяців з моменту запуску підтримки HSPA. У багатьох випадках, мобільний ШСД може конкурувати з фіксованим ШПД за ціною, продуктивності, захищеності і по зручності. Абоненти можуть краще організовувати свій час, використовуючи мобільний доступ, ніж налаштовуючи підключення до бездротової LAN. Також, число доступних бездротових додатків істотно зростає в мобільних мережах. Соціальні мережі, пошукові машини, додатки, що забезпечують індикацію присутності (presence), сайти для спільного використання контенту, ось деякі з очевидних прикладів. Завдяки мобільності, ці програми стають більш цінними для абонентів. Високі максимальні швидкості і скорочений час відгуку в мережах LTE дозволяють забезпечити підтримку додатків real-time. 3.3 Відповідаючи потребам операторів. Оператори, які ведуть свій бізнес в ситуації постійної конкуренції, ведуть боротьбу не тільки з іншими операторами, але також і з новими учасниками ринку і новими бізнес моделями та ідеями. Однак, з появою нових бізнес моделей та ідей з'являються і нові можливості. Сьогодні у мобільних операторів є перевага, яке полягає в тому, що у них є можливість надавати конкурентні послуги мобільного ШСД на базі вже скоєних інвестицій в технології 2G / 3G. Тому оператори настільки активні в формулюванні стратегій і вимог до технології мобільномого ШПД, в їх роботі з організаціями, що займаються стандартизацією. Деякі з операторів, що входять в число світових лідерів, вендори і НДІ об'єднали свої сили в рамках Next Generation Mobile Networks Ltd. (NGMN, Мережі мобільного зв'язку наступного покоління). NGMN працює в тісній співпраці з існуючими організаціями, що займаються стандартизацією. Хоча NGMN цього і не відзначав, але стандарти LTE-мереж відповідають всім вимогам NGMN. 3.4 Архітектура. В паралель з радіодоступом LTE, опорні пакетні мережі також еволюціонують до плоскої архітектурі SAE. Ця нова архітектура розроблена для оптимізації продуктивності, поліпшення ефективності витрат і спрощення запуску послуг на базі IP для масового ринку. На призначеному для користувача рівні архітектури SAE є всього два базових пристрої: базова станція LTE (eNodeB) і гейт SAE Gateway. Базові станції LTE підключаються до опорної мережі, використовуючи інтерфейс S1 - Core Network - RAN. Така плоска архітектура скорочує число вузлів, необхідних для забезпечення з'єднання. Існуючі системи 3GPP (GSM і WCDMA / HSPA) і 3GPP2 (CDMA2000 1xRTT, EV-DO) інтегровані в систему LTE за рахунок використання стандартизованих інтерфейсів, що забезпечують оптимізовану мобільність. Для систем 3GPP це означає наявність сигнального інтерфейсу між CDMA RAN і нової опорною мережею. Така інтеграція забезпечить підтримку, як подвійних, так і одиночних радіо хендовера, забезпечуючи можливість плавного міграції до LTE. Управління сигналізацією, наприклад, для забезпечення мобільності, підтримується вузлом управління мобільністю (Mobility Management Entity, MME), виділеним з гейта (Gateway). Це спрощує оптимізацію розгортання мережі і забезпечує можливість гнучкого масштабування її ємності. Сервер домашніх абонентів (HSS) підключається до пакетної мережі (Packet Core) за рахунок інтерфейсу, заснованого на Diameter, а не на базі сигналізації SS7, яка використовувалася в мережах GSM і WCDMA. Сигналізація мережі для поліцейського прослужіванія і для білінгу (charging) також заснована на Diameter. Це означає, що всі інтерфейси архітектури - це IT-інтерфейси. Існуючі системи GSM і WCDMA / HSPA інтегровані з системою LTE з міццю стандартизованих інтерфейсів між SGSN і опорною мережею LTE. Як очікується, спроба інтегрувати CDMA доступ також призведе до забезпечення можливості підтримки мобільності між мережами CDMA і LTE. Така інтеграція також має забезпечувати, як дуальний, так і одиночний handover викликів, що забезпечує гнучку можливість міграції з мереж CDMA в мережі LTE. У LTE-SAE діє концепція QoS (якості послуги), заснована на понятті класу послуги. Це забезпечує просте, але ефективне рішення, що дозволяє оператору пропонувати диференціювати надаються пакетні послуги. Плоска архітектура LTE і SAE 3.5 Радіотехнологія OFDM LTE використовує OFDM для формування низхідного каналу, тобто каналу від базової станції до мобільного пристрою. OFDM відповідає вимогам LTE до спектральної гнучкості і дозволяє створювати ефективні за витратами рішення для широкосмугових несучих з високими піковими швидкостями передачі даних. Це добре опрацьована технологія, про що свідчить цілий спектр стандарти, таких, як, наприклад, IEEE 802.11a / b / g. 802.16, HIPERLAN-2, DVB і DAB. OFDM використовує багато вузькосмугових піднесуть для забезпечення передачі. Базовий спадний канал LTE на фізичному рівні можна розглядати, як частотно-часову грати, як показано на рис.5. У частотної області, проміжки між поднесущими, дельта f, складають 15 кГц. Крім того, тривалість "символу" OFDM становить 1 / дельта f + префікс циклічності. Префікс циклічності використовується для забезпечення ортогональності між поднесущими навіть в умовах радіоканалу з дисперсією за часом. Один ресурсний елемент формується модуляцією QPSK, 16QAM або 64QAM. У разі, якщо використовується модуляція 64QAM, кожен ресурсний елемент забезпечує передачу 6 біт інформації. Символи OFDM згруповані в ресурсні блоки. Ресурсні блоки мають розмір в 180 кГц в частотному вимірі і 0.5 мс в часовому вимірі. Кожен часовий інтервал передачі (TTI, Transmission Time Interval) складається з двох слотів (Tslot). Кожному користувачеві присвоюється певна кількість ресурсних блоків в частотно-часової решітці. Чим більше ресурсних блоків призначається користувачу, і чим вищий ступінь модуляції використовується в формуванні ресурсних елементів, тим більший виходить бітрейт. Які ресурсні блоки будуть призначені і скільки їх отримає користувач в даний момент часу, залежить від модернізованого алгоритму складання частотно-часового розкладу. Алгоритм складання розкладу, який використовується в LTE, схожий на той, що застосовується в HSPA і забезпечує оптимальне функціонування різних послуг в різних умовах. Фізичні ресурси спадного каналу LTE засновані на OFDM. У висхідному каналі, LTE використовує пре-кодовану версію OFDM під назвою SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access - множинний доступ з частотним поділом на базі однієї несучої). Це зроблено для того, щоб компенсувати витрати на OFDM, який відрізняється дуже високим відношенням пікової потужності до середньої потужності радіосигналу (PARP - Peak to Average Power Ratio). Реалізація високих значень PARP вимагають використання дорогих і неефективних підсилювачів потужності, що пред'являють високі вимоги до лінійності, що позначається на зростанні вартості терміналів і швидкості розряду батарей. SC-FDMA дозволяє вирішити проблему за рахунок об'єднання ресурсних блоків таким чином, що скорочуються вимоги до лінійності, а також до споживаної потужності підсилювача. Менші значення PARP крім того покращують покриття і продуктивність стільники. 3.6 FDD і TDD Частотні діапазони для FDD і TDD LTE може використовуватися, як в парних (FDD), так і в непарних (TDD) ділянках спектра. FDD - забезпечує більшу ефективність і представляє більший потенціал використання пристроїв і інфраструктури, тоді як TDD виконує роль хорошого доповнення. Оскільки устаткування для LTE практично ідентично для випадків FDD і TDD (крім фільтрів), оператори, які почнуть з побудови мереж на TDD, зможуть далі скористатися ефектом економії на масштабі, який забезпечить широке поширення продуктів FDD. Сьогодні всі мобільні системи зв'язку використовують FDD, і більше 90% частот, що використовуються системами мобільного зв'язку в усьому світі є парними наборами смуг частот. У випадку з FDD, трафік вниз і вгору забезпечується одночасно в різних частотних діапазонах. У системах TDD, передача в каналі вгору і вниз не ведеться безперервно, що дозволяє використовувати для організації каналу один і той же частотний діапазон. Наприклад, якщо розділити час між передачею вгору і вниз в співвідношенні 1: 1, то напрямок вгору буде використовуватися лише половину часу. Середня потужність, для кожного сеансу зв'язку, також виявляється дорівнює половині пікової потужності. Оскільки пікова потужність обмежена регулятором, то в результаті виходить, що для тієї ж пікової потужності, TDD забезпечує меншу покриття, ніж FDD. Більш того, оператори частохотіли б виділити більше, ніж половину своїх ресурсів для організації каналу вниз (щоб підвищити пікову швидкість в цьому напрямку). Якщо співвідношення DL / UL одно 3: 1, то для реалізації мережі TDD буде потрібно на 120% більше сайтів, проти реалізації мережі FDD. Різні співвідношення DL / UL в TDD-каналі Зараз 3GPP було виділено 10 різних ДІПАЗОН частот для побудови систем LTE-FDD і 4 частотні діапазони для LTE-TDD, це відображено в таблицях. Швидше за все цей перелік буде розширюватися за рахунок додавання інших частотних діапазонів, таких, наприклад, як діапазон 700 МГц на території США. Смуги частот для LTE-FDD і LTE-TDD Інфраструктура мережі LTE і термінали будуть відразу підтримувати роботу з безліччю частотних діапазонів. LTE досить швидко зможе забезпечити можливість економії на масштабах глобального покриття. LTE підтримує гнучкий підхід до ширини несучих, які можуть варіювати від менш, ніж 5 МГц аж до 20 МГц в багатьох частотних діапазонах, причому, як при побудові мережі FDD, так і при TDD. Оператор може розгортати LTE-мережу в нових або і в уже наявних частотних діапазонах. Першими можуть бути діапазони, де, в цілому, легше буде знайти несучі в 10 МГц або в 20 МГц (наприклад, 2.6 ГГц (діапазон VII), AWS (діапазон IV) або діапазон 700 МГц), але, крім того, LTE можна будувати у деяких стільникових діапазонах. На відміну від колишніх систем стільникового зв'язку, LTE буде швидко розгорнута в різних частотних діапазонах. 4. Порівняння мереж WiMAX і LTE Обидві мережі позиціонують себе як клас наступний після 3G мереж. Обидві мережі використовують технологію MIMO і OFDM передачу даних. Максимальні швидкості: WiMAX 100Мб \ с LTE 300Мб \ сs Стандарт WiMAX прийнятий і затверджений, ведеться розгортання цих мереж, в свою чергу LTE знаходиться на стадії доопрацювання специфікацій і затвердження. Недоліком мереж WiMAX є те, що їх потрібно будувати практично з нуля, в той час як для LTE потрібно лише модернізувати обладнання. Робочі частоти LTE - GSM частоти (400-2700MHz), WiMAX - 5.47-5.67 Ghz. Абоненти мережі LTE - це абоненти мобільних операторів, для технології WiMAX ж абонентську базу необхідно відвойовувати у мобільних операторів. Незважаючи на те, що ці два стандарти є альтернативою один одному, виробники вважають за краще вбудовувати в обладнання підтримку обох стандартів, це вигідно для споживача і дуже сприяє розвитку широкосмугового зв'язку. 5. Висновки 5.1 Цінова ефективність Існує велика підтримка LTE з боку Mobile-індустрії. Багато постачальників, оператори і НДІ беруть участь в стандартизації цієї технології. Ключовий фактор успіху будь-якої технології - це економія на масштабі. Переваги, пов'язані з обсягами, істотні, як для абонентських терміналів, та й для обладнання. Вони позначаються на зниженні витрат на виробництво і дозволяють операторам надавати абонентам ефективні за ціною послуги. Це одна з основних причин, яка привертає до LTE тих операторів, які тільки збираються вийти на ринок з власною мережею мобільного ШПД. Просування LTE на ринок буде здійснюватися за різними сценаріями, залежно від конкретних ринкових умов в тій чи іншій країні, регуляторних особливостей. Перші пристрої будуть мультимодових, що дозволить говорити про широкій зоні покриття, мобільності і послуг з першого дня запуску мережі LTE. До впровадження LTE можна буде використовувати існуючі стандартні мережі мобільного зв'язку. Важливо, що впровадження інфраструктури LTE дуже просте і ефективно з точки зору затра. Наприклад, повинна бути можливо здійснити модернізацію існуючих базових станцій радіоподсеті під вимоги LTE, використовуючи легко замінні модулі, причому вони зможуть працювати і з одним частотним діапазоном і з парними наборами частот. Окремі базові станції для LTE також буде простіше встановити, ніж сучасне обладнання GSM / WCDMA. Запуск мережі, її експлуатація і менеджмент можуть бути спрощені за рахунок використання таких функцій, як "включив і працює" і "авто-отімізація", що позитивно позначається на скороченні капітальних і операційних витрат оператора. Технологія LTE цілком підходить під характеристику "технологій завтрашнього дня". Швидка швидкість, стійкість до перешкод, масштабованість, пристосованість до складних умов передачі сигналу, все це добре узгоджується з сучасними вимогами до мультисервісних мереж. Готовність до використання цієї технології підтверджують як оператори так і виробники базових станцій. 5.2 Висновок LTE-мережу відповідає вимогам до мереж мобільного зв'язку следуюшего покоління - як для існуючих операторів 3GPP / 3GPP2, так і для нових операторів. Дана технологія дозволить надавати більш продуктивні послуги мобільного ШПД для дуже великої аудиторії, застосовуючи комбінацію максимальних швидкостей і великий пропускної потужності системи в будь-якому напрямку, причому з дуже низьким latency. Інфраструктура LTE розроблена так, що розгортання і експлуатація буде більш простий, з цією метою розроблена більш гнучка технологія, здатна працювати в широкому класі частотних діапазонів. LTE також має можливість масштабування частотних діапазонів і підтримує, як парні частотні діапазони (для FDD), так і поодинокі (для TDD). Архітектура LTE-SAE буде забезпечувати межсетевое взаємодія з мережами GSM, WCDMA / HSPA, TD-SCDMA і CDMA. У LTE-мережі можна буде перебувати не тільки за допомогою мобільного телефону, але також за допомогою комп'ютера, нетбука, ноутбука,, камери, камкордера, і ін. Пристроїв, зорієнтованих на мобільний ШСД. |