Идеальный случай использования любой услуги — это когда ты её оплачиваешь, и всё работает так, что ни о чём больше не приходится беспокоиться. С современным мобильным интернетом всё примерно так и обстоит, но иногда не слишком искушенный пользователь узнает про 3G, 4G, LTE или буквенные конструкции похлеще и начинает подозревать, что мобильный интернет может быть разным. Часто бывает, что технология — и LTE не исключение — обрастает мифами, которые вводят в заблуждение множество людей. Этот небольшой текст должен ответить на все важные вопросы о 4G.

Я знаю, что мой смартфон поддерживает сети 4G, но гаджет к ним не подключается. В чём может быть дело?

Если вы находитесь в зоне покрытия 4G-сети, то дело может быть в телефоне. На iPhone сделать выбор между сетями 3G и 4G можно в настройках. Заходите в пункт «Сотовая связь», потом — в «Параметры данных», а далее — в «Голос и данные».

На Android-смартфонах выбрать режим сети можно в разделе «Настройки», далее — пункт «Подключения», потом — «Мобильные сети», далее — «Режим сети», где требуется активировать режим «LTE/3G/2G».

А ещё проблема может крыться в том, что в вашем Android-смартфоне сразу два слота под SIM-карты. Часто только один из двух слотов поддерживает подключение к мобильному интернету. Решение простое — переставьте SIM-карту в другой слот.

4G - сокращение от английского fourth generation (четвёртое поколение). Это общее обозначение для технологий мобильной связи четвёртого поколения, последнего на сегодня из тех, что нашли реальное воплощение в сетях сотовых операторов. Наиболее распространённой технологией 4G в мире и в России в частности стал стандарт LTE. В этом смысле, LTE и 4G - синонимы. Стандарты 4G, как и 3G, разрабатывались с одной и той же ключевой целью: сделать услугу мобильного интернета лучше.

В чем отличие 3G от 4G?

Звонки

Через 3G-сеть можно и позвонить, и подключиться к мобильному интернету. В сети МТС звонки через 4G тоже возможны для владельцев некоторых моделей смартфонов в десятках городов (подробности ). Пока поговорить через 4G повсеместно нельзя. Именно поэтому все 4G-смартфоны одновременно умеют работать в сетях 3G и даже в сетях 2G - для того, чтобы вы могли при помощи своего гаджета просто позвонить.

Интернет

Для пользователей мобильного интернета главное отличие в том, что в 4G-сети он быстрее. Страницы в браузере на вашем смартфоне или планшете загружаются за меньшее время, вы можете смотреть видео через интернет с лучшим качеством, картинка в ваших «танчиках» и других мобильных онлайн-играх не замирает в самый ответственный момент.

Как правило, хорошая сеть 3G в России имеет ограничение по скорости в 42 Мбит/с, а в действительности она в разы меньше. LTE-сеть может на практике давать то, что 3G умеет только в теории. А предел скорости 4G вдвое, втрое и даже вчетверо может превышать ограничение для 3G. В некоторых местах скорость в LTE-сети МТС может достигать 300 Мбит/с - на такой скорости фильм в высоком разрешении загрузится за считаные минуты.

А, я всё понял. Быстрее — значит дороже. Так?

А вот и нет. Для пользователей всех тарифов МТС нет никакой разницы, при помощи какой технологии перемещаются биты и байты информации во Всемирную сеть и обратно. Это как раз тот самый случай, когда вы можете просто пользоваться сервисом, не вдаваясь в детали. 4G — не дёшево и не дорого. Это просто быстрее.

Почему мне важно понимать различия 4G от 3G?

При выборе гаджета для мобильного интернета обязательно обратите внимание на то, поддерживает ли он работу в сетях 4G. Только такое устройство сможет дать максимально возможную скорость мобильного интернета. А скорость — это ваш комфорт.

К слову, практически все новые гаджеты выпускаются с поддержкой 4G — на любой вкус и кошелёк. К примеру, в магазинах МТС можно купить подходящий смартфон дешевле 3000 рублей.

А знаете ли вы, что…

Напоследок, несколько интересных фактов о 4G.

• Первая коммерческая 4G-сеть заработала в декабре 2009 года в Швеции.
• Обслуживание в 4G стоит дороже обслуживания в 3G для абонентов многих операторов в мире: логика в том, что более современная сеть даёт более высокую скорость и повышенный комфорт при использовании связи. В России операторы не делают отдельных тарифов для мобильных сетей разных поколений.
• На Android-смартфонах и гаджетах на базе iOS индикаторы подключения к 4G-сети выглядят по-разному. В первом случае это надпись 4G. Во втором — LTE.
• Компания МТС первой из всех российских операторов запустила LTE-сети во всех российских регионах. Узнать о покрытии 4G-сети можно на сайте оператора .
• Сети 5G тоже непременно появятся, и будут они непременно лучше, чем 4G. МТС совместно с производителями оборудования уже проводит тестирование. В 2018 году, во время чемпионата мира по футболу, прошедшего в России, МТС показала всем желающим возможности связи пятого поколения в демонстрационных зонах. В 2019 году испытания продолжатся.

Четвертое поколение (Generation, сокращенно 4G) мобильной связи теоретически способно обеспечить высокие скорости при интернет-подключении, но реализовать этот потенциал весьма непросто. В рамках указанного стандарта используется сразу несколько технологий передачи данных и самой простой из них, применительно к теме нашего обзора, является LTE. Максимальная скорость в этом случае составляет 150 Мбит/с на прием (или DL), но ее достижение предполагает наличие идеальных условий: обмен пакетами ведется в полосе частот шириной 20 МГц, совершенно «свободная» сота и высокий уровень сигнала.

Как выбрать лучший смартфон с 4g

При выборе смартфона с 4g cамая неочевидная для пользователей проблема заключается в том, что операторы часто вынуждены использовать более узкие каналы (вплоть до 5 МГц) и зависит это от «рабочего» диапазона. Уточним, что в российских 4G-сетях поддерживаются B20 (800 МГц), B3 (1800 МГц) и B7 (2600 МГц). Пока еще менее распространен диапазон B38 (2600 МГц), а совсем уж экзотикой являются B31 (450 МГц) и B40 (2300 МГц).

Вторая проблема скоростной связи состоит в том, что все эти частоты распределены полосками, причем достаточно бездумно, и каждый оператор имеет отличающиеся «комплекты» для организации 4G в разных регионах, часто неполные. Кроме того, напомним, что существует прямая зависимость между длиной волны и дальностью распространения сигнала. Иначе говоря, базовых станций для диапазона B20 потребуется существенно меньше, чем для B7. И какой вариант в «глубинке» выберет провайдер?

Для жителей крупных административных центров и близлежащих к ним территорий все не столь печально. Тем более, что «работают» основные операторы сразу на нескольких диапазонах и вот здесь уже уместно вспомнить о второй технологии, которая их умеет использовать одновременно (выполнять агрегацию частот). Называется она LTE-A (Advanced), а к 4G в этом случае иногда добавляют плюс. Текущая версия стандарта допускает объединение пяти полос, но и в этом случае все сложно.

Во-первых, оператору связи нужно иметь подходящий «комплект» частот, а они далеко не все совместимы между собой. Во-вторых, требуется соответствующее переоснащение базовых станций. В-третьих, смартфон как абонентский терминал не просто должен поддерживать технологию LTE-A, а также все задействованные диапазоны, но и находиться в зоне уверенного приема по отношению к каждому из них.

Что касается операторов, то пока только МегаФон и МТС декларируют агрегацию трех частотных полос. Причем вовсе даже не повсеместно. Параллельное использование двух полос встречается гораздо чаще и скоростной интернет уже доступен в ряде областных/краевых центров. Собственно, именно этим и обусловлены критерии подбора большинства смартфонов с 4g для нашего рейтинга: LTE и LTE-A 2CA (так обозначаются устройства, способные на агрегацию двух несущих частот — 2 Carrier Aggregation).

Нужную информацию дают и категории, приводимые в описаниях смартфонов. В нашем случае это Cat.4 и Cat.6 — оптимальные для России. Разумеется, обзоры дорогих моделей обещают даже гигабитные скорости 4G и это ни разу не обман. Просто нужно понимать, что для их достижения необходимы соответствующие условия. Скажем, правильный оператор и нахождение в пределах Садового кольца. И то не всегда срабатывает. Кстати, старшие категории подразумевают наличие у смартфонов сложных антенных трактов. В характеристиках сей факт может обозначаться как MIMO с парой цифр впереди. Последние указывают на количество антенных групп и чем их больше, тем максимальная скорость выше.

Наконец, еще одна технология носит название VoLTE и предназначена для выполнения голосовых звонков посредством специально создаваемого интернет-канала. Вы правильно подумали, что здесь все еще печальнее, но свет в конце тоннеля уже виден. По крайней мере, на уровне Москвы и области такой сервис у МегаФона запущен, а с начала 2018 года планируется его развертывание в регионах. Есть информация, что МТС также готовится к внедрению VoLTE в 2018 г. Печалька в том, что производители смартфонов должны добавить в прошивку каждой поддерживаемой модели необходимые настройки для всех заинтересованных операторов связи. Самым заинтересованным у нас оказался МегаФон, поэтому и соответствующая категория обзора лучших смартфонов с 4g представлена устройствами, совместимыми с версией VoLTE именно этой компании.

27.10.2015

В предыдущей статье мы уже рассматривали стандарты третьего поколения под общим названием . Однако, быстрыми темпами распространяется связь уже четвёртого поколения - 4G. О основным стандартом в 4G на данный момент является LTE. Строго говоря, LTE не был первым стандартом четвёртого поколения, первым широкораспространённым был стандарт WiMAX. В нём работала первое время Yota, а некоторые операторы используют WiMAX до сих пор. Максимальная скорость WiMAX 40 Мбит/с, однако реальные показатели лежат в диапазоне от 10 до 20 Мбит/с.

Но вернёмся к LTE. Именно он сейчас наиболее распространён в мире в целом и в России в частности. Но что такое 4G LTE ? LTE (с англ. Long-Term Evolution ) - это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных устройств. Основан он на всё тех же GSM/UMTS протоколах, однако теоритические и реальные скорости передачи данных в сетях LTE значительно выше, порой даже превосходят проводные соединения!

LTE FDD и LTE TDD: в чём отличия?

Стандарт LTE бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. FDD - Frequency Division Duplex (частотный разнос входящего и исходящего канала)
TDD - Time Division Duplex (временной разнос входящего и исходящего канала). 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 сторорону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительне, 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-диапазоноы 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.

FDD LTE бэнды и частоты
Номер полосы LTE	Частотный диапазон Upload (МГц)	Частнотный диапазон Download (МГц)	Ширина диапазона (МГц)
band 1	1920 - 1980	2110 - 2170	2x60
band 2	1850 - 1910	1930 - 1990	2x60
band 3	1710 - 1785	1805 -1880	2x75
band 4	1710 - 1755	2110 - 2155	2x45
band 5	824 - 849	869 - 894	2x25
band 6	830 - 840	875 - 885	2x10
band 7	2500 - 2570	2620 - 2690	2x70
band 8	880 - 915	925 - 960	2x35
band 9	1749.9 - 1784.9	1844.9 - 1879.9	2x35
band 10	1710 - 1770	2110 - 2170	2x60
band 11	1427.9 - 1452.9	1475.9 - 1500.9	2x20
band 12	698 - 716	728 - 746	2x18
band 13	777 - 787	746 - 756	2x10
band 14	788 - 798	758 - 768	2x10
band 15	1900 - 1920	2600 - 2620	2x20
band 16	2010 - 2025	2585 - 2600	2x15
band 17	704 - 716	734 - 746	2x12
band 18	815 - 830	860 - 875	2x15
band 19	830 - 845	875 - 890	2x15
band 20	832 - 862	791 - 821	2x30
band 21	1447.9 - 1462.9	1495.5 - 1510.9	2x15
band 22	3410 - 3500	3510 - 3600	2x90
band 23	2000 - 2020	2180 - 2200	2x20
band 24	1625.5 - 1660.5	1525 - 1559	2x34
band 25	1850 - 1915	1930 - 1995	2x65
band 26	814 - 849	859 - 894	2x35
band 27	807 - 824	852 - 869	2x17
band 28	703 - 748	758 - 803	2x45
band 29	н/д	717 - 728	11
band 30	2305 - 2315	2350 - 2360	2x10
band 31	452.5 - 457.5	462.5 - 467.5	2x5

TDD LTE бэнды и частоты
Номер полосы LTE	Частотный диапазон (МГц)	Ширина диапазона (МГц)
band 33	1900 - 1920	20
band 34	2010 - 2025	15
band 35	1850 - 1910	60
band 36	1930 - 1990	60
band 37	1910 - 1930	20
band 38	2570 - 2620	50
band 39	1880 - 1920	40
band 40	2300 - 2400	100
band 41	2496 - 2690	194
band 42	3400 - 3600	200
band 43	3600 - 3800	200
band 44	703 - 803	100

Приведём список частотных диапазонов сетей 4G LTE в России операторов "большой пятёрки". Существуют также региональные сети 4G LTE местных операторов, работающийх в других частотных диапазонах, однако в рамках данной статьи их рассмотрение не обязательно.

Сети 4G LTE в России
Оператор	Частотный диапазон /↓ (МГц)	Ширина канала (МГц)	Тип дуплекса	Номер полосы
Yota	2500-2530 / 2620-2650	2x30	FDD	band 7
Мегафон	2530-2540 / 2650-2660	2x10	FDD	band 7
Мегафон	2575-2595	20	TDD	band 38
МТС	2540-2550 / 2660-2670	2x10	FDD	band 7
МТС	2595-2615	20	TDD	band 38
Билайн	2550-2560 / 2670-2680	2x10	FDD	band 7
Теле2	2560-2570 / 2680-2690	2x10	FDD	band 7
МТС	1710-1785 / 1805-1880	2x75	FDD	band 3
Теле2	832-839.5 / 791-798.5	2x7.5	FDD	band 20
МТС	839.5-847 / 798.5-806	2x7.5	FDD	band 20
Мегафон	847-854.5 / 806-813.5	2x7.5	FDD	band 20
Билайн	854.5-862 / 813.5-821	2x7.5	FDD	band 20

Самым главным критерием, который особенно интересует абонентов, т.е. пользователей сетей 4G LTE, является скорость передачи данных. А скорость прежде всего зависит от ширины частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа дуплекса, используемого в сети. Например, для канала в 10 МГц скорость 4G LTE будет равняться 75 Мбит/с. Именно с такой номинальной скоростью работают сети LTE FDD (band 7) операторов Теле2, МТС и . А что же Мегафон? А Мегафон может позволить себе больше. Т.к. несколько лет назад произошло слияние, а точнее поглощение Мегафоном Йоты, то сейчас Мегафон имеет лицензии и на частоты Yota, соответственно максимальная ширина канала может достигать 40 МГц в частотном диапазоне 2600 МГц (band 7), что в теории даёт целых 300 Мбит/с! Но в основном сеть Мегафон 4G работат в канале 15-20 МГц, что даёт скорость загрузки 100-150 Мбит/с. Ведь и для Йоты надо что-то оставить.

LTE-Advanced, или 4G+

Следующим этапом развития сетей 4G LTE является стандарт LTE-A (LTE-Advanced). Некоторые операторы в целях маркетинга называют эту технологию 4G+, но это в корне некорректно. Т.е. фактически именно LTE-Advanced является настоящим 4G. Скорости передачи данных в сети LTE-A в значительной степени превышают обычный LTE. Главной особенностью LTE-Advanced является агрегация частотных диапазонов. Абонентское устройство с поддержкой LTE-A суммирует каналы передачи данных в разных частотных диапазонах, доступных оператору. Например, объединяя несколько частотных диапазонов в полосе 2600 МГц получает канал в 40 МГц, что даёт скорость в сети LTE-Advanced 300 Мбит/с. Но это далеко не предел. Если добавить сюда ещё 20 МГц из полосы 1800 МГц, что получится канал 60 МГц (band 7 + band 3), а это уже 450 Мбит/с! В прочем, это теоритические или стендовые скорости. В реальности они конечно значительно меньше, но тем не менее беспроводная технология LTE-Advanced вполне приближается к проводным скоростям.

Стоит отметить, что агрерировать разные каналы в разных частотных диапазонах могут все операторы при наличии соответствующих лицензий и сетевой инфраструктуры. Главной задачей является расширение частотного диапазона. Чем он шире, чем выше максимальная скорость, т.е. пропускная способность сети. Но и конечно должно быть абонентское оборудование, поддерживающее LTE-Advanced.

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. Зачастую возможно подключить 4G интернет даже там, где покрытие сетей LTE отсутствует. Для этого используются специальные , 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 определят тип сигнала, замерят его параметры, подберут соответствующее оборудование для обеспечения быстрого и стабильного выхода в Интернет через сеть 4G LTE.

Вы должны были слышать о беспроводной технологии, как 2G, 3G и 4G, и др. Последняя в списке 4G, является 4-е поколение беспроводных телекоммуникационных технологий. Так что такое в принципе технология 4G и насколько она отличается от своих предшественников технологий, таких как 2G и 3G? Ответы на эти вопросы найдем в данной статье.

Четвертое поколение мобильных телекоммуникационных услуг, предлагающих более качественные услуги по сравнению со своим предшественником технологий, имеющих высокую скорость передачи данных. Нынешнее поколение (4G) технологии будут предлагать гораздо продвинутые, параметры ныне, беспроводной связи, в том числе с низкой задержкой, эффективное использование спектра и малыми затратами. Последняя интеграции предлагает не только высокую скорость, но и высокое качество передачи голоса и видео высокой четкости.

С внушительными сетевыми возможностями, 4G обещают обеспечить беспроводную передачу данных на совершенно новый уровень с впечатляющими пользовательскими данными, такие как сложные графические интерфейсы пользователя, для сложных игр, видео высокой четкости и высокие показатели качества изображения. Потребительские ожидания для мобильных телефонов и подобные продукты становятся все более и более изощренными.

История различных коммуникационных технологий, как 2G, 3G и 4G

Предшественниками технологии являются 1G, 2G и 3G технологии, 5G технология также уже начинает испытываться и в последствии как ожидается, появятся в своей массе к 2020 году.

Здесь временные диапазоны для различных коммуникационных технологий.

Наряду с этими основными поколениями в области беспроводных коммуникационных технологий, произошли некоторые промежуточные изобретений как 2.5 G и GPRS (Общие услуги пакетной радиосвязи), которая расшифровывается как «второе с половиной поколение» — это сотовые Беспроводные технологии, разработанные между его предшественником, 2G, так и его преемником, 3G, а также 2.75 – EDGE (повышенная скорость передачи для развития GSM).

Ключевые технологии 4G

В 4G-технологии внесли много изменений по сравнению с предыдущей технологией. Технология 4G должны работать в частотном диапазоне от 2 до 8 ГГц. Несмотря на одинаковые полосы частот в диапазоне 5-20 МГц скорости передачи данных, ринулись вверх по почти в 10 раз делая скорость, где то 20 Мбит/с. Это делает ее превосходной в таких областях, как визуализация и вычислительной мощности для поддержки 4G в будущем такие приложения, как трехмерных (3D) и голографических игр, 16 МП смарт-камеры и высокой четкости (HD) видеокамер.

Предыдущие технологии, использующие оба типа переключения скорости передачи данных толкнул вверх выборе только коммутацию пакетов, вместо выбора пакетной коммутации и схемной коммутации. Сети с пакетной коммутацией передают данные в отдельных небольших блоках или пакетов, на основе адреса назначения в каждом пакете. При получении пакеты будут собраны в правильной последовательности, чтобы составить сообщение. Сети с коммутацией каналов требуют специализированных точка-точка соединения во время вызова. Схема сети с коммутацией хороша для некоторых видов приложений с ограниченной точкой, чтобы перейти. Если вы используете голосовые приложения, безусловно, это здорово. Но если у вас есть несколько мест, чтобы добраться до больших объемов данных для передачи, то лучше разбить его в пакеты.

Текущая статистика использования сети 4G

Список стран, отображающий проникновение сети 4G в их стране и частота используемая им для организации сети 4G.

Сети 4G предлагает много преимуществ

• Высокую полосу пропускания
• Низкая стоимость сети и оборудования
• Использование лицензии — освобождающиеся спектры частот
• Высший потенциал и повышение качества обслуживания
• Доступ к широкополосным мультимедийным услугам с меньшими затратами
• Интер-сетевой роуминг

Разница между 3G и 4G

	Сеть 3G	Сеть 4G
Скорость передачи данных	Практически до 3.2 Мбит / с	Практически между 2-8 Мбит / с
Пиковая скорость отдачи		500 Мбит / с
Метод коммутации	Коммутации каналов и коммутации пакетов	Коммутации пакетов и коммутации сообщений.
Сетевая Архитектура	Широкая площадь на основе ячейки
Приложения и сервисы	CDMS 2000, EDGE, UMTS	Сети LTE Advance и Winmax2
Прямая коррекция ошибок	Турбо-коды для коррекции ошибок	Каскадные коды для коррекции ошибок
Пиковая Скорость загрузки	100 Мбит / с
Полоса частот

Будущее беспроводных коммуникационных технологий

МСЭ (Международный союз электросвязи) создал в общую дорожную карту развития 5G мобильных и определил срок для применения к ней термином “IMT-2020”. МСЭ-Радиосвязи, которая встречалась в октябре 2015 года, и где происходило официальное обсуждение и утверждение проекта “IMT-2020”.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГУ "Управление образования г. Астана "

Колледж транспорта и коммуникаций

по преддипломной практике

на тему: " Развитие сети 4 G LTE "

Выполнил студент группы ТЭТР-110

Жолтаев Арслан

Руководитель практики: Утюпов С.М.

Астана - 2015

Введение

1. Основные сведения о сети 4 поколения LTE

1.1 Особенности технологии

1.2 Основные функциональные элементы

2. Развитие

2.1 LTE по странам СНГ

2.2 Аппаратное обеспечение

Заключение

Введение

Во время прохождения преддипломной практики на предприятии использовалась сеть четвертого поколения сеть 4G LTE.

Вне всяких сомнений, сегодняшний телекоммуникационный мир стоит на пороге тотальной мобильности. Уверенность в этом подтверждают неустанные разработки и колоссальные инвестиции производителей в области систем беспроводной связи. Мобильные технологии с каждым годом все агрессивнее вторгаются в фиксированную "епархию", а качество мобильных реализаций услуг телефонии передачи данных становится вполне сопоставимым с тем, к которому потребитель привык в традиционных сетях.

Технология LTE - яркий тому пример. Основная задача, поставленная перед ней - обеспечение высоких скоростей передачи данных и расширение спектра услуг в сетях мобильной связи с одновременным снижением затрат оператора на предоставление данных услуг. Помимо обмена большими видео- и звуковыми файлами, производители обещают обеспечить такие услуги, как потоковое видео, разговоры о котором ведутся давно, но пока реализация данного сервиса в больных сетях с помощью альтернативных технологий сложно назвать полноценной.

Ценным преимуществом технологий 4G в целом, и LTE - в частности, является так называемый "открытый" интернет-доступ. Это означает, что абонент сети мобильной связи может выходить в интернет с помощью наиболее удобного для него в данный момент устройства - мобильного телефона, КПК, смартфона, ноутбука, имеющих наиболее подходящие для текущего обмена информацией характеристики (размер экрана, объем памяти и т.д.)

Может возникнуть резонный вопрос - будут ли востребованы массовым рынком гиперскорости и суперуслуги, и не лягут ли в итоге инвестиции оператора в модернизацию сети грузом на плечи рядовых пользователей, которых вполне устраивает доступ к мобильной "аське" через GPRS или EDGE? Безусловно, круг пользователей, для которых высокоскоростной обмен большими объемами информации в мобильном формате весьма ограничен. Разработчики технологии LTE это предусмотрели и предоставили сотовым операторам возможность эффективного планирования сети и адаптивной модернизации. Производители предлагают LTE-совместимые базовые станции, которые интегрируются в существующую 2G или 3G сеть и поддерживают одновременно несколько стандартов. Таким образом, для предоставления указанных сервисов оператору нет необходимости модернизировать всю свою сеть - переход на 4G может осуществляться зонально, там, где концентрация потенциальных пользователей высокоскоростной передачей данных наиболее высока. Как правило, это деловые районы, промышленные объекты, зоны разработки полезных ископаемых, в которых телекоммуникационная инфраструктура традиционно развита крайне слабо. В результате требуемые доработки сети оказываются не слишком болезненными для оператора как с точки зрения затрат, так и объема работ.

Расчеты, опубликованные рядом мировых операторов, впечатляют - по словам Сола Трухильо, генерального директора австралийской компании Telstra, оператор ждет при переходе на LTE снижения затрат на передачу данных более, чем на 20 % по сравнению с 2G технологиями. В основе данных расчетов лежит не только более высокая спектральная эффективность технологии LTE по сравнению с системами 2 и 3-го поколений, но и то, что операционные расходы на обслуживание сети значительно снижаются. Важно также учитывать, что при внедрении LTE существует возможность использования IP-телефонии, что прямым образом влечет к снижению стоимости телефонных переговоров. В результате, несмотря на необходимость первоначальных инвестиций, переход на LTE в конечном счете может снизить затраты оператора на предоставление услуг, что приведет к снижению тарифов для конечных пользователей.

Между тем, любые "бумажные" выкладки относительно революционных возможностей новых технологий становятся действительно значимыми для рынка, когда они получают практическую реализацию. Ожидания разработчиков, производителей и ведущих операторов относительно массового внедрения LTE вселяют надежду в то, что переход на сети 4G все ближе приближается к реальности. Очевидно, что развитие стандарта во многом зависит от решения производителей сетевого оборудования и терминальных устройств. Согласно планам UMTS-форума, до конца 2009 года должен появиться первый коммерческий аппарат LTE, первый чипсет и первая ""дата-карта"" для использования в ноутбуках. Nokia обещает начать изготовление абонентских устройств LTE в 2010 году, LG уже выпустила чип LTE (3GPP) 13x13 мм, скорость 60 Мбит/с. Первые абонентские устройства на базе данного чипа компания планирует выпускать с 2010 года.

Уже 27 операторов сотовой связи со всего мира заявили о намерениях развивать сети LTE, 12 из них рассчитывают осуществить коммерческий запуск уже в 2010 г. Так, шведская TeliaSonera совместно с Ericsson активно строит сеть LTE в Стокгольме, Vodafone в Германии в партнерстве с Huawei Technologies испытывают LTE в диапазоне 790-862 МГц, а Verizon даже осуществила первый звонок LTE в опытной зоне в Сиэтле, США.

Что касается развития LTE в Казахстане, то рыночные перспективы данной технологии весьма реальны. Так, возможность использования низких частот, которыми уже располагают операторы, дает надежду на то, что административные согласования и получения разрешений не окажутся такими же драматичными, как в случае с 3G. Еще одним плюсом данного частотного диапазона является то, что на низких частотах обеспечивает более широкое покрытие и более устойчивую связь внутри зданий, что крайне актуально в условиях географии Казахстана. Надо отметить, что крупнейшие отечественные операторы уже начали присматриваться LTE. Так, лидирующий оператор сотовой связи Kcell 19 августа провел тестовые испытания LTE в своем головном офисе в Алматы. По словам представителей компании, в ходе испытаний им удалось получить скорость передачи данных около 170 Мбит в секунду. Однако о каких-либо конкретных сроках запуска LTE в Казахстан, по мнению оператора, пока говорить преждевременно - даже в ближайшие 3-5 лет технология еще не будет готова к широкому внедрению в республике.

У ряда российских операторов также пока весьма скептические настроения относительно перспектив LTE в РФ. Скорее всего, это связано с тем, что операторы уже инвестировали средства в развитие 3G-сетей и не имеют возможности дополнительных вложений еще и в технологии "четвертого поколения". Между тем, по оценкам мировых экспертов, затраты на развертывание сетей HSPA (3G) и LTE (4G) вполне сопоставимы, в связи с чем развертывание данных сетей в Казахстане вполне актуально.

Однако, для того, чтобы развитие технологии не происходило ради развития технологии, а имело коммерческую целесообразность, операторам необходимо четко понимать, что новые возможности будут востребованы рынком исключительно при условии близости мобильной реализации услуг передачи данных к привычной фиксированной как по уровню качества, так и по стоимости. Услуги, оказываемые по новой технологии, едва ли окажутся востребованными потребителями, если операторы не модернизируют свои магистральные сети, так как каждой базовой станции LTE необходима полоса как минимум в 200 Mбит/с. Наконец, ключевым вопросом остается стоимость трафика. Соизмеримость тарифов в проводных и беспроводных сетях является основным залогом успешного развития услуг на базе передачи данных как таковых. Так, в 2008 году пользователи беспроводного ШПД в Европе потребляли порядка 5 Гб в месяц, и основной причиной тому является массовое распространение безлимитных тарифных планов. Средний трафик казахстанских пользователей пока далек даже до 1 Гб. Между тем, вопрос тарифов по большей части зависит не от технологии, а от договоренностей операторов по вопросам эффективного обмена трафиком, а значит, перспективы договориться есть всегда.

1. Основные сведения о сети 4 поколения LTE

LTE (Long Term Evolution) - это технология построения беспроводных сетей на базе IP-протокола, характеризующаяся высокими скоростями передачи данных.

Long Term Evolution - проект разработки консорциумом 3GPP стандарта усовершенствования технологий мобильной передачи данных CDMA, UMTS. Эти усовершенствования могут, например, повысить скорость, эффективность передачи данных, снизить издержки, расширить и улучшить уже оказываемые услуги, а также интегрироваться с уже существующими протоколами. Скорость передачи данных по стандарту 3GPP LTE в теории достигает 326,4 Мбит/с (демонстрационно 1 Гбит/с на оборудовании для коммерческого использования ) на приём (download) и 172,8 Мбит/с на отдачу (upload); в стандарте же установлены 173 Мбит/с на приём и 58 Мбит/с на отдачу.

Стандарт 3GPP LTE, под которым чаще всего имеется в виду его версия 9 и более ранние, формально не является стандартом беспроводной связи четвёртого поколения (4G), так как он не удовлетворял всем условиям Международного союза электросвязи относительно 4G. Однако стандарт LTE Advanced, под которым понимается релиз 10 и более поздние релизы LTE, утвержден МСЭ как стандарт, отвечающий всем требованиям беспроводной связи четвёртого поколения, и включен в IMT-Advanced. Стандарт 3GPP LTE стали относить к pre-4G, то есть предварительной версии стандартов 4-го поколения.

Вместе со стандартом WiMAX Release 2 (или просто WiMAX 2, что чаще используется как название стандарта IEEE 802.16m) LTE Advanced являются на данный момент всеми стандартами, утвержденными в IMT-Advanced.

4G - поколение мобильной связи с повышенными требованиями. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с подвижным и 1 Гбит/с - стационарным абонентам.

Технологиям LTE Advanced (LTE-A) и Mobile WiMAX Release 2 (также известным, как WirelessMAN-Advanced или IEEE 802.16m) присвоено официальное обозначение IMT-Advanced, что позволяет их квалифицировать в качестве технологий 4G.

1.1 Особенности технологии

Радиус действия базовой станции LTE может быть различным в зависимости от мощности и используемых частот. В оптимальном случае это порядка 5 км, но при необходимости дальность действия может составлять 30 км или даже 100 км (при достаточном возвышении антенны).

Звонок или сеанс передачи данных, инициированный в зоне покрытия LTE, технически может быть передан без разрыва в сеть 3G (W-CDMA, CDMA2000) или в GSM/GPRS/EDGE. Таким образом, развитие сетей LTE возможно на уже развитых сетях как операторов GSM так и операторов CDMA. Для передачи голоса в сетях LTE разработан стандарт VoLTE.

1.2 Основные функциональные элементы

Serving SAE Gateway, или Serving Gateway (SGW) - обслуживающий шлюз сети LTE. Предназначен для обработки и маршрутизации пакетных данных, поступающих из (в) подсистему базовых станций. По сути, заменяет MSC, MGW и SGSN сети UMTS. SGW имеет прямое соединение с сетями второго и третьего поколений того же оператора, что упрощает передачу соединения в/из них по причинам ухудшения зоны покрытия, перегрузок и т. п.

Public Data Network (PDN) SAE Gateway, или PDN Gateway (PGW) - шлюз к/от сетей других операторов. Если информация (голос, данные) передаются из/в сети данного оператора, то они маршрутизируются именно через PGW.

Mobility Management Entity (MME) - узел управления мобильностью. Предназначен для осуществления "эстафетной передачи" (хэндовера) между базовыми станциями сети LTE, а также сетей второго и третьего поколений данного оператора.

Home Subscriber Server (HSS) - сервер абонентских данных. HSS представляет собой объединение VLR, HLR, AUC, выполненных в одном устройстве.

Policy and Charging Rules Function (англ.) (PCRF) - узел выставления счетов абонентам за оказанные услуги связи.

2. Развитие

В 2000 году, когда только шло освоение технологии связи третьего поколения 3G, один из ведущих производителей персональных компьютеров Hewlett-Packard и японский гигант сотовой связи NTT DoCoMo объявили о начале совместных исследований по разработке технологий передачи мультимедиа-данных в беспроводных сетях четвёртого поколения . Помимо них, разработки вели Ericsson и AT&T совместно с Nortel Networks. Впоследствии появилось два действительно пригодных к реализации стандарта: LTE и WiMAX, которые, по мнению IMT-Advanced, и стали новой эрой в развитии сети.

Стандарт LTE разрабатывался в рамках 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) как продолжение CDMA и UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи. Международным союзом электросвязи как стандарт связи, отвечающим всем требованиям беспроводной связи четвёртого поколения, был избран десятый релиз LTE - LTE Advanced, который впервые был представлен японской компанией NTT DoCoMo. Так как данный стандарт можно реализовать на существующих сотовых сетях, то он стал более популярен у операторов сотовой связи. В апреле 2008 года компания Nokia заручилась поддержкой ряда компаний (Sony Ericsson, NEC) для развития стандарта LTE и придания этому стандарту конкурентоспособности против WiMAX. В том же году аналитическая компания Analysys Mason спрогнозировала увеличение роста потребности сотовых технологий, таких как LTE, нежели WiMAX. Первая коммерческая сеть LTE была запущена 14 декабря 2009 года шведской телекоммуникационной компанией TeliaSonera совместно с Ericsson в Стокгольме и Осло.

Стандарт WiMAX (или IEEE 802.16) разрабатывается созданной в июне 2001 года организацией WiMAX Forum и является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi, альтернативой выделенным линиям связи и DSL. У стандарта WiMAX много версий, но преимущественно они подразделяются на фиксированный WiMAX (спецификация IEEE 802.16d, также известная как IEEE 802.16-2004, которая была утверждена в 2004 году) и мобильный WiMAX (спецификация IEEE 802.16e, более известная как IEEE 802.16-2005, которая была утверждена в 2005 году). По названиям стандартов ясно, что фиксированный WiMAX предоставляет услуги только "статичным" абонентам после установления и закрепления соответствующего оборудования, а мобильный WiMAX предоставляет возможность подключения пользователям, передвигающимся в зоне покрытия со скоростью до 115 км/час. Сумятицу в умах конечных пользователей может создавать тот факт, что эти две версии несовместимы, и нельзя точно предсказать, как они будут конкурировать и какая из них в итоге доминирует. Преимуществом стандарта WiMAX было то, что он гораздо раньше стандарта LTE стал пригоден к коммерческой эксплуатации. Первую сеть, основанную на технологии WiMAX, построила в Канаде компания Nortel 7 декабря 2005 года. Через два дня, тем самым став первой в странах СНГ, услуги беспроводного широкополосного доступа в сеть интернет стала предоставлять украинская компания "Украинские новейшие технологии" на основе микросхем Intel® PRO/Wireless 5116. В настоящее время компаниями, составляющими WiMAX Forum, являются такие известные производители, как Intel Corporation, Samsung, Huawei Technologies, Hitachi, и многие другие.

К маю 2012 года все крупные города Финляндии имеют покрытие сетью 4G несколькими операторами стандартом LTE. В планах - обеспечить 95 % покрытие территории страны за 3 года и 99 % за 5 лет.

С технической точки зрения, основное отличие сетей четвёртого поколения от третьего заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе как пакетную коммутацию, так и коммутацию каналов [источник не указан 961 день. Для передачи голоса в 4G предусмотрены технологии VoLTE (англ. Voice over LTE)

Международный союз электросвязи и 4G Alliance определяют технологию 4G как следующий этап развития беспроводной телекоммуникации, которая позволит достичь скорости передачи данных до 1 Гбит/с в условиях стационарного применения и до 100 Мбит/с в условиях обмена данными с мобильными устройствами доступа. Технология 4G, в частности, позволит абонентам смотреть многоканальные телетрансляции высокой четкости и управлять домашней бытовой техникой с помощью мобильного устройства, совершать дешёвые междугородные телефонные звонки.

2.1 LTE по странам СНГ

Оператор сотовой связи МТС запустил в коммерческую эксплуатацию сеть четвёртого поколения (4G) на базе технологии LTE в Узбекистане. Сеть развёрнута в центральной части Ташкента в частотном диапазоне 2,5-2,7 ГГц, лицензию, на использование которого узбекская дочерняя компания МТС получила в октябре 2009 года. Поставщиком оборудования для строительства сети является китайская Huawei Technologies.

В 2010 году расширение 4G сети TeliaSonera продолжается в 25 городах и зон отдыха в Швеции и 4 городов в Норвегии. До конца 2010 года TeliaSonera также внедрили коммерческие сети 4G для клиентов в Финляндии, Дании и Эстонии, а в апреле 2011 и в Литве.

С февраля 2011 года армянский мобильный оператор VivaCell-MTS полностью перешёл к коммерческой эксплуатации сети в Ереване, и ныне развивается в регионах Армении.

С 9 декабря 2011 года в Бишкеке (Кыргызстан) начались подключения к скоростному беспроводному Интернету четвёртого поколения по технологии LTE [источник не указан 630 дней. Сеть LTE 4G на базе собственных технических ресурсов была развёрнута независимым альтернативным оператором связи Кыргызстана - ЗАО "Saima-Telecom". Сеть покрыла всю столицу - Бишкек, а затем планируется покрыть сетью крупные города Чуйской области. Жители этих городов будут иметь полноценный широкополосный доступ в сеть интернет, которые будут на уровне текущих цен. телекоммуникационная lte беспроводная аппаратное

17 июня 2011 года в Тирасполе между компаниями СЗАО "Интерднестрком" и Alcatel-Lucent Украина был подписан контракт о строительстве в Приднестровье мобильной сотовой сети 4-ого поколения на базе технологии LTE.

20 апреля 2012 года компанией Интерднестрком в Приднестровье запущена в эксплуатацию первая коммерческая сеть на базе технологии LTE.

В конце второго квартала 2012 года азербайджанский оператор сотовой связи Azercell запустил сеть 4-ого поколения в центре Баку.

Производитель телекоммуникационного оборудования Huawei и Министерство связи Бразилии подписали соглашение, в рамках которого Huawei разработает решение LTE в диапазоне 450 МГц, которое будет использоваться для обеспечения мобильным ШПД жителей удаленных и сельских территорий.

3 ноября 2012 года SkyLine-WiMAX начинала тестирование на юге России новой платформы широкополосного беспроводного доступа Canopy PMP 450 4G по технологии LTE pro.

26 декабря 2012 года 4G сеть на базе LTE запущена в Казахстане под торговой маркой Altel4g.

18 сентября 2013 года национальный оператор "Алтын Асыр" запустил 4G сеть на базе LTE в Туркменистане.

2.2 Аппаратное обеспечение

Производителями оборудования на сегодняшний день являются такие ведущие компании, как Nokia Siemens Networks, Huawei, Alcatel-Lucent, и другие . В России выпуск сетевого оборудования начала компания Nokia Siemens Networks на базе совместного с НПФ "Микран" и корпорации "Роснано" предприятия под Томском. Выпускаемые ими мультистандартные базовые станции, могут работать как в различных стандартах (2G/GSM/GPRS/EDGE, 3G/WCDMA/UMTS/HSPA и 4G/LTE/FDD/TDD/LTE-Advanced), так и большом количестве частотных диапазонов 800/900/1900/2100/2500/2700 МГц .

Первые чипсеты для модемов (MDM9225, MDM9625) , которые будут поддерживать сети LTE Advanced, компания Qualcomm планирует выпустить в конце 2012 года. Это первые чипсеты, которые поддерживают технологию агрегации несущих частот, позволяющую комбинировать несколько радиоканалов в нескольких полосах частот. Благодаря этой технологии операторы могут обойти ограничение стандарта LTE в части требования наличия 20 МГц непрерывного спектра и в имеющихся у них LTE-сетях повысить скорость работы пользователей до 150 Мбит/с. Стоит также отметить, что чипсеты MDM9225 и MDM9625 обратно совместимы с более старыми стандартами мобильных сетей - EV-DO Advanced, TD-SCDMA и GSM, в результате чего модемы, в которых они будут устанавливаться, смогут работать в 7 разных режимах: CDMA2000 (1X, DO), GSM/EDGE, UMTS (WCDMA, TD-SCDMA) и LTE (причем, и в LTE-FDD и в LTE-TDD).

Новые системы на чипе Snapdragon 800, предназначенные для мобильных устройств, представила компания Qualcomm на выставке CES 2013. Это первый чип (MSM8974) со встроенным модемом 4G LTE Advanced, поддерживающим агрегацию каналов и скорость передачи данных Cat 4 до 150 Мбит/с. В 2014 году Intel планирует представить модем Intel XMM 7260 с поддержкой LTE Advanced.

Заключение

За время прохождения преддипломной практики была изучена специальная литература, касающаяся принципов работы системы связи четвертого поколения и систем передачи информации с помощью данной сети в целом, история развития данной технологии, находящегося на этапе разработки института, при этом - более детальное рассмотрение более ранних систем, третьего поколения передачи информации. Кроме этого я ознакомился с технологией и организацией производства, правилами техники безопасности и охраны труда.

С позиции радиоаппаратуры LTE обеспечивает примерно такой же размер ячейки, как и GSM, то есть оптимум лежит в районе 5 км. В то же время, если для GSM-связи потолком является расстояние в 30 км до базовой станции, то LTE-соты могут обеспечивать связь на расстоянии до 100 км, что особенно важно в малонаселенной или труднодоступной местности.

Вторым важным отличием, не затрагивающим передачу данных, является качество голосовой связи. Традиционно сети второго и третьего поколений передают голос в очень узкой полосе - до 3.5 кГц. В результате даже самые качественные динамики современных телефонов передают собеседника с искажениями. Технология же LTE передаёт голос в полном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, в результате чего получается максимально натуралистичное звучание.

LTE делится на две крупные группы стандартов: собственно LTE в виде релизов 1...9 и LTE Advanced, включающее релизы версии 10 и более поздние. Последний формально удовлетворяет требованиям для четвертого поколения сетей сотовой связи, однако на текущий момент ни одна полномасштабная сеть в мире не работает с этим стандартом.

Полученные при изучении разных дисциплин теоретические и практические знания были применены для выполнения задания руководителя и закреплены в ходе прохождения практики.

Список использованной литературы

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/4G.

2. http://www.kcell.kz/ru/article/show/712/567.

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/3GPP_Long_Term_Evolution.

4. http://horde.me/CoolerMF/tak-chto-zhe-takoe-lte-ili-4g.html.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Исследование и анализ беспроводных сетей передачи данных. Беспроводная связь технологии wi–fi. Технология ближней беспроводной радиосвязи bluetooth. Пропускная способность беспроводных сетей. Алгоритмы альтернативной маршрутизации в беспроводных сетях.

курсовая работа , добавлен 19.01.2015


Архитектура вычислительных сетей, их классификация, топология и принципы построения. Передача данных в сети, коллизии и способы их разрешения. Протоколы TCP-IP. OSI, DNS, NetBios. Аппаратное обеспечение для передачи данных. Система доменных имён DNS.

реферат , добавлен 03.11.2010


Роль и общие принципы построения компьютерных сетей. Топологии: шинная, ячеистая, комбинированная. Основные системы построения сетей "Token Ring" на персональных компьютерах. Протоколы передачи информации. Программное обеспечение, технология монтажа сети.

курсовая работа , добавлен 11.10.2013


История появления сотовой связи, ее принцип действия и функции. Принцип работы Wi-Fi - торговой марки Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Функциональная схема сети сотовой подвижной связи. Преимущества и недостатки сети.

реферат , добавлен 15.05.2015


Способы построения мультисервисной сети широкополосной передачи данных для предоставления услуги Triple Play на основе технологии FTTB. Обоснование выбранной технологии и топологии сети. Проведение расчета оборудования и подбор его комплектации.

дипломная работа , добавлен 11.09.2014


Роль компьютерных сетей, принципы построения. Протоколы передачи информации в сети ArcNet, используемые топологии и средства связи. Программное обеспечение, технология развёртки. Операционные системы компьютерных сетей. Инструкция по технике безопасности.

курсовая работа , добавлен 11.10.2013


Перспективные технологии построения абонентской части сети с учетом защиты информации, выбор оборудования. Разработка и построение локальной сети на основе технологии беспроводного радиодоступа. Расчет экономических показателей защищенной локальной сети.

дипломная работа , добавлен 18.06.2009


Характеристика района внедрения сети. Структурированные кабельные системы. Обзор технологий мультисервисных сетей. Разработка проекта мультисервистной сети передачи данных для 27 микрорайона г. Братска. Расчёт оптического бюджета мультисервисной сети.

дипломная работа , добавлен 23.10.2012


Широкополосный доступ в Интернет. Технологии мультисервисных сетей. Общие принципы построения домовой сети Ethernet. Моделирование сети в пакете Cisco Packet Tracer. Идентификация пользователя по mac-адресу на уровне доступа, безопасность коммутаторов.

дипломная работа , добавлен 26.02.2013


Эволюция беспроводных сетей. Описание нескольких ведущих сетевых технологий. Их достоинства и проблемы. Классификация беспроводных средств связи по дальности действия. Наиболее распространенные беспроводные сети передачи данных, их принцип действия.