Современные модели смартфонов, ноутбуков и планшетных ПК оборудованы передовыми модулями связи. Новым решением для быстрой передачи данных стала беспроводная технология связи LTE, которая реализовалась как стандарт 4G.
LTE (от англ. Long-Term Evolution – долгосрочная эволюция) – это следующая после 3G технология для высокоскоростного обмена данными. В основе стандарта лежат сетевые модули GSM и UMTS, которые использовались для сетей второго и третьего поколения. Такое специфическое сочетание позволило не только увеличить пропускную способность интернета, но и развить высокую скорость передачи пакетных данных, которая может превосходить проводные аналоги.
Какой радиоинтерфейс использует LTE
В конце 2004 года 3GPP (партнерская ассоциация групп телекоммуникационных компаний, занимающаяся разработкой и утверждением стандартов сетевых технологий 3G) уже задумалась над основами развития нового стандарта связи. На первом этапе необходимо было выбрать технологию, которая смогла бы на физическом уровне гарантировать скорость передачи данных выше, чем у услуг третьего поколения. Среди предложенных вариантов рассматривали такие:
- Совершенствовать имеющийся воздушный интерфейс WCDMA (от англ. Wideband Code Division Multiple Access – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов), который использовался для 3G.
- Создать новый радиоинтерфейс на базе технологии OFDM (от англ. Orthogonal frequency-division multiplexing, что на русский переводится как мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов).
Выбор был сделан в пользу второго метода, с помощью которого сигнал от базовой станции направляется непосредственно к принимающему устройству. Система использует принцип MIMO (расшифровывается как Multiple-Input-Multiple-Output), благодаря которому аппарат имеет несколько соединений с одной сотой.
Плюсы и минусы метода MIMO
Среди положительных качеств этой технологии выделяют:
- увеличение пропускной полосы канала;
- высокую скорость нисходящей передачи данных;
- минимизацию пинга (задержки во время обмена сетевыми запросами);
- стойкость сигнала при прохождении сквозь физические препятствия (здания, деревья, автомобили и так далее);
- сохранение стабильности рабочих параметров во время передвижения абонента.
Однако MIMO лучше работает при большом расстоянии антенн разных операторов. При сокращении дистанции ухудшается качество связи, появляются помехи в соединении.
Что используют для восходящей линии
Использование модуляции сигнала OFDM для пути от устройства обратно к базовой станции признали неэффективным, поскольку устройства LTE, в целях экономии заряда батареи, не имеют мощного восходящего сигнала. Более эффективной считается схема SC-FDMA (от англ. Single-Carrier Frequency Division Multiple Access – множественный доступ с разделением каналов по частоте с одним носителем), которая при средней затрате энергии имеет лучший пик по восходящему каналу.
Конфигурация SC-FDMA 1×2 предполагает по две антенны на базовой станции на каждую антенну на передающем устройстве. По сути, эта система и есть метод MIMO.
В каком диапазоне частот работает LTE
Беспроводная сеть имеет широкий спектр используемых частот – от 600 МГц до 2,7 ГГц. Частотная полоса, используемая сетью, зависит от выбранного стандарта. Обмен информацией с базовой станцией происходит по одному из двух стандартов – FDD или TDD.
FDD (Frequency-division duplexing) задействует два разных частотных диапазона для приема-передачи данных, то есть их загрузка и отправка происходит как два независимых процесса.
TDD (Time-division duplexing) использует один диапазон частот и для передачи, и для приема, однако здесь задействованы временные промежутки: сначала устройство связывается с базовой станцией, а затем принимает информацию. Благодаря такому подходу у мобильных операторов есть возможность регулировать соотношение загружаемых и выгружаемых ресурсов.
Поскольку большинство операторов России работают со стандартом LTE-FDD, самыми популярными частотами являются 2600, 1800 и 800 МГц.
Какую скорость обеспечивает LTE
Стандарт LTE Advanced, выбранный для 4G-связи, на нынешнем этапе обеспечивает стабильную передачу данных со скоростью загрузки до 3 Гбит/с. Задержка при этом может быть снижена до двух миллисекунд.
Несмотря на то, что 4G уже зарекомендовала себя как высокоскоростная сеть, интернет третьего поколения все еще пользуется популярностью, пока параллельно ведется разработка и внедрение новых 5G-сетей.
basicprovider
