Mtandao wa LTE uliidhinishwa hivi majuzi na muungano wa 3GPP. Kwa kutumia kiolesura kama hicho cha hewa, inawezekana kupata mtandao wenye utendaji usio na kifani kulingana na kiwango cha juu cha uhamishaji data, ucheleweshaji wa usambazaji wa pakiti, na ufanisi wa taswira. Waandishi wanasema kuwa kuzinduliwa kwa mtandao wa LTE kunaruhusu matumizi rahisi zaidi ya masafa ya redio, teknolojia ya antena nyingi, urekebishaji wa chaneli, utaratibu wa kuratibu, shirika la utumaji upya wa data na udhibiti wa nguvu.
Nyuma
Broadband ya rununu, ambayo inategemea teknolojia ya data ya pakiti ya kasi ya juu ya HSPA, tayari imekubaliwa sana na watumiaji wa mtandao wa simu za mkononi. Hata hivyo, ni muhimu kuboresha zaidi huduma zao, kwa mfano, kwa kutumia ongezeko la kasi ya maambukizi ya data, kupunguza muda wa kuchelewa, pamoja na ongezeko la uwezo wa jumla wa mtandao, kwa kuwa mahitaji ya watumiajihuduma za mawasiliano hayo zinaongezeka mara kwa mara. Ilikuwa ni kwa ajili hiyo ambapo vipimo vya HSPA Evolution na violesura vya redio vya LTE vilifanywa na muungano wa 3GPP.
Tofauti kuu kutoka kwa matoleo ya awali
Mtandao wa LTE hutofautiana na mfumo uliotengenezwa hapo awali wa 3G kwa sifa za kiufundi zilizoboreshwa, ikijumuisha kiwango cha juu cha uhamishaji data cha zaidi ya megabiti 300 kwa sekunde, ucheleweshaji wa usambazaji wa pakiti hauzidi milisekunde 10, na ufanisi wa taswira umekuwa. juu zaidi. Ujenzi wa mitandao ya LTE unaweza kutekelezwa katika bendi mpya za masafa na waendeshaji waliopo.
Kiolesura hiki cha redio kimewekwa kama suluhu ambayo waendeshaji watabadilika hatua kwa hatua kutoka kwa mifumo ya viwango iliyopo kwa sasa, hizi ni 3GPP na 3GPP2. Na ukuzaji wa kiolesura hiki ni hatua muhimu sana katika njia ya kuunda kiwango cha mtandao cha IMT-Advanced 4G, ambayo ni, kizazi kipya. Kwa hakika, vipimo vya LTE tayari vina vipengele vingi ambavyo vilikusudiwa awali kwa mifumo ya 4G.
Kanuni ya kupanga kiolesura cha redio
Mawasiliano ya redio yana kipengele maalum, ambayo ni kwamba ubora wa chaneli ya redio si mara kwa mara katika muda na nafasi, lakini inategemea frequency. Hapa ni muhimu kusema kwamba vigezo vya mawasiliano hubadilika haraka kama matokeo ya uenezi wa njia nyingi za mawimbi ya redio. Ili kudumisha kiwango cha mara kwa mara cha ubadilishanaji wa habari kwenye idhaa ya redio, njia kadhaa kawaida hutumiwa kupunguzamabadiliko yanayofanana, ambayo ni njia tofauti za utofauti wa maambukizi. Wakati huo huo, katika mchakato wa kusambaza pakiti za habari, watumiaji hawawezi daima kutambua mabadiliko ya muda mfupi katika kiwango cha biti. Hali ya mtandao ya LTE inachukua kama kanuni ya msingi ya ufikiaji wa redio sio kupunguza, lakini kutekeleza mabadiliko ya haraka katika ubora wa kituo cha redio ili kuhakikisha matumizi bora zaidi ya rasilimali za redio zinazopatikana wakati wowote. Hili linatekelezwa katika masafa na vikoa vya saa kupitia teknolojia ya ufikiaji wa redio ya OFDM.
Kifaa cha mtandao cha LTE
Ni aina gani ya mfumo inaweza tu kueleweka kwa kuelewa jinsi umepangwa. Inategemea teknolojia ya kawaida ya OFDM, ambayo inahusisha uwasilishaji wa data juu ya vibebaji vidogo vya bendi nyembamba. Utumiaji wa mwisho pamoja na kiambishi awali cha mzunguko hufanya iwezekane kufanya mawasiliano ya msingi wa OFDM kuwa sugu kwa utawanyiko wa wakati wa vigezo vya idhaa ya redio, na pia inafanya uwezekano wa kuondoa hitaji la kusawazisha ngumu kwenye upande unaopokea. Hali hii inageuka kuwa muhimu sana kwa kupanga kiunganishi, kwani katika kesi hii inawezekana kurahisisha usindikaji wa ishara na mpokeaji kwa masafa kuu, ambayo inafanya uwezekano wa kupunguza gharama ya kifaa cha terminal yenyewe, na vile vile. kama nguvu inayotumiwa nayo. Na hii inakuwa muhimu hasa unapotumia mtandao wa 4G LTE pamoja na utiririshaji mwingi.
Kiunga cha juu, ambapo nguvu ya mionzi iko chini sana kuliko kiunganishi cha chini, kinahitaji ushirikishwaji wa lazima katika kazi.njia ya ufanisi wa nishati ya maambukizi ya habari ili kuongeza eneo la chanjo, kupunguza matumizi ya nguvu ya kifaa cha kupokea, pamoja na gharama yake. Uchunguzi uliofanywa umesababisha ukweli kwamba sasa kwa uplink LTE, teknolojia ya masafa moja ya utangazaji wa habari katika mfumo wa OFDM na mtawanyiko unaolingana na sheria ya mabadiliko ya Fourier hutumiwa. Suluhisho hili hutoa uwiano wa chini wa viwango vya wastani na vya juu zaidi vya nishati ikilinganishwa na urekebishaji wa kawaida, ambao huboresha ufanisi wa nishati na kurahisisha uundaji wa vifaa vya kulipia.
Nyenzo msingi inayotumika katika uwasilishaji wa taarifa kwa mujibu wa teknolojia ya ODFM inaweza kuonyeshwa kama mtandao wa masafa ya saa unaolingana na seti ya alama za OFDM, na vitoa huduma ndogo katika vikoa vya saa na masafa. Hali ya mtandao ya LTE inachukulia kuwa vizuizi viwili vya rasilimali vinatumika hapa kama nyenzo kuu ya upitishaji data, ambayo inalingana na bendi ya masafa ya kilohertz 180 na muda wa milisekunde moja. Viwango vingi vya data vinaweza kufikiwa kwa kuchanganya rasilimali za masafa, kuweka vigezo vya mawasiliano ikijumuisha kasi ya msimbo na uteuzi wa mpangilio wa urekebishaji.
Maalum
Tukizingatia mitandao ya LTE, ni nini itakuwa wazi baada ya maelezo fulani. Ili kufikia malengo ya juu yaliyowekwa kwa interface ya redio ya mtandao kama huo, watengenezaji wake walipanga idadi ya muhimu sanawakati na utendaji. Kila moja itaelezwa hapa chini, ikiwa na maelezo ya kina jinsi yanavyoathiri viashirio muhimu kama vile uwezo wa mtandao, utangazaji wa redio, muda wa kuchelewa na kiwango cha uhamisho wa data.
Kunyumbulika katika matumizi ya masafa ya redio
Kanuni za kisheria zinazotumika katika eneo fulani la kijiografia huathiri jinsi mawasiliano ya simu yatapangwa. Hiyo ni, wanaagiza wigo wa redio uliotengwa katika safu tofauti za masafa na bendi zisizounganishwa au zilizounganishwa za upana tofauti. Kubadilika kwa matumizi ni mojawapo ya faida muhimu zaidi za wigo wa redio ya LTE, ambayo inaruhusu kutumika katika hali tofauti. Usanifu wa mtandao wa LTE inaruhusu si tu kufanya kazi katika bendi tofauti za mzunguko, lakini pia kutumia bendi za mzunguko na upana tofauti: kutoka 1.25 hadi 20 megahertz. Zaidi ya hayo, mfumo kama huo unaweza kufanya kazi katika bendi za masafa ambazo hazijaoanishwa na kuoanishwa, wakati unaotumika na duplex ya masafa, mtawalia.
Ikiwa tunazungumza kuhusu vifaa vya kulipia, basi wakati wa kutumia bendi za masafa zilizooanishwa, kifaa kinaweza kufanya kazi katika hali ya duplex kamili au nusu duplex. Njia ya pili, ambayo terminal inapokea na kusambaza data kwa nyakati tofauti na kwa masafa tofauti, inavutia kwa kuwa inapunguza kwa kiasi kikubwa mahitaji ya sifa za chujio cha duplex. Shukrani kwa hili, inawezekana kupunguza gharama ya vifaa vya terminal. Kwa kuongeza, inakuwa inawezekana kuanzisha bendi za mzunguko wa jozi na nafasi ya chini ya duplex. Inageuka kuwa mitandaoMawasiliano ya simu ya LTE yanaweza kupangwa katika takriban usambazaji wowote wa masafa ya masafa.
Changamoto pekee katika kutengeneza teknolojia ya ufikiaji wa redio ambayo inaruhusu matumizi rahisi ya masafa ya redio ni kufanya vifaa vya mawasiliano viendane. Ili kufikia hili, teknolojia ya LTE hutekeleza muundo wa fremu unaofanana katika kesi ya kutumia bendi za masafa za upana tofauti na modi tofauti za uwili.
Usambazaji wa data ya antena nyingi
Matumizi ya utangazaji wa antena nyingi katika mifumo ya mawasiliano ya simu huruhusu kuboresha sifa zao za kiufundi, na pia kupanua uwezo wao katika suala la huduma ya mteja. Chanjo ya mtandao wa LTE inahusisha matumizi ya njia mbili za upitishaji wa antena nyingi: utofauti na mkondo mwingi, kama kesi maalum ambayo ni uundaji wa boriti nyembamba ya redio. Anuwai inaweza kuzingatiwa kama njia ya kusawazisha kiwango cha mawimbi inayotoka kwa antena mbili, ambayo hukuruhusu kuondoa miinuko ya kina katika kiwango cha mawimbi ambayo hupokelewa kutoka kwa kila antena kando.
Hebu tuangalie kwa karibu mtandao wa LTE: ni nini na inatumia vipi njia hizi zote? Uanuwai wa upitishaji hapa unategemea mbinu ya usimbaji wa nafasi-frequency ya vitalu vya data, ambayo inaongezewa na utofauti wa wakati na mabadiliko ya mzunguko wakati wa kutumia antena nne kwa wakati mmoja. Utofauti kwa kawaida hutumiwa kwenye viunganishi vya kawaida ambapo utendakazi wa kuratibu hauwezi kutumika kulingana na hali ya kiungo. Ambapokusambaza anuwai inaweza kutumika kutuma data ya mtumiaji, kama vile trafiki ya VoIP. Kwa sababu ya kiwango cha chini kiasi cha trafiki kama hiyo, nyongeza ya ziada ambayo inahusishwa na chaguo za kukokotoa za kuratibu zilizotajwa hapo awali haiwezi kuthibitishwa. Kwa utofauti wa data, inawezekana kuongeza radius ya seli na uwezo wa mtandao.
Usambazaji wa mikondo mingi kwa upokezaji sawia wa idadi ya mitiririko ya habari kwenye chaneli moja ya redio huhusisha matumizi ya antena kadhaa za kupokea na kusambaza zilizo katika kifaa cha kulipia na kituo cha msingi cha mtandao, mtawalia. Hii kwa kiasi kikubwa huongeza kasi ya juu ya uwasilishaji wa data. Kwa mfano, ikiwa kifaa cha terminal kina antena nne na nambari kama hiyo inapatikana kwenye kituo cha msingi, basi inawezekana kabisa kusambaza hadi mitiririko minne ya data kwenye chaneli moja ya redio, ambayo kwa kweli inafanya uwezekano wa kuongeza upitishaji wake mara nne..
Iwapo unatumia mtandao ulio na mzigo mdogo wa kazi au seli ndogo, basi kutokana na utiririshaji-nyingi, unaweza kufikia upitishaji wa juu wa kutosha wa vituo vya redio, na pia kutumia rasilimali za redio kwa ufanisi. Ikiwa kuna seli kubwa na kiwango cha juu cha mzigo, ubora wa kituo hautaruhusu maambukizi ya multistream. Katika hali hii, ubora wa mawimbi unaweza kuboreshwa kwa kutumia antena nyingi za kusambaza ili kuunda boriti nyembamba ya kusambaza data katika mkondo mmoja.
TukizingatiaMtandao wa LTE - ni nini hii inakupa kufikia ufanisi zaidi - basi inafaa kuhitimisha kuwa kwa kazi ya hali ya juu chini ya hali tofauti za uendeshaji, teknolojia hii hutumia upitishaji wa mkondo wa aina nyingi, ambayo hukuruhusu kurekebisha kila wakati idadi ya mitiririko inayopitishwa wakati huo huo, kwa mujibu wa miunganisho ya hali ya chaneli inayobadilika kila mara. Kukiwa na hali nzuri ya kuunganisha, hadi mitiririko minne ya data inaweza kusambazwa kwa wakati mmoja, na kufikia viwango vya maambukizi ya hadi megabiti 300 kwa sekunde kwa kutumia kipimo data cha megahertz 20.
Ikiwa hali ya kituo si nzuri, basi uwasilishaji hufanywa na mitiririko machache. Katika hali hii, antenna zinaweza kutumika kutengeneza boriti nyembamba, kuboresha ubora wa mapokezi ya jumla, ambayo hatimaye husababisha kuongezeka kwa uwezo wa mfumo na ugani wa eneo la huduma. Ili kutoa maeneo makubwa ya ufikiaji wa redio au uwasilishaji wa data kwa kasi ya juu, unaweza kusambaza mtiririko mmoja wa data kwa mwali mwembamba au kutumia utofauti wa data kwenye chaneli za kawaida.
Taratibu za kurekebisha na kutuma chaneli ya mawasiliano
Kanuni ya uendeshaji wa mitandao ya LTE inachukulia kuwa kuratibu kutamaanisha usambazaji wa rasilimali za mtandao kati ya watumiaji kwa ajili ya utumaji data. Hii hutoa upangaji unaobadilika katika mikondo ya chini na ya juu. Mitandao ya LTE nchini Urusi kwa sasa imeundwa kwa njia ya kusawazisha njia za mawasiliano na kwa ujumlautendaji wa jumla wa mfumo.
Kiolesura cha redio cha LTE huchukua utekelezaji wa kitendakazi cha kuratibu kulingana na hali ya kituo cha mawasiliano. Inatoa maambukizi ya data kwa kasi ya juu, ambayo hupatikana kwa matumizi ya urekebishaji wa hali ya juu, upitishaji wa mitiririko ya habari ya ziada, kupungua kwa kiwango cha usimbaji wa kituo, na kupungua kwa idadi ya uhamishaji tena. Kwa hili, rasilimali za mzunguko na wakati hutumiwa, ambazo zina sifa ya hali nzuri ya mawasiliano. Inabadilika kuwa uhamishaji wa kiasi chochote cha data unafanywa kwa muda mfupi zaidi.
Mitandao ya LTE nchini Urusi, kama ilivyo katika nchi nyinginezo, imeundwa kwa njia ambayo trafiki ya huduma ambazo zinashughulika kusambaza pakiti zenye mzigo mdogo baada ya vipindi sawa zinaweza kulazimisha kuongezeka kwa idadi ya trafiki ya kuashiria. ambayo inahitajika kwa upangaji unaobadilika. Inaweza hata kuzidi kiwango cha habari kinachotangazwa na mtumiaji. Ndio maana kuna kitu kama upangaji tuli wa mtandao wa LTE. Hii ni nini, itakuwa wazi ikiwa tutasema kwamba mtumiaji amepewa rasilimali ya RF iliyoundwa kusambaza idadi fulani ya fremu ndogo.
Shukrani kwa mbinu za urekebishaji, inawezekana "kubana kila linalowezekana" kutoka kwa kituo chenye ubora wa kiungo unaobadilika. Inakuruhusu kuchagua mpango wa usimbaji wa kituo na urekebishaji kwa mujibu wa hali ya mawasiliano inayojulikana na mitandao ya LTE. Hii ni nini itakuwa wazi ikiwa tunasema kwamba kazi yake inaathirijuu ya kasi ya utumaji data, na pia juu ya uwezekano wa hitilafu zozote kwenye kituo.
Nguvu na kanuni za kuunganisha
Kipengele hiki kinahusu kudhibiti kiwango cha nishati inayotolewa na vituo ili kuongeza uwezo wa mtandao, kuboresha ubora wa mawasiliano, kufanya eneo la ufikiaji wa redio kuwa kubwa zaidi, kupunguza matumizi ya nishati. Ili kufikia malengo haya, mifumo ya udhibiti wa nishati hujitahidi kuongeza kiwango cha mawimbi muhimu yanayoingia huku ikipunguza kuingiliwa kwa redio.
Mitandao ya LTE ya Beeline na waendeshaji wengine huchukulia kuwa mawimbi ya uplink yanasalia ya orthogonal, yaani, haipaswi kuwa na mwingiliano wa redio kati ya watumiaji wa seli moja, angalau kwa hali bora za mawasiliano. Kiwango cha kuingiliwa ambacho kinaundwa na watumiaji wa seli za jirani inategemea mahali ambapo terminal ya kutotoa moshi iko, yaani, jinsi ishara yake inavyopungua kwenye njia ya seli. Mtandao wa Megafon LTE umepangwa kwa njia sawa kabisa. Itakuwa sahihi kusema hivi: karibu terminal iko kwa seli ya jirani, juu itakuwa kiwango cha kuingiliwa ambacho kinaunda ndani yake. Vituo ambavyo viko mbali zaidi na seli jirani vinaweza kusambaza mawimbi yenye nguvu zaidi kuliko vituo vilivyo karibu nayo.
Kwa sababu ya usahihi wa mawimbi, kiungo cha juu kinaweza kuzidisha mawimbi kutoka kwa viingilio vya nguvu tofauti katika chaneli moja kwenye kisanduku kimoja. Hii inamaanisha kuwa hakuna haja ya kulipa fidia kwa spikes za kiwango cha ishara,ambayo hutokana na uenezaji wa njia nyingi za mawimbi ya redio, na unaweza kuzitumia kuongeza kasi ya uwasilishaji wa data kwa kutumia njia za urekebishaji na upangaji wa njia za mawasiliano.
Relay za data
Takriban mfumo wowote wa mawasiliano, na mitandao ya LTE nchini Ukraini sio ubaguzi, mara kwa mara hufanya makosa katika mchakato wa kuhamisha data, kwa mfano, kutokana na kufifia kwa mawimbi, kuingiliwa au kelele. Ulinzi wa hitilafu hutolewa na mbinu za uhamishaji wa vipande vya habari vilivyopotea au vilivyoharibika, iliyoundwa ili kuhakikisha mawasiliano ya ubora wa juu. Rasilimali ya redio hutumiwa kimantiki zaidi ikiwa itifaki ya upeanaji data imepangwa kwa ufanisi. Ili kutumia vyema kiolesura cha kasi cha juu, teknolojia ya LTE ina mfumo bora wa upeanaji wa data wa safu mbili ambao hutekeleza Hybrid ARQ. Inaangazia onyesho la chini linalohitajika ili kutoa maoni na kutuma data upya, iliyo na itifaki ya kujaribu tena yenye kutegemewa zaidi.
Itifaki ya HARQ hutoa kifaa kinachopokea maelezo yasiyo ya lazima, na kukiwezesha kurekebisha hitilafu zozote mahususi. Uhamisho kupitia itifaki ya HARQ husababisha kuundwa kwa upungufu wa maelezo ya ziada, ambayo inaweza kuhitajika wakati uhamisho hautoshi kuondokana na makosa. Uhamisho wa pakiti ambazo hazijasahihishwa na itifaki ya HARQ hufanywa nakwa kutumia itifaki ya ARQ. Mitandao ya LTE kwenye iPhone hufanya kazi kulingana na kanuni zilizo hapo juu.
Suluhisho hili hukuruhusu kuhakikisha ucheleweshaji wa chini kabisa wa tafsiri ya pakiti kwa kichwa cha chini, huku uaminifu wa mawasiliano ukiwa umehakikishwa. Itifaki ya HARQ hukuruhusu kugundua na kusahihisha makosa mengi, ambayo husababisha utumiaji nadra wa itifaki ya ARQ, kwani hii inahusishwa na ziada kubwa, na pia kuongezeka kwa muda wa kuchelewa wakati wa tafsiri ya pakiti.
Kituo cha msingi ni nodi ya mwisho inayotumia itifaki hizi zote mbili, ikitoa kiunganishi thabiti kati ya safu za itifaki hizi mbili. Miongoni mwa faida mbalimbali za usanifu huo ni kasi ya juu ya kuondoa makosa ambayo yalibaki baada ya uendeshaji wa HARQ, pamoja na kiasi cha habari kinachoweza kubadilishwa kinachopitishwa kwa kutumia itifaki ya ARQ.
Kiolesura cha redio cha LTE kina utendakazi wa hali ya juu kutokana na vipengele vyake kuu. Unyumbulifu wa kutumia wigo wa redio huwezesha kutumia kiolesura hiki cha redio na rasilimali yoyote inayopatikana ya masafa. Teknolojia ya LTE hutoa idadi ya vipengele vinavyowezesha matumizi bora ya hali ya mawasiliano inayobadilika haraka. Kulingana na hali ya kiungo, chaguo za kukokotoa za kuratibu hutoa rasilimali bora kwa watumiaji. Matumizi ya teknolojia ya antena nyingi husababisha kupungua kwa kufifia kwa mawimbi, na kwa usaidizi wa mbinu za kukabiliana na idhaa, inawezekana kutumia mbinu za usimbaji na urekebishaji wa mawimbi zinazohakikisha ubora bora wa mawasiliano chini ya hali mahususi.
