LTE Advanced - это стандарт мобильной связи и серьезное усовершенствование стандарта Long Term Evolution (LTE). Он был официально представлен в качестве кандидата 4G в ITU-T в конце 2009 года как отвечающий требованиям стандарта IMT-Advanced и стандартизирован Проектом партнерства третьего поколения ( 3GPP ) в марте 2011 года как 3GPP Release 10 [1].
Формат LTE + был впервые предложен NTT DoCoMo в Японии и принят в качестве международного стандарта. [2] Стандартизация LTE достигла состояния, когда изменения в спецификации ограничиваются исправлениями и исправлениями ошибок . Первые коммерческие услуги были запущены в Швеции и Норвегии в декабре 2009 года [3], затем в США и Японии в 2010 году. В течение 2010 года во всем мире было развернуто больше сетей LTE, что является естественным развитием нескольких систем 2G и 3G, включая Глобальную систему для мобильных устройств. связь (GSM) и универсальная система мобильной связи (UMTS) в 3GPPсемейство, а также CDMA2000 в семействе 3GPP2 .
Работа 3GPP по определению технологии радиоинтерфейса-кандидата 4G началась в версии 9 с этапа изучения LTE-Advanced. Будучи описанным как 3.9G (за пределами 3G, но до 4G), первая версия LTE не соответствовала требованиям для 4G (также называемого IMT Advanced по определению Международного союза электросвязи ), таким как пиковая скорость передачи данных до 1 Гбит / с. с . ITU предложил представить кандидатуры технологий радиоинтерфейса (RIT) в соответствии с их требованиями в циркулярном письме, Техническом отчете 3GPP (TR) 36.913, «Требования к дальнейшему развитию E-UTRA (LTE-Advanced)». [4]Они основаны на требованиях ITU к 4G и на собственных требованиях операторов к усовершенствованной LTE. Основные технические соображения включают следующее:
Аналогичным образом, « WiMAX 2 », 802.16m, был одобрен ITU как семейство IMT Advanced . WiMAX 2 обеспечивает обратную совместимость с устройствами WiMAX 1. Большинство поставщиков теперь поддерживают преобразование «pre-4G», предварительно продвинутых версий, а некоторые поддерживают обновление программного обеспечения оборудования базовых станций с 3G.
Поэтому отрасль мобильной связи и организации по стандартизации начали работу над технологиями доступа 4G, такими как LTE Advanced. [ когда? ] На семинаре в апреле 2008 года в Китае 3GPP согласовала планы работы над Long Term Evolution (LTE). [5] Первый набор спецификаций был утвержден в июне 2008 года. [6] Помимо пиковой скорости передачи данных 1 Гбит / с, определенной ITU-R, он также нацелен на более быстрое переключение между состояниями мощности и улучшенную производительность на границе соты. Подробные предложения изучаются в рамках рабочих групп . [ когда? ]
Три технологии из набора инструментов LTE-Advanced - агрегация несущих , 4x4 MIMO и модуляция 256QAM в нисходящем канале - при совместном использовании и с достаточной агрегированной полосой пропускания могут обеспечить максимальную пиковую скорость нисходящего канала, приближающуюся или даже превышающую 1 Гбит / с. Такие сети часто называют «гигабитными сетями LTE», что отражает термин, который также используется в отрасли фиксированной широкополосной связи. [7]
Цель 3GPP LTE Advanced - достичь и превзойти требования ITU . LTE Advanced должен быть совместим с оборудованием LTE первой версии и должен совместно использовать полосы частот с LTE первой версии. В технико-экономическом обосновании LTE Advanced компания 3GPP определила, что LTE Advanced будет соответствовать требованиям ITU-R для 4G . Результаты исследования опубликованы в техническом отчете 3GPP (TR) 36.912. [8]
Одним из важных преимуществ LTE Advanced является возможность использовать преимущества сетей с продвинутой топологией; оптимизированные гетерогенные сети с сочетанием макросот с узлами с низким энергопотреблением, такими как пикосоты , фемтосоты и новые узлы ретрансляции. Следующий значительный скачок производительности в беспроводных сетях произойдет за счет максимального использования топологии и приближения сети к пользователю за счет добавления многих из этих узлов с низким энергопотреблением - LTE Advanced дополнительно улучшает емкость и зону покрытия и обеспечивает справедливость для пользователей. LTE Advanced также представляет несколько несущих, чтобы иметь возможность использовать сверхширокую полосу пропускания, до 100 МГц спектра, поддерживающую очень высокие скорости передачи данных.
На этапе исследования многие предложения были изучены как кандидаты на использование технологий LTE Advanced (LTE-A). Предложения можно условно разделить на следующие категории: [9]
В рамках развития системы LTE-Advanced и WiMAX 2 могут использовать до 8x8 MIMO и 128- QAM в нисходящем направлении. Пример производительности: агрегированная полоса пропускания 100 МГц, LTE-Advanced обеспечивает пиковую скорость загрузки почти 3,3 Гбит на сектор базовой станции в идеальных условиях. Усовершенствованная сетевая архитектура в сочетании с технологиями распределенных и совместных интеллектуальных антенн обеспечивает несколько лет пути коммерческих усовершенствований.
В стандартах 3GPP Release 12 добавлена поддержка 256-QAM.
Резюме исследования, проведенного в 3GPP, можно найти в TR36.912. [10]
Первоначальная работа по стандартизации LTE-Advanced была проведена в рамках 3GPP Release 10, реализация которой была заморожена в апреле 2011 года. Испытания проводились на предварительно выпущенном оборудовании. Основные поставщики поддерживают обновление программного обеспечения до более поздних версий и постоянные улучшения.
Чтобы улучшить качество обслуживания пользователей в точках доступа и на границах соты, гетерогенные сети (HetNet) формируются из смеси макро-, пико- и фемто-базовых станций, обслуживающих области соответствующего размера. Заморожено в декабре 2012 г., 3GPP Release 11 [11]концентрируется на лучшей поддержке HetNet. Скоординированная многоточечная работа (CoMP) - ключевая функция версии 11 для поддержки таких сетевых структур. В то время как пользователи, расположенные на границе соты в однородных сетях, страдают от снижения мощности сигнала, усугубляемого помехами от соседних сот, CoMP разработан, чтобы позволить использование соседней соты также для передачи того же сигнала, что и обслуживающая сота, повышая качество обслуживания по периметру сети. обслуживающая ячейка. Сосуществование в устройстве (IDC) - еще одна тема, рассматриваемая в версии 11. Функции IDC предназначены для устранения нарушений в пользовательском оборудовании, возникающих между LTE / LTE-A и различными другими подсистемами радиосвязи, такими как WiFi, Bluetooth и GPS. получатель. Дальнейшие усовершенствования для MIMO, такие как конфигурация 4x4 для восходящего канала, были стандартизированы.
Большее количество ячеек в HetNet приводит к тому, что пользовательское оборудование чаще меняет обслуживающую ячейку во время движения. Текущая работа над LTE-Advanced [12] в версии 12, помимо прочего, сосредоточена на решении проблем, которые возникают при перемещении пользователей через HetNet, таких как частые переключения между сотами. Это также включало использование 256-QAM.
Этот список охватывает демонстрации технологий и полевые испытания до 2014 года, открывая путь к более широкому коммерческому развертыванию технологии VoLTE во всем мире. Начиная с 2014 года, различные операторы опробовали и продемонстрировали технологию для будущего развертывания в своих сетях. Здесь они не рассматриваются. Вместо этого описание коммерческого развертывания можно найти в разделе ниже.
Компания | Страна | Дата | Примечание |
---|---|---|---|
NTT DoCoMo | Япония | Февраль 2007 г. | [13] Оператор объявил о завершении испытания 4G, в ходе которого он достиг максимальнойскорости передачи пакетов примерно 5 Гбит / с в нисходящем канале с использованием 12 передающих и 12 приемных антенн и полосы частот 100 МГц к мобильной станции, движущейся со скоростью 10 км / с. час |
Agilent Technologies | Испания | Февраль 2011 г. | [14] Поставщик продемонстрировал на Mobile World Congress первые в отрасли тестовые решения для LTE-Advanced с решениями для генерации и анализа сигналов . |
Ericsson | Швеция | Июнь 2011 г. | [15] Производитель продемонстрировал LTE-Advanced в Кисте . |
трогать | Ливан | апрель 2013 | [16] Оператор опробовал LTE-Advanced с китайским поставщиком Huawei и объединил спектр 800 МГц и спектр 1,8 ГГц. touch добился 250 Мбит / с. |
Vodafone | Новая Зеландия | Май 2013 | [17] Оператор опробовал LTE-Advanced с Nokia Networks и объединил спектр 1,8 ГГц и спектр 700 МГц. Vodafone достиг скорости чуть ниже 300 Мбит / с. |
A1 | Австрия | июнь 2013 | [18] Оператор опробовал LTE-Advanced с Ericsson и NSN с использованием 4x4 MIMO. A1 достигла скорости 580 Мбит / с. |
Turkcell | Турция | август 2013 | [19] Оператор опробовал LTE-Advanced в Стамбуле с китайским поставщиком Huawei. Turkcell достиг 900 Мбит / с. |
Telstra | Австралия | август 2013 | [20] Оператор опробовал LTE-Advanced со шведским поставщиком Ericsson и объединил спектр 900 МГц и спектр 1,8 ГГц. |
УМНЫЙ | Филиппины | август 2013 | [21] Оператор опробовал LTE-Advanced с китайским поставщиком Huawei и объединил спектр частот 2,1 ГГц и полосы спектра 1,80 ГГц и достиг скорости 200 Мбит / с. |
SoftBank | Япония | Сентябрь 2013 | [22] Оператор опробовал LTE-Advanced в Токио с китайским поставщиком Huawei. Softbank использовал полосу спектра 3,5 ГГц и достиг скорости 770 Мбит / с. |
beCloud / МТС | Беларусь | Октябрь 2013 | [23] Оператор опробовал LTE-Advanced с китайским поставщиком Huawei. |
SFR | Франция | Октябрь 2013 | [24] Оператор опробовал LTE-Advanced в Марселе и объединил спектр 800 МГц и спектр 2,6 ГГц. SFR достиг 174 Мбит / с. |
EE | Объединенное Королевство | Ноябрь 2013 | [25] Оператор опробовал LTE-Advanced в Лондоне с китайским поставщиком Huawei и объединил 20 МГц в диапазоне 1,8 ГГц и 20 МГц в диапазоне 2,6 ГГц. EE достиг 300 Мбит / с, что соответствует LTE категории 6. |
O 2 | Германия | Ноябрь 2013 | [26] Оператор опробовал LTE-Advanced в Мюнхене с китайским поставщиком Huawei и объединил 10 МГц в диапазоне 800 МГц и 20 МГц в диапазоне 2,6 ГГц. O 2 достиг 225 Мбит / с. |
СК Телеком | Южная Корея | Ноябрь 2013 | [27] Оператор опробовал LTE-Advanced и объединил 10 МГц из спектра 850 МГц и 20 МГц из спектра 1,8 ГГц. SK Telecom достигла отметки 225 Мбит / с. |
Vodafone | Германия | Ноябрь 2013 | [28] Оператор опробовал LTE-Advanced в Дрездене со шведским поставщиком Ericsson и объединил 10 МГц в диапазоне 800 МГц и 20 МГц в диапазоне 2,6 ГГц. Vodafone достиг 225 Мбит / с. |
Telstra | Австралия | Декабрь 2013 | [29] Оператор опробовал LTE-Advanced со шведским поставщиком Ericsson и объединил 20 МГц в диапазоне 1,8 ГГц и 20 МГц в диапазоне 2,6 ГГц. Telstra достигла скорости 300 Мбит / с, что соответствует LTE категории 6. |
Optus | Австралия | Декабрь 2013 | [30] Оператор опробовал TD-LTE- Advanced с китайским поставщиком Huawei и объединил два канала по 20 МГц в спектре 2,3 ГГц. Optus достиг более 160 Мбит / с. |
Entel Чили | Чили | Сентябрь 2015 г. | [31] Оператор опробовал LTE-Advanced в Ранкагуа, используя 15 МГц из 700 МГц и 20 МГц из спектра 2600 МГц, достигнув скорости более 200 Мбит / с. |
Claro Brasil | Бразилия | Декабрь 2015 г. | [32] Claro Бразилия представлена в РиоВерде первые тесты стехнологии 4.5G, LTE Advanced, который предлагает скорость интернета до 300Mbit / с. |
АИС | Таиланд | Март 2016 г. | [33] Оператор запустил первый 4.5G в сети LTE-U / LAA в Бангкоке с комбинацией спектра 1800 МГц и спектра 2100 МГц с использованием агрегирования несущих (CA), 4x4 MIMO , DL256QAM / UL64QAM и использования LTE-Unlicensed ( LTE-U ) для обеспечения высокоскоростной сети. AIS достигла скорости загрузки до 784,5 Мбит / с и скорости передачи 495 Мбит / с. [34] Это стало возможным благодаря совместному центру разработок (JIC), специальной программе НИОКР между AIS и Huawei . |
MagtiCom | Грузия | Май 2016 | [35] Оператор опробовал LTE-Advanced в Тбилиси и объединил 800 МГц с существующим спектром 1800 МГц. MagtiCom достигла скорости загрузки 185 Мбит / с и скорости передачи 75 Мбит / с. |
Ucom | Армения | Сентябрь 2016 г. | [36] Оператор опробовал LTE-Advanced со шведским поставщиком Ericsson. Ucom достигла скорости загрузки 250 Мбит / с, что соответствует LTE категории 6. |
Altel | Казахстан | Апрель 2017 г. | [37] Оператор запустил LTE-Advanced в 12 городах Казахстана. Altel достигла скорости загрузки 225 Мбит / с. Технология LTE-Advanced (4G +) будет запущена еще в 5 городах Казахстана в мае 2017 года. |
Bite Latvija | Латвия | Сентябрь 2016 г. | [38] Оператор запустил 8 сотовых станций 4.5G в Риге после тестирования в партнерстве с Huawei и Рижским техническим университетом 15 июня 2017 года. |
Wi-Tribe | Пакистан | Май 2017 г. | [39] Оператор впервые протестировал свою сеть LTE-A в мае 2017 года в диапазоне 3,5 ГГц, а затем она стала официально доступной в Лахоре, Пакистан, а также в других городах. Wi-Tribe достигла скорости до 200 Мбит / с в своей новой сети LTE-A. Это было сделано с использованием оборудования Huawei . |
Telcel | Мексика | Март 2018 г. | [40] 14 марта 2018 годаоператор предлагал услугу в Мехико и других 10 городах страны. |
Airtel | Индия | Апрель 2012 г. | 10 апреля 2012 года Airtel запустила услуги 4G через ключи и модемы с использованием технологии TD-LTE в Калькутте, став первой компанией в Индии, предлагающей услуги 4G. За запуском в Калькутте последовали запуски в Бангалоре (7 мая 2012 г.), Пуне (18 октября 2012 г.) и Чандигархе, Мохали и Панчкуле (25 марта 2013 г.). |
Развертывание LTE-Advanced продолжается в различных сетях LTE .
В августе 2019 года Глобальная ассоциация поставщиков мобильной связи (GSA) сообщила, что коммерчески запущено 304 сети LTE-Advanced в 134 странах. В целом 335 операторов инвестируют в LTE-Advanced (в форме тестов, испытаний, развертываний или предоставления коммерческих услуг) в 141 стране. [41]
LTE Advanced Pro ( LTE-A Pro , также известный как 4.5G , 4.5G Pro , 4.9G , Pre-5G , 5G Project ) [42] [43] [44] [45] - это название для 3GPP версии 13 и 14. . [46] [47] Это сотовый стандарт следующего поколения после LTE Advanced (LTE-A), поддерживающий скорости передачи данных более 3 Гбит / с с использованием агрегации 32 несущих . [48] Он также вводит концепцию доступа с поддержкой лицензий , которая позволяет совместно использовать лицензируемый и нелицензируемый спектр.
Кроме того, он включает несколько новых технологий, связанных с 5G , таких как 256- QAM , Massive MIMO , LTE-Unlicensed и LTE IoT , [49] [50], которые позволяют развить существующие сети для поддержки стандарта 5G . [51]
LTE для UMTS - Радиодоступ на основе OFDMA и SC-FDMA , ISBN 978-0-470-99401-6 Глава 2.6: Расширенный LTE для IMT-advanced , стр. 19–21.