В настоящее время LTE-сети относят к четвертому поколению беспроводной связи (4G). Основные преимущества в сравнении с предыдущим поколением – высокая скорость передачи данных. Это очевидный плюс для пользователей. В свою очередь, провайдеры могут использовать LTE-технологию для увеличения без установки нового оборудования.

Оптимальный радиус покрытия базовой станции LTE равняется 5 км. В случае необходимости указанный диапазон может быть расширен до 100 км. Естественно, такая большая зона покрытия обеспечивается установкой антенны на достаточной высоте и не подразумевает ее использование в городских условиях.

Первая в мире коммерческая LTE-сеть была запущена в Швеции в 2009 году. В России развитие данного стандарта до сих пор не получило активной поддержки. Это обусловлено тем, что для работы с LTE-сетями операторы должны получить в распоряжение частоты определенного диапазона.

В мае 2012 года оператор Yota активировал работы LTE-сети в Москве. До этого времени большинство услуг предоставлялось с использованием канала WiMax. Активные пользователи Yota заблаговременно получили возможность обменять «старые» модемы на аппаратуру, работающую с LTE-каналом. Стоит отметить, что до запуска сети LTE в столице подобные каналы уже работали в Новосибирске и Краснодаре.

Медленная интеграция технологий LTE негативно сказывается на развитии компьютерной техники. Это касается, в основном, всевозможных планшетных компьютеров и коммуникаторов. Определенная часть этих устройств поддерживает возможность подключения к сетям LTE.

Работа LTE-сетей в России обеспечена таким образом, что при выходе из зоны покрытия соответствующих антенн осуществляется мгновенное переключение на сравнительно старые каналы. Естественно, данная функция поддерживается только теми устройствами, которые могут работать с каналами LTE, WiMax и GPRS.

Источники:

• как работает lte

Технологии мобильной связи постоянно развиваются. Чтобы иметь возможность предоставлять клиентам конкурентные услуги, сотовые операторы стремятся использовать последние достижения в данной области. Наиболее перспективным направлением сегодня является ввод в эксплуатацию сетей класса 4G.

К классу 4G сегодня относят сети мобильной связи, созданные на базе технологий четвертого поколения. Они характеризуются высокой скоростью обмена информацией, а также улучшенным качеством голосовой связи. В отличие от 3G, сети данного класса используют только пакетные протоколы передачи данных (IPv4, IPv6). Скорость обмена составляет более 100 Мбит/с для подвижных и более чем 1 Гбит/с для стационарных абонентов. Передача голоса в сетях 4G осуществляется посредством VoIP. В настоящее время существуют две технологии, признанные отвечающими всем требованиям сетей класса 4G. Это LTE-Advanced и WiMAX (WirelessMANAdvanced).

Разработка технологии LTE, являющейся прототипом LTE-Advanced, была начата в 2000 году компаниями Hewlett-Packard и NTT DoCoMo. Данное направление являлось перспективным, поскольку даже сети третьего поколения лишь начинали набирать популярность. Отвечать требованиям 4G технология стала только к десятому релизу. Однако, поскольку данный стандарт можно было применять в уже существующих мобильных сетях, он стал пользоваться поддержкой операторов сотовой связи. Первая сеть на базе LTE-Advanced была официально запущена в декабре 2009 года в городах Стокгольм и Осло.

Технология WiMAX является развитием стандарта беспроводной передачи данных Wi-Fi. Ее разработкой занимается организация WiMAX Forum, созданная в 2001 году. Особенностью WiMAX считается существование различных протоколов обмена информацией для статичных и подвижных абонентов. Первая сеть сотовой связи, использующая технологию WiMAX, была открыта в декабре 2005 года в Канаде.

Сегодня сети 4G начинают обретать все большую популярность во всем мире. Однако их внедрение сопряжено с определенными трудностями. Одна из них заключается в том, что радиоволны высоких частот, используемые в данных сетях, крайне плохо проникают сквозь городские строения. Поэтому (по сравнению с 3G) требуется гораздо больше базовых станций для обеспечения качественного покрытия.

Что такое 4G (LTE)? Согласно Википедии LTE (буквально с англ.Long-TermEvolution- долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) - стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными (модемов, например). Он увеличивает пропускную способность и скорость за счёт использования другого радиоинтерфейса вместе с улучшением ядра сети. Стандарт был разработан 3GPP (консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии). Беспроводной интерфейс LTE является несовместимым с 2G и 3G, поэтому он должен работать на отдельной частоте. В России для LTE выделено три частотных диапазона - 800, 1800 и 2600 МГц.

LTE FDD и LTE TDD

Стандарт LTE бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. FDD - FrequencyDivisionDuplex (частотный разнос входящего и исходящего канала) TDD - TimeDivisionDuplex (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 сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё-таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Частотные диапазоны LTE, Band

Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, что не всё оборудование умеет работать на разных "бэндах", т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны 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.

В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:

В качестве примера приведу распределение частот среди основных российских операторов связи в диапазоне LTE2600 (Band7):

Как видим из этой схемы, Билайну досталось всего 10 МГц. Ростелекому тоже досталось только 10 МГц. МТС - 35 МГц в Московском регионе и 10 МГц по всей стране. А Мегафону и Yota (это один и тот же холдинг) досталось аж 65 МГц на двоих в Московском регионе и 40 МГц по всей России! Через Yota в Москве виртуально работает только Мегафон в стандарте 4G, в других регионах - Мегафон и МТС. В диапазоне TDD по всей России кроме Москвы будут работать телевидение (Космос-ТВ и др.).
Полное распределение частот операторов сотовой связи в России см. .

Сети 4G LTE в России

Распределение частот среди операторов по регионам России можно найти .

Для тех, кому трудно запомнить номера диапазонов-бэндов или под рукой нет подходящего справочника, рекомендую небольшое андроид-приложение RFrequence , скриншот которого приведен ниже.

Категории LTE

Абонентские устройства классифицируются по категориям. Наиболее распространенными на сегодня являются устройства 4-й категории CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (downlink или DL) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (uplink или UL) – 50 Мбит/с. Важно отметить, что это максимально достижимая скорость в идеальных условиях – главные из которых - вы недалеко от вышки, кроме вас в соте больше нет абонентов, к базовой станции подведен оптический транспорт и др. Наиболее распространенные категории абонентских устройств приведены в таблице.

Таблица требует некоторых пояснений. Здесь упомянута «агрегация несущих» и «дополнительные технологии». Попытаюсь пояснить, что это такое.

Агрегация частот

Под словом «агрегация» в данном случае понимается объединение, т.е. агрегация частот – это объединение частот. Что это означает – попытаюсь объяснить ниже.
Известно, что скорость приема передачи зависит от ширины канала передачи. Как мы видели из таблицы в предыдущем разделе, ширина канала на загрузку, например, МТС равна 10 МГц в диапазоне Band7 (кроме Москвы), на отдачу также 10 МГц. Чтобы увеличить скорость загрузки оператор перераспределяет купленные им частоты в соотношении 15 МГц на загрузку и 5 МГц на отдачу. Аналогично поступают и другие провайдеры.

Однажды кому-то из разработчиков пришла в голову светлая мысль – а что, если передавать сигнал не на одной несущей частоте, а на нескольких одновременно. Тем самым расширяется канал приема/передачи и скорость теоретически значительно возрастет. А если еще каждую несущую передавать по схеме MIMO 2х2, то получаем дополнительный выигрыш в скорости. Такая схема приема-передачи получила название «агрегации частот».Именно эту схему использует интернет 4G+ или LTE-Advanced (LTE-A).

В таблице указано, что для Cat.9, нужно, чтобы передатчик и приемник умели передавать и принимать сигнал на трех несущих частотах (в трех бэндах) одновременно, ширина каждого канала должна быть не менее 20 МГц. Для Cat.12 необходимо дополнительно, чтобы антенные устройства были соединены по схеме MIMO 4х4, т.е. фактически нужно 4 антенны на приемной и передающей стороне. Загадочные символы 256QAM означают определенный вид модуляции сигнала, позволяющий более плотно упаковывать информацию. Желающих более детально ознакомиться с этой темой могут начать знакомство с материалом в статье в Википедии и с тамошними ссылками.

Категорирование приемных устройств

Схема агрегирования частот активно развивается российскими провайдерами, заключены много соглашений о взаимном использовании частотных диапазонов, реконструируется антенное хозяйство базовых станций. Однако есть одна проблема – на приемной стороне абонент должен уметь принимать сигнал на нескольких несущих частотах одновременно. Далеко не все смартфоны, планшеты и модемы поддерживают агрегацию частот и, следовательно, не могут работать в 4G+.

Начиная с 2016 года в документации к смартфонам указываются частотные диапазоны (бэнды) и категорию LTE,в которых они умеют работать. Например, для смартфона выпуска 2017 г. Huawei P10 Plus помимо прочих параметров указано:

Кроме того, этот смартфон имеет встроенную антеннуM IMO 4x4 и соответствующий модем, позволяющий обрабатывать сигналы сразу на двух несущих частотах. Если ваш смартфон поддерживает агрегацию частот, то вкладка «настройка» > «мобильная сеть» будет выглядеть примерно так:

Если это так, то ваш смартфон поддерживает LTE-A.

Таким образом, производители смартфонов начали догонять сотовых операторов. К сожалению, нельзя сказать того же о производителях модемов. До сих пор самый производительный модем дает максимальные скорости 150/50 Мбит/с, т.е. принадлежит Cat.4. Пока это обстоятельство не слишком огорчает, т.к. такие скорости, если будут достигнуты на практике, заслуживают восхищения. Однако, производство мобильных роутеров, похоже, начинает догонять смартфоны. На рынке стали появляться роутеры Cat.6 от Huaweiи Netgeer (не поддерживает российские бэнды). Так роутер Huawei E5787s-33a можно купить на AliExpress примерно за 10 тыс. руб.

Надо сказать, что реальные скорости, достигаемые в режиме 4G+, далеки от заявленных, но они значительно выше, чем в простом режиме 4G. Автором проведен ряд экспериментов в Москве, где не трудно найти LTE-A (оператор Мегафон), со смартфоном Cat.12, результаты которых показаны на скриншотах. Первый скриншот – скорости для LTE-A (агрегация частот включена), второй скриншот для LTE (агрегация частот выключена). Отмечу, что почему-то при выполнении скриншота у значка 4G+ пропадает плюсик. Почему – не знаю, при тестировании плюс был – см. скрин.

Было проведено по шесть измерений для каждого режима. Скорости при включенной агрегации частот в среднем заметно выше, хоть и не в разы. Измерения проводились вблизи вышки, днем.

Желающим поэкспериментировать с LTE-A

Если в вашей местности появился LTE-A, в чем вы убедились, измерив частоты выбранного вами оператора (провайдер раздает интернет на двух частотах, например, LTE800 и LTE2600, т.е. использует сочетание В7+В20) и у вас руки чешутся попробовать что это такое, то можете попытаться использовать схему из двух MIMO-антенн с диплексерами.

После запуска приложения, зайдите в его настройки и поставьте галочку на пункте "Определять частоты GMS/UMTS/LTE".

Затем на основном экране должна отобразиться интересующая вас информацию об используемом частотном диапазоне.

В нашем случае смартфон подключился к сети Tele2 по стандарту 4G на частоте 1800 МГц (band 3).

Технологии развиваются слишком быстро, чтобы за всем уследить. Достаточно на год ослабить свое внимание к рынку технологических новинок и уже ничего непонятно насчет LTE, что это такое в телефоне и почему это постоянно обсуждают? Но если не вдаваться в технические подробности, разобраться в этом вопросе совсем несложно, надо лишь вникнуть.

Почему важна скорость передачи данных?

Передача данных всегда были приоритетной задачей человечества:

• От поколения к поколению. Это позволяло сохранить как можно больше полезной информации для последующих поколений, продвинуть научно-технический прогресс.
• На огромные расстояния. Когда-то месяцы и даже годы уходили на то, чтобы передать известие за тысячу километров. Сегодня это можно сделать за одну секунду.
• Между людьми и крупными организациями. Недопонимание часто приводило к катастрофическим последствиям.
• Для проведения научных экспериментов и разработки чего-то принципиально нового. Сейчас люди оперируют слишком массивными блоками информации.

Во многом будущее человечества зависит именно от возможности делиться информацией. Чем больше данных будет в свободном доступе, и чем проще можно будет передавать их от человека к человеку, тем быстрее будет развиваться прогресс. Исчезнут многие препятствия, которые все еще сковывают науку, можно будет не ждать публикаций и интересных результатов месяцами, как это происходило в прошлом.

Что такое LTE в смартфоне?

Высокие стандарты в плане передачи данных устанавливаются и для обычных пользователей мобильных устройств:

1. В 2010 начали полноценное введение формата 3G, который предусматривает пропускную способность в 100 Мбит.
2. Сегодня в большинстве крупных городов нашей страны этот формат активно используется операторами мобильной связи.
3. На деле скорость очень редко когда доходит до заветных 100, чаще ограничиваясь 8-16 Мбит в секунду.
4. Относительно недавно были разработаны новые стандарты, получившие название 4G, предусматривающие увеличение пропускной способности в 10 раз, по сравнению с предыдущим форматом.
5. Чтобы постепенно перейти на 4G, было решено начать с плавного перехода к LTE формату. На деле, этот вариант способен обеспечить не чисто теоретические, а вполне реальные 100 Mbit .

Чтобы соответствовать стандартам, производители мобильных устройств начали включать в свои устройства поддержку LTE формата. Фактически, это очередная ступень между 3G и 4G, которая призвана снизить нагрузку на беспроводные сети и позволить шагнуть в будущее.

Такой вид беспроводной передачи данных в ближайшие несколько лет должен стать основным форматом для любого смартфона или планшета.

Чем отличается 4G от LTE?

С точки зрения маркетинга, очень выгодно приравнивать LTE к 4 G . Ведь насчет четвертого поколения связи уже многие наслышаны. Все действительно ожидают передачи со скоростью 1 Гбит в секунду. Но в ближайшие годы о такой скорости можно даже не мечтать, особенно в небольших городах на периферии. А вот с LTE начнут «контактировать» раньше, но формату необходимо заручиться хоть какой-то рекламной поддержкой.

На деле, надежды могут разбиться о суровую реальность:

• LTE не может полноценно считаться 4G-форматом.
• Он не соответствует всем стандартам четвертого поколения.
• На деле, в большинстве регионов скорость ограничится 100 Mbps, что раз в 10 ниже первоначальных ожиданий.
• Пропускная способность формата LTE растет с каждым днем, в то время как 4G существует лишь в теории и на бумаге.
• Несовершенство технической инфраструктуры не позволяет сразу и массово перейти к четвертому поколению, приходится пользоваться предшественниками. Одним из них и является LTE.

FDD LTE - что это такое?

В плане кодирования потоков , существует два формата LTE, наиболее совершенный из них - FDD. Дело в том, что подключаясь к сети, нас интересует не только скорость скачивания, но и скорость отдачи материала:

• Скачивая какой-то файл или смотря ролик, мы используем один из двух потоков - Download.
• Загружая данные на сервер, делясь информацией и давая доступ к своему устройству, мы используем другой поток - Upload.

Для рядового пользователя отдача не имеет практически никакой ценности, но все зависит от поставленных перед собой задач. В любом случае, два потока входящей и исходящей информации должны каким-то образом кодироваться, чтобы «не перекрещиваться» и «не мешать» друг другу. В FDD формате этот вопрос решается использованием различных частот , это позволяет сэкономить время и мощность.

При использовании TDD делят данные уже во времени. Именно для скоростного интернета это не самый лучший вариант, как уже можно было догадаться. Сейчас разрабатывается третий формат, способный одновременно разделять и по времени, и по частотности. Теоретически, такой подход должен сэкономить еще больше времени, сохраняя максимальную мощность.

Как правильно подобрать скорость мобильного интернета?

Во всех цифрах и аббревиатурах слишком просто запутаться. В конечном счете, их разрабатывали инженеры, для внутреннего пользования. Каждому владельцу смартфона не обязательно вбивать в голову цифры, понятия и другие данные. Достаточно:

1. Определиться с целями, для которых будет использоваться мобильное устройство.
2. Протестировать скорость при помощи точки и определить, какая скорость необходима для заданных целей.
3. Выбрать у оператора тарифный план, с подходящими «циферками».
4. Не переплачивать за «лишнюю» пропускную способность, которая никогда так и не понадобится.

Всегда приятно читать о развитии беспроводной передачи данных и задумываться о перспективах. Но для нормальной скорости необходима полноценная инфраструктура, в этом плане не все операторы могут похвастаться наличием необходимого оборудования в должном количестве.

Зачем нужно LTE?

Сейчас в почти каждой новой модели телефона будет поддерживаться LTE:

• Это формат передачи данных, беспроводной передачи.
• Он является переходной ступенькой между 3G и 4G.
• Теоретически новый вид должен обеспечить 100 Mbps.
• Формат абсолютно безвреден для здоровья, в плане излучения и всего такого.

По большому счету, это новый стандарт скорости , достижения которого будут добиваться путем усовершенствования самих мобильных устройств и модернизации самих сетей. Если с производителями смартфонов все понятно, они не поскупятся на новые технологии, то вот с инфраструктурой в некоторых регионах могут возникнуть проблемы. Но пока что об этом говорить еще слишком рано.

На рынке LTE пробудет всего пару лет, на смену ему придет 4G. Ну, это при самых оптимистичных раскладах. На деле же мы знаем, что нет ничего более постоянного, чем «на пару лет».

Настоящим шагом вперед является LTE, что это такое в телефоне сейчас знает почти каждый любитель мобильного интернета. Приятно то, что от теории внедрения высоких стандартов мы перешли к практике.

Видео о технологии LTE

В этом ролике Антон в рамках программы «База знаний» расскажет, что такое LTE? Для чего оно нужно в телефоне и чет отличается от 3G:

На различных операционных системах стала появляться возможность работы с LTE.

Так как это относительно инновационная функция, далеко не все пользователи знают, для чего она нужна, какие функции выполняет и почему смартфоны, оснащенные таким новшеством, стоят немного дороже.

Как работают сети в телефоне и что это такое – об этом рассказано в данном материале.

Определение

LTE – это новый стандарт передачи данных для мобильных телефонов, который стал активно реализовываться в Российской Федерации примерно с 2014 года.

Он обладает рядом преимуществ по сравнению с такими традиционными форматами, как 3G и GPRS. Он имеет и иное название – 4G LTE , которым нередко обозначается в инструкциях.

Дословно данная аббревиатура переводится как Long-Term Evolution. Как же появился такой новый формат? Разработан он был на базе GSM и HSPA технологий, которые значительно усовершенствовали.

Он более эффективно передает данные за счет того, что в нем используется иной радиоинтерфейс. Кроме того, улучшено само ядро сети.

Этот стандарт достаточно легко вошел во всеобщее использование, в том числе в России, так как стал нормальным естественным обновлением как для операторов , так и CDMA2000 .

Покрытие

Особенности технологии таковы, что для передачи данных может использоваться множество различных полос и частот. Благодаря этому покрытие сетями обширно во всех странах.

Например, в Южной Корее пользоваться такой сетью получается на 97% территории страны, в Японии – на 90%, в Гонконге и Кувейте – на 86%.

Хотя в России процент охвата все еще не велик по сравнению даже с Казахстаном – 49% против 81% (по данным на 2015 год).

В настоящее время ситуация значительно улучшилась. По данным на 2016 год данные сети присутствуют в 83 регионах России, при этом в зону покрытия сетями попадает 70% населения (но не территории страны). Однако неприятной особенностью является специфика работы сотовых операторов – различные операторы предоставляют разную степень покрытия и качество сигнала.

Преимущества

Какие же преимущества имеет данный стандарт и стоит ли покупать устройство, оснащенное им, хотя оно стоит немного дороже (хотя в последнее время разница в цене почти полностью исчезла)?

• Основное преимущество данной технологии – высокая скорость передачи данных. Фактически, она способна обеспечить очень высокоскоростной интернет, скорость которого бывает иногда ограничена техническими возможностями телефона. Скорость передачи данных по таким сетям куда выше, чем по традиционным сетям третьего поколения – 3G.
• Для работы с LTE могут использоваться различные полосы и частоты , что позволило ей быстро интегрироваться во м6ножестве регионов. Кроме того, благодаря этому достигаются большие зоны охвата. Фактически, теперь LTE может ловить и там, где не ловит 3G;
• Архитектура интернет-сетей по IP (то есть схема передачи данных от одного сервера другому и, наконец, пользователю, запросившему их) значительно упрощается при этом стандарте, что также позитивно сказывается не только на скорости, но и на качестве данных. На страницах реже возникают сбои и ошибки, явления, когда картинки, например, не прогружаются;
• Увеличена не только скорость загрузки, но и скорость отдачи , а также уменьшено время ожидания.

Существует несколько значительных преимуществ у этого формата с точки зрения непосредственного технологического устройства сети (это увеличенный размер соты, большая гибкость диапазонов и т. д.). Для рядового пользователя же такие изменения выражаются в преимуществах, описанных выше.

Недостатки

До недавнего времени существенным недостатком данного формата считалась существенная ограниченность его действия, появившаяся потому, что не все вышки предоставляли возможность соединения в этом формате.

Существовало достаточно много «мертвых» зон, особенно в отдалении от крупных городов.

В начале реализации данной технологии покупать , оснащенные ею, часто оказывалось бессмысленно именно по этой причине – работала такая технология все равно не везде (в отличии от 3G, которая функционировала исправно, не так уж сильно теряя в скорости передачи).

Но в последние годы такая проблема почти полностью исчезло. Зона покрытия сетей очень велика. По сути, сейчас такие сети присутствуют во всех тех же зонах, что и 3G.

Потому с этой точки зрения недостатков у технологии нет.

Данные сети не могут работать с сетями второго и третьего поколения. Потому им требуется . Одно время это сказывалось на зоне покрытия, но в настоящий момент такая проблема почти полностью решена.

Считается, что такой стандарт оказывает чуть большую аппаратную нагрузку на устройство , вызывая более быструю разрядку батареи, а также существенные перегревания устройства.

Но в большей степени это касалось старых устройств, которые были немного менее оптимизированными под новый стандарт работы.

В настоящее же время большинство телефонов при такой работе греются не сильнее, чем при работе в сетях 3G.

Технические характеристики

Технические особенности данных сетей и их отличие от сетей третьего поколения приведены в таблице ниже.

В целом же, при внедрении таких сетей, была рекомендована частичная или полная

<Рис. 5 Топ лучших смартфонов>

Практически все современные смартфоны имеют поддержку LTE, но не все знают, что это такое и можно ли отнести ее к разряду преимуществ. Получается примерно такая картина – обзаведясь новомодным телефоном с данной поддержкой, люди не знают как ее применить на практике. Пытаясь разобраться в этом самостоятельно, как правило, сталкиваются с техническим обозначением, включающим массу сопутствующих терминов, а их хитросплетение, вместо объяснения, еще больше запутывает.

Пытаясь вкратце объяснить, чем является по существу LTE, получается следующее – это современный Интернет-стандарт, предназначенный для мобильных устройств. Ещё проще – промежуточное звено, привычных для всех пользователей 3G и 4G, но при этом, не имеет ни к одному из них прямого отношения, только косвенное. Для полного понимая, необходимо разобраться, в чем заключаются эти отличия.

Расшифровка аббревиатуры – Long-Term Evolution (Долговременное Развитие), что полностью отражает назначение, но не объясняет его особенностей, и в чем они состоят. При подключении , на экране смартфона появляется значок 4G LTE – это своеобразная подсказка, не более, так как связь между двумя стандартами достаточно размыта. Даже сравнивать 2G, 3G, 4G со стандартом современного развития неправильно, он разработан на платформе GSM/EDGE и UMTS/HSPA. Это обеспечивает возростание пропускной способности и скоростных качеств при подключении к сети, параллельно улучшая ее ядро, достигающихся благодаря отличному от того же 4G радио-интерфейсу. Патент принадлежит консорциуму 3GPP — признанному творцу спецификаций предназначенных для улучшения общих показателей и возможностей мобильной телефонии, в его документации определяется как Release 8.

LTE, по сути, относится к обновленным беспроводным стандартом , использующимся операторами сетей GSM/HSPA и CDMA2000, в этом и состоит главное отличие от 2G и 3G. С ними он попросту не совместим, потому что использует более продвинутые методики цифровой обработки при передаче сигнала и его модуляции. К тому же, работает на различных, отдельных от них частотах, используя разные варианты полос, что могут отличаться в пределах страны или региона его использования. Разница между стандартами становится понятнее, если взглянуть на сравнение, приводящее их основные характеристики:

Обзор особенностей технологии

Основные цели, что преследовались при создании LTE – многократное увеличение пропускной способности и скорости, были достигнуты в полном объеме. Способствует этому кардинально новый метод, применимый для цифровой обработки и модуляции, разработанный еще в конце прошлого века, но на практике внедренный лишь 15 лет спустя. Другая поставленная цель – полная реконструкция сетей, направленная на упрощение их архитектуры и переведения на основу IP, для уменьшения задержек при передаче, реализована не в полном объеме. Скорее всего, финальное обновление будет представлено в Release 9, который находится на стадии совершенствования, и пока еще не готовится к выпуску в виде полноценного продукта 3GPP. Возможности 8-го релиза, обеспечивают скорость приема и отдачи, в пределах – 326,4 и 172,8 Мб/с, соответственно, с поддержкой полос пропускаемых частот от минимум 1,4 до максимально 20 МГц. Задержка подключения и передачи , при этом, снижена до показателя — 5 миллисекунд.

Теоретически, радиус действия LTE не ограничен, но на практике это не подтверждается, он всецело зависит от сопутствующих факторов: расстояния источника сигнала, т. е. базовой станции, мощности излучения и радиочастот. Максимальная скорость передачи данных возможна на небольшом удалении, а радиус в 20 км – это абсолютный предел возможности. Для примера можно привести сравнение, включающее расстояние и диапазон частот, необходимые для достижения скорости 1 Мб/с:

1. Работа станции в диапазоне 2600 МГц (применимый большинством российских операторов), способна обеспечить покрытие и указанную скорость, на максимальном расстоянии до 19,7 км.
2. Работа на радиочастоте 1800 МГц (использующийся наиболее часто мировыми операторами), хотя и обладает необходимой емкостью, высокую скорость может предоставить в радиусе 6,8 км.
3. Базовые станции с диапазоном 800 МГц (далеко не самым популярным среди всех операторов), обеспечивают высокую скорость трафика на достаточно большом расстоянии, максимальный радиус действия 13,4 км.

Несмотря на то, что разработчикам стандарта до конца не удалось реализовать его потенциал, модернизация 3G UMTS и работы по упрощению системной архитектуры, имеют положительный результат. В большинстве, это выражено в ее переходе от сложной структуры UMTS цепи, использующей соединение с коммутацией каналов сети, к объединенной и упрощенной инфраструктуре all-IP. А применение беспроводного интерфейса E-ULTRA, ставшего основным, позволило LTE получить следующие особенности и преимущества :

Технологии FDD и TDD

В FDD и TDD заключены основные характеристики сети, с указанием применимых методов разделения каналов – на принимающие и передающие, между мобильным устройством и источником сигнала. Обе технологии, независимо друг от друга, разделяют встречные потоки передачи данных, не допуская их смешивания и пересечения каналов связи. Понять для чего они нужны, несложно, на простом примере: LTE без FDD и TDD – это скоростной автобан со встречным движением. Без этих технологий, он не в состоянии полноценно функционировать. Описывать в связке их применение не очень удобно, у каждой свое назначение, поэтому следует рассматривать их по отдельности.

Технология FDD

Frequency Division Duplexing (дуплексирование с частотным разделением) – радиоканал, при разделении потоков данных, использующий совершенно разные, никак не связанные между собой и непересекающиеся частоты. Благодаря этой особенности, прием и передача могут происходить одновременно , а встречные потоки при этом, никак не мешают друг другу, отсутствуют помехи и это не отражается на пропускной способности FDD. В момент, когда оба канала находятся в активной фазе, сети сохраняют минимальную задержку сигнала и высокую скорость. Технология частотного разделения, обладая рядом преимуществ, применяется большей частью у российских и зарубежных операторов.

Технология TDD

Time Division Duplexing (дуплексирование с временным разделением) – это радиоканал, применяющий одну частоту для разделения потоков данных на входящие и исходящие. Чтобы не допустить их смешивание, предусмотрено 2 разных режима, использующихся поочерёдно в разное время. В определенный момент, в зависимости от активного режима, и для смартфона или планшета, и для базовой станции доступна только одна из функций. Использование одного канала и для приема и для передачи ограничивает пропускную способность TDD, в этом плане, технология намного уступает FDD функционально.

Существует возможность установки ассиметричных отрезков по усмотрению оператора, по причине преобладания передаваемых объемов над принимаемыми, такие меры направлены на повышение пропускной способности. Но в этом есть и негативная сторона – ассиметричные отрезки вызывают задержки симметричной связи. Актуально применение TDD в условиях ограниченности действия частотного диапазона, для обеспечения связью большого числа пользователей, сосредоточенных на небольшой территории.

Положение LTE в России

История использования сети LTE среди российских абонентов началась в Новосибирске, в конце 2011 г., когда Yota официально запустила более 60 базовых станций. До того, как это произошло, осуществлялась работа в тестовом режиме, услуги были доступны местным жителям совершенно бесплатно при наличии соответствующего USB-модема. Следующим из операторов, предоставившим абонентам подключение к новой технологии, стал Мегафон , запустивший ее весной 2012 г. Интересно, что первыми подключили опять-таки жителей Новосибирска, а для москвичей оно стало доступно только спустя 3 недели. На текущий момент, зона покрытия сети LTE охватывает территорию, где проживает около 70% населения страны, но используют ее только 2/3. В целом ситуация нестандартная, если учесть, что уровень покрытия кардинально отличается, в зависимости от конкретного оператора, и в большинстве подключение остается доступным лишь в пределах административных центров отдельно взятых регионов.

По состоянию на конец 2016 г. на всей территории РФ насчитывалось 111500 базовых станций, тогда как годом ранее их было 72200, за 12 месяцев количество их увеличилось почти на 55%. Почти половина станций LTE сосредоточена в Центральном регионе – 41000, наименьшее число в Дальневосточном регионе, где их ровно в 10 раз меньше. В настоящее время наблюдается полноформатная модернизация, особенно в части перехода с CSFD на VoLTE, правда, запуск нового подхода производится пока еще в тестовом режиме. Ситуация усложняется использованием каждым из операторов разных частот и типов радиоканалов. Однако есть надежда, что после заключения договора между МТС и Билайн, о совместной деятельности в развитии технологии, их примеру последуют и другие. Такое сотрудничество необходимо, переход на технологию LTE происходит повсеместно в мире, например, в Южной Корее ее уже используют 97% абонентов, в соседнем Казахстане 81%, в этом он занимает 7-е место, Россия с показателем 49%, только 54-я в рейтинге.

Поддержка LTE мобильными устройствами

Современные гаджеты, как смартфоны, так и планшеты, в подавляющем большинстве, рассчитаны на высокоскоростное соединение с сетью Интернет – это обязательный стандарт. Для них в равной степени важна видеосвязь, просмотр видео в высоком разрешении и прочие проекты, связанные с обменом данных, в этом и заключена степень их функциональности, отраженная в стоимости мобильных устройств.

Бывший диковинкой не так давно 3G, постепенно уходит в прошлое, на фоне молниеносного развития технологий, он уже не отвечает многим требованиям и бывает не в состоянии обеспечить необходимую скорость соединения. Возможность поддержки технологии LTE, заложена в самих смартфонах, планшетах и других гаджетах, это главное и единственное условие для подключения к новому стандарту. В чем она заключается следует рассмотреть детальнее, чтобы понять соответствует ли устройство установленным требованиям.

Характеристики мобильных устройств

Необходимые характеристики гаджетов для подключения, заключаются в основном, в их скоростных особенностях, осуществляющих поддержку нового формата. Выражены они в следующих показателях отдельно взятого устройства:

Преимущества подключения

Вполне очевидно, что высокая скорость Интернет-соединения на мобильных устройствах, имеет большое значение для всех без исключения пользователей. Вряд ли кому-нибудь по нраву бесконечная загрузка или передача не отличающихся большим объемом файлов, в чем бы они ни выражались. А высокая скорость, предоставляемая технологией ЛТЕ, это практически неограниченные возможности в сети:

Недостатки новой технологии

Не обошлось здесь и без недостатков, но они немногочисленны, и в большинстве либо надуманны и относятся к разряду мистификаций, либо исчерпаны, путем модернизации и совершенствования технологии. А потому, даже озвучивать их нет смысла, так как на текущий момент они не актуальны.

LTE в iPhone

Между ними существует историческая связь – первым смартфоном, в который была заложена поддержка новейшего по тем временам стандарта, был iPhone 5-й модели, правда были варианты и не включавшие его поддержку. Но все последующие продукты от Apple неизменно ее содержат. Кроме того, «яблочное» семейство снабжено высокочастотными LTE-модемами на базе Intel или в другой комплектации от Qualcomm. Единственное неудобство в том, что на территории РФ, они работают исключительно в диапазоне 1800 МГц, но список частот в настоящее время расширяется.

4G и LTE – в чем разница

При всех достоинствах нового формата, следует признать превосходство 4G по некоторым пунктам. Они относятся к одному поколению, их часто сравнивают и сопоставляют, но не путают между собой, потому что это далеко не одно и то же. В чем заключается преимущество 4G над LTE:

Может быть, в чем-то ЛТЕ и уступает 4G в смартфоне, но его нельзя отнести к менее развитым. Достаточно будет просто посмотреть статистику, чтобы убедиться в том, что постепенно весь мир переходит на этот стандарт. С чем это связанно, описано выше, а главный посыл содержится в самом его названии – долговременное развитие. И этим все сказано.