Сети LTE: структура и принцип работы. Применение технологии LTE в смартфонах

В связи с тем, что на Российском рынке появляется все больше смартфонов, имеющих встроенный модуль LTE, многие задаются вопросом, - что такое LTE в смартфоне? Для того чтобы наиболее понятно ответить на этот вопрос, нужно понять что такое LTE и какими преимуществами обладает эта технология. Ведь зная ответ на эти вопросы, даже самый далекий от этого пользователь мобильной связи сможет понять, какие преимущества имеет LTE смартфон.

1. Технология LTE и ее особенности

Современные технологии не стоят на месте. В особенности это касается технологий мобильной связи. Если вспомнить все технологии мобильной связи, доступные простым абонентам, можно выделить некоторую закономерность. Каждое поколение связи, начиная с 2G, имеет определенный временной интервал. То есть, технология 2G была разработана в 1990 году, а интегрирована она была только в 2000. Точно также и 3G – разработана в 2000 году, а полноценно стала работать только в 2010. Теперь пришел черед четвертого поколения связи. Уже сегодня мы можем наблюдать постепенный переход от 3G к 4G. И именно LTE и является той самой технологией, которая позволяет осуществить этот переход плавно и незаметно для абонентов.

LTE – это технология четвертого поколения связи. Под стандарт 4G попадают такие технологии мобильной связи, которые смогут обеспечить абонентам скорость интернет соединения не менее 100 Мбит/с. Главное отличие данной технологии заключается в высокой скорости передачи данных, которая в теории составляет 300 Мбит/с при приеме информации (download) и 170 Мбит/с при отдаче (upload). Однако учитывая новизну технологии и тот факт, что она только внедряется, фактическая скорость передачи данных отличается от теоритической и составляет около 100 Мбит/с при приеме сигнала и 50 Мбит/с при отдаче.

Таким образом, становится понятно, что LTE смартфоны позволяют пользователю иметь доступ к высокоскоростному интернету. Благодаря этому абоненты получают массу новых, абсолютно не ограниченных возможностей. К примеру, высококачественная двухсторонняя видеосвязь, просмотр фильмов онлайн в формате FullHD и так далее.

Помимо этого технология LTE внедряется в сети 3G и позволяет использовать уже имеющуюся инфраструктуру. Это делает переход от 3G к четвертому поколению связи более плавным и незаметным для абонентов. К тому же, в подавляющем большинстве случаев смартфоны с LTE способны работать и в сетях третьего поколения, и даже 2G. Другими словами, даже в случае выхода абонента из зоны покрытия LTE устройство автоматически переходит в 3G режим без потери связи.

1.1. Режимы связи LTE

Помимо этого, особенность технологии LTE заключается в том, что она способна работать сразу в двух режимах связи:

• FDD – это двухсторонний режим связи с частотным разделением сигналов. То есть нисходящие и восходящие потоки информации имеют разные частоты. Благодаря этому достигается более высокая стабильность установленной связи и высокая скорость соединения. При этом количество каналов в обоих направлениях является равным.
• TDD – это двухсторонняя связь с временным разделением сигналов. То есть связь реализуется путем временного уплотнения нисходящих и восходящих каналов передачи данных на одной несущей частоте. Преимущество такого режима связи заключается в том, что он позволяет более оптимально использовать ресурсы линий радиосвязи. При этом количество временных интервалов в нисходящих и восходящих каналах связи различное.

Уже сегодня, понимая потребность в комбинировании этих режимов, производители мобильных устройств изготавливают терминалы, поддерживающие оба режима. Причем по сложности устройство, имеющее комбинированный терминал не значительно отличается от простого устройства FDD.

2. Смартфоны с LTE для России

Учитывая все преимущества технологии LTE, становится видно, что смартфон с LTE способен предоставить пользователю массу дополнительных возможностей и более высокое качество связи, а также скорость интернет соединения.

Кроме этого, операторы мобильной связи, предоставляющие услуги LTE, отчетливо понимают, что доступность мобильных абонентских устройств, в частности смартфонов LTE, напрямую влияет на спрос подобных услуг. Это объясняется простым правилом – спрос рождает предложение. Ведь чем больше людей смогут позволить себе приобрести мобильное устройство с LTE, тем выше будет спрос на эту технологию, тем, соответственно, быстрее будет развиваться и внедряться технология.

Понимая эту взаимосвязь, наиболее крупные операторы мобильной связи создали стратегическое партнерство и подали запрос на понижение таможенной пошлины на ввоз мобильных устройств, в частности смартфонов. Это позволит снизить их стоимость и сделает их более доступными для россиян.

Однако есть один нюанс. Не каждый смартфон с поддержкой LTE сможет работать в российских сетях. Объясняется это тем, что в данный момент выпускаются устройства с LTE модулями, настроенными на определенную частоту. К примеру, если смартфон настроен на частоту 2100 МГц, то в России он работать не будет, так как сети LTE строятся в частотных диапазонах 791-862 МГц и 2500-2700 МГц. В технических характеристиках устройства обязательно указывается поддерживаемая частота.

На сегодняшний день в России могут работать единицы моделей смартфонов, в число которых входят:

• Nokia Lumia 920;
• LG Optimus G;
• LG Optimus F5;
• Sony Xperia V;
• Sony Xperia SP;
• Samsung Galaxy Express;
• Alcatel IDOL S;
• HTC One SV;
• BlackBerry Z10.

Однако даже эти модели не поддерживают все частоты. В большинстве случаев они могут работать только в условиях нижнего диапазона. Для того, чтобы знать точно какие частоты поддерживает смартфон, смотрите технические характеристики. Помимо этих устройств, на российском рынке встречаются и другие смартфоны. С развитием технологий появляются все новые и новые модели, способные работать в российских сетях LTE.

3. Преимущества LTE смартфонов

Учитывая все преимущества и особенности технологии LTE, очевидными становятся и все преимущества смартфонов LTE. Смартфоны с поддержкой LTE являются не просто удобным инструментом для путешествия по просторам интернета. В первую очередь это многофункциональные устройства, которые позволяют решать самые разнообразные задачи, которые могут быть связаны как с мультимедиа (просмотр фильмов в формате FullHD, прослушивание музыки, обработка изображений и так далее), так и с интернетом (видеоконференции, онлайн презентации, высококачественная связь и высокая скорость интернета). Все это становится доступным каждому обладателю смартфона LTE.

Помимо обычных моделей на российском рынке можно встретить двухсимочные смартфоны с LTE. Они позволяют использовать связь четвертого поколения от разных операторов. На данный момент это является огромным преимуществом, так как пока еще сети LTE не покрывают всю территорию страны. Разные операторы охватывают разные города. Так в тех городах, в которых нет покрытия LTE от МТС, действуют сети Билайна или Мегафона. Вот в этих случая смартфоны с двумя сим-картами являются отличным решением.

Еще одно весьма важное преимущество заключается в том, что LTE смартфоны для России способны работать не только в сетях четвертого поколения. Они поддерживают связь третьего, и даже второго поколения. Таким образом, абонент всегда остается на связи. На данный момент действует технология автоматического перехода между сетями. Другими словами, при выходе из зоны покрытия LTE смартфон автоматически переходит в режим 3G без потери связи и незаметно для пользователя.

4. Доступный LTE смартфон от Samsung: Видео

LTE для современных смартфонов – это существенное расширение возможностей. Это масса увлекательных развлечений. К примеру, многопользовательские онлайн игры, которые раньше были доступны только при Wi-Fi подключении, сегодня доступны каждому абоненту LTE. Помимо этого, сам смартфон можно использовать как Wi-Fi роутер, раздавая интернет всем окружающим. То есть, если на ноутбуке нет модуля LTE, вам необходимо подключить ваш смартфон к интернету через 4G сеть и включить точку доступа Wi-Fi в настройках. При этом высокоскоростной интернет будет раздаваться на ваш ноутбук, а также на другие абонентские устройства, оснащенные Wi-Fi модулем.

В современном мире высоких технологий всегда оставаться на связи является не роскошью, а необходимостью, поэтому, для деловых людей смартфоны с LTE – это настоящее спасение, так как они в любой момент и в любом месте смогут создать видеоконференцию или решить какие-либо другие задачи, связанные с выходом в интернет и отправкой файлов. А учитывая компактные размеры таких устройств их всегда и везде можно брать с собой.

Активно развивается, пользователям с каждым днем предлагают все больше услуг и приложений, призванных максимально облегчить жизнь абонента сотовых сетей. Не секрет, что многие потребители беспроводной связи регулярно используют на своих гаджетах ресурсы Практически каждый выпускаемый сейчас смартфон - с поддержкой LTE, это обязательное требование современного информационного века.

Краткая история мобильного Интернета

Итак, Интернет стал неотъемлемой частью любого современного смартфона. Он помогает проверить почту, пообщаться в социальных сетях, да и просто добыть необходимую информацию в сжатые сроки. Раньше телефон в качестве точки доступа к сети использовался крайне редко. Это было связано со многими причинами: качество соединения оставляло желать лучшего, скорость Интернета заставляла изрядно понервничать, кроме того, немаловажную роль играла цена. Трафик на мобильных девайсах был первоначально достаточно дорогим удовольствием для рядового пользователя данного вида связи. Однако ничто не стоит на месте. Крупнейшие операторы сотовых сетей и производители гаджетов быстро осознали все выгоды от внедрения и удешевления прогрессивных в техническом смысле способов интернет-соединения для пользователей мобильных приспособлений.

Сети четвертого поколения

Что такое LTE в смартфоне? Проведем краткий экскурс в историю развития Итак, все достаточно хорошо помнят GPRS. Эта технология соединения со Всемирной паутиной требовала недюжинной выдержки и была баснословно дорогой, поэтому не пользовалась популярностью. Ей на смену приходит новая технология, получившая название "третье поколение мобильных услуг", или 3G. Это техническое достижение стало внедряться в 2000-х годах. Его отличительной особенностью является двухранговое подключение, что позволяет повысить до 3,5 Мбит/с. Это означает возможность просмотра на смартфоне фильмов, роликов и прочих объемных для трафика файлов. Кроме того, повысилось качество связи, и в сетях этого поколения возможен быстрый переход от голосового вызова к дальнейшему использованию интернет-серфинга. Но им на смену пришли более развитые сети - четвертое поколение, или 4G. Эта новейшая технология позволяет получить доступ ко Всемирной сети на скорости до 100 Мбит/с - вот что такое LTE в смартфоне.

Принцип работы LTE

А теперь попробуем разобраться с сетями последнего поколения, их поддержкой и возможностью использования в различных ситуациях. Каждые поколения связи изменяются в течение десяти лет, и к ним предъявляются новые, повышенные требования. Что такое LTE в смартфоне нового поколения? Это возможность комфортного использования голосовой и видеосвязи и, что немаловажно, это высокоскоростной доступ в сеть Интернет. При прочих равных условиях явные преимущества бесспорны: быстрое скачивание информации, обмен файлами крупного объема, четкая картинка при онлайн-просмотре. Все это обеспечивается многоранговым подключением и пакетной передачей данных. Однако сети нового поколения имеют ограниченную зону покрытия. На данный момент это мегаполисы, крупные города и некоторые столицы регионов РФ. Все гаджеты нового поколения обладают поддержкой LTE, однако их цена довольно высока. Неизменным спросом пользуются китайские смартфоны с LTE - как более дешевые, но с аналогичными спецификациями. Теперь вы можете представить, что такое LTE в смартфоне, и для чего служит это поколение средств связи.

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.

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.

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.

LTE (от английского Long-Term Evolution - долговременное развитие) — стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных устройств (и не только), работающих с данными. Часто обозначается как LTE 4G.

LTE является развитием стандартов GSM/UMTS. Целью данного стандарта связи было увеличение пропускной способности и скорости с помощью метода цифровой обработки сигналов и модуляции, которые были разработаны еще в конце прошлого столетия. Беспроводной интерфейс LTE несовместим с 2G и 3G, а потому должен работать на отдельной частоте.

Где я могу услышать про LTE?

Про LTE вы можете узнать, например, в обзоре очередного смартфона, который поддерживает данный стандарт, или при покупке смартфона в магазине, где менеджер будет уверять вас в том, что вам однозначно нужно приобрести устройство с поддержкой LTE. Отчасти он будет прав, ведь при наличии LTE в смартфоне и поддержке технологии в вашем городе вы сможете передавать файлы на огромной скорости с помощью беспроводного интернета или, к примеру, смотреть фильмы в FHD-разрешении прямо в интернете, если, конечно, устройство поддерживает просмотр роликов в Full HD-разрешении.

Скорость LTE

Спецификация LTE такова, что обеспечивает скорость загрузки до 326,4 Мбит/с, а скорость отдачи может достигать 172,8 Мбит/с. Задержка в передаче данных составляет 5 миллисекунд.

Особенности технологии LTE

Радиус действия станции LTE зависит фактически от мощности излучения, при этом не ограничен в теории, а вот максимальная скорость передачи данных зависит от удаленности от станции и радиочастоты. Предел для скорости в 1 Мбит/сек составляет от 3,2 км (2600 МГц) до 19,7 км (450 МГц). В нашей стране многие операторы работают на частотах 2600 МГц, 1800 МГц и 800 МГц. В мире наиболее часто используется диапазон 1800 МГц.

LTE в России и в мире

Если верить различным источникам, то в зоне покрытия LTE на момент написания статьи находится более 50% всего населения России. В некоторых странах эта цифра на порядок выше. Например, внедрение LTE в Южной Корее достигает 97%, в Японии — 90%, а в Сингапуре — 84%.

Зона покрытия в России постоянно расширяется, так что стоит ожидать, что технология LTE в перспективе будет доступна едва ли не по всей стране.

Как подключиться к LTE?

В первую очередь абоненту нужно уточнить, поддерживает ли его оператор сотовой связи LTE. Если поддерживает, тогда понадобится смартфон с поддержкой данной технологии. После этого единственное, что нужно сделать абоненту, это просто подключиться к мобильному интернету и, по возможности, подключение будет производиться с помощью мобильной связи четвертого поколения (4G). Обращаем ваше внимание, что далеко не везде поддерживается LTE даже в пределах одного города. Например, зона покрытия может быть актуальна только для некоторых районов города.

В некоторых случаях необходимо заменить старую сим-карту на новую, если она не поддерживает новые технологии. Кроме того, если планируете использовать высокоскоростной интернет, лучше подключить безлимитный интернет, так как при такой высокой скорости трафик расходуется очень быстро и, что самое главное, почти незаметно для самого абонента.