مثير للإعجاب

4G LTE متقدم

4G LTE متقدم


تم إطلاق خدمات LTE الأساسية طويلة المدى الخلوية المتطورة في حوالي عام 2010 مع بعض عمليات النشر المتقدمة قبل ذلك بكثير. لم يكن من المتصور أبدًا أن هذا الشكل الأولي من LTE سيوفر الأداء الكامل المقصود. يتطلب هذا بعض العناصر الإضافية التي كانت موجودة فيما كان يسمى LTE Advanced.

LTE Advanced ، LTE-A تضم عددًا من التقنيات الجديدة التي مكنت النظام من توفير معدلات بيانات أعلى بكثير ، وأيضًا أداء أفضل بكثير ، لا سيما في حواف الخلايا والمناطق الأخرى التي لم يكن الأداء فيها جيدًا في العادة.

استغرق LTE Advanced بضع سنوات أخرى للتطوير والتطبيق الكامل عبر الشبكات ، ولكن عند تقديمه ، مكّن العديد من ميزاته المتقدمة من توفير تحسينات كبيرة على LTE الأساسي.

تاريخ التطور المتقدم LTE

مع تأسيس تقنية الجيل الثالث ، كان من الواضح أن معدل تطور التكنولوجيا الخلوية لا ينبغي أن يتباطأ. ونتيجة لذلك ، بدأ التحقيق في الأفكار الأولية لتطوير نظام 4G جديد. في أحد التحقيقات المبكرة التي تم إجراؤها في 25 ديسمبر 2006 مع نشر المعلومات للصحافة في 9 فبراير 2007 ، قدمت NTT DoCoMo معلومات تفصيلية حول التجارب التي تمكنوا من إرسال البيانات بسرعات تصل إلى حوالي 5 جيجابت / ثانية في الوصلة الهابطة داخل نطاق عرض النطاق الترددي 100 ميجاهرتز إلى محطة متنقلة تتحرك بسرعة 10 كم / ساعة. استخدم المخطط العديد من التقنيات لتحقيق ذلك ، بما في ذلك تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد ، و MIMO ، ومخرجات متعددة المدخلات ، واكتشاف الاحتمالية القصوى. تم تمرير تفاصيل تجارب 4G الجديدة هذه إلى 3GPP للنظر فيها

في عام 2008 ، عقدت 3GPP ورشتي عمل حول الاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة ، حيث تم جمع "متطلبات التقدم الإضافي لنظام E-UTRA". ثم نُشر التقرير الفني الناتج 36.913 في يونيو 2008 وتم تقديمه إلى قطاع الاتصالات الراديوية مع تحديد نظام LTE-Advanced باعتباره مقترحهم للاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة.

كما وضع قطاع الاتصالات الراديوية في قطاع الاتصالات الراديوية عددًا من المعالم الرئيسية لضمان أن تطوير LTE Advanced يأتي أيضًا في الوقت المناسب.


المعالم الرئيسية في تطوير 4G LTE-Advanced
معلماتاريخ
إصدار دعوة لاقتراح تقنيات واجهة الراديو.مارس 2008
تاريخ الاتحاد الدولي للاتصالات لتحديد موعد تقديم تقنيات واجهة الراديو المقترحة.أكتوبر 2009
الموعد النهائي لتقرير التقييم إلى الاتحاد الدولي للاتصالات.يونيو 2010
قرار بشأن إطار الخصائص الرئيسية لتقنيات الاتصالات الراديوية المتقدمة للاتصالات المتنقلة الدولية.أكتوبر 2010
استكمال تطوير توصيات مواصفات السطح البيني الراديوي.فبراير 2011

مقارنة LTE-A بالتقنيات الأخرى

لمعرفة كيف قدمت LTE Advanced ، LTE-A تحسنًا كبيرًا في الأداء ، من المثير للاهتمام أحيانًا التحقق من قدرتها مقابل الخدمات الخلوية الأخرى.


مقارنة LTE-A مع التقنيات الخلوية الأخرى
WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSDPA / HSUPA
HSPA +LTELTE متقدم
(IMT متقدم)
السرعة القصوى للوصلة الهابطة
بت في الثانية
384 ك14 م28 م100 م1G
سرعة الإرسال القصوى
بت في الثانية
128 ك5.7 م11 م50 م500 م
وقت الإستجابة
وقت الجولة
تقريبا
150 مللي ثانية100 مللي ثانية50 مللي ثانية (بحد أقصى)~ 10 مللي ثانيةأقل من 5 مللي ثانية
إصدارات 3GPPRel 99/4الإصدار 5/6Rel 7الإصدار 8Rel 10
ما يقرب من سنوات الطرح الأولي2003 / 42005/6 HSDPA
2007/8 HSUPA
2008 / 92009 / 102014 / 15
منهجية الوصولCDMACDMACDMAOFDMA / SC-FDMAOFDMA / SC-FDMA

الميزات الرئيسية المتقدمة لشبكة LTE

مع بدء العمل على LTE Advanced ، ظهر عدد من المتطلبات الرئيسية والميزات الرئيسية. على الرغم من عدم ثباتها بعد في المواصفات ، إلا أن هناك العديد من الأهداف عالية المستوى لمواصفات LTE Advanced الجديدة. سوف تحتاج إلى التحقق من هذه ، ولا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به في المواصفات قبل إصلاحها جميعًا. يمكن حاليًا رؤية بعض الأهداف الرئيسية الرئيسية لـ LTE Advanced أدناه:

  • معدلات بيانات الذروة: الوصلة الهابطة - 1 جيجابت في الثانية ؛ الإرسال - 500 ميجابت في الثانية.
  • كفاءة الطيف: 3 مرات أكبر من LTE.
  • كفاءة ذروة الطيف: الوصلة الهابطة - 30 بت في الثانية / هرتز ؛ الإرسال - 15 بت في الثانية / هرتز.
  • استخدام الطيف: القدرة على دعم استخدام النطاق الترددي القابل للتوسع وتجميع الطيف حيث يلزم استخدام الطيف غير المتجاور.
  • الكمون: من الخمول إلى الاتصال في أقل من 50 مللي ثانية ثم أقصر من 5 مللي ثانية في اتجاه واحد لنقل الحزمة الفردية.
  • يبلغ معدل نقل مستخدم حافة الخلية ضعف مثيله في LTE.
  • يبلغ متوسط ​​إنتاجية المستخدم 3 أضعاف سرعة LTE.
  • التنقل: مثل ذلك في LTE
  • التوافق: يجب أن تكون LTE Advanced قادرة على العمل البيني مع أنظمة LTE و 3GPP القديمة.

هذه هي العديد من أهداف التطوير لـ LTE Advanced. ستحتاج الأرقام الفعلية والتنفيذ الفعلي لها إلى العمل خلال مرحلة المواصفات للنظام.

تقنيات LTE المتقدمة

هناك عدد من التقنيات الرئيسية التي ستمكن LTE Advanced من تحقيق معدلات نقل البيانات العالية المطلوبة. MIMO و OFDM نوعان من التقنيات الأساسية التي ستكون عوامل تمكين. إلى جانب ذلك ، هناك عدد من التقنيات والتقنيات الأخرى التي سيتم استخدامها.

  • تعدد تقسيم التردد المتعامد ، OFDM يشكل OFDM الأساس لحامل الراديو. إلى جانب ذلك هناك OFDMA (الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد) جنبًا إلى جنب مع SC-FDMA (الوصول المتعدد لقسم التردد المتعامد أحادي القناة). سيتم استخدام هذه في شكل مختلط. ومع ذلك ، فإن الأساس لجميع مخططات الوصول هذه هو OFDM.

    ملاحظة حول OFDM:

    تعدد الإرسال بتقسيم متعامد ، OFDM هو شكل من أشكال تنسيق الإشارة يستخدم عددًا كبيرًا من الموجات الحاملة المتقاربة التي يتم تشكيل كل منها بتدفق بيانات منخفض المعدل. يُتوقع عادةً أن تتداخل الإشارات المتقاربة مع بعضها البعض ، ولكن من خلال جعل الإشارات متعامدة مع بعضها البعض ، لا يوجد تداخل متبادل. يتم مشاركة البيانات المراد نقلها عبر جميع الموجات الحاملة وهذا يوفر مرونة ضد الخبو الانتقائي من التأثيرات متعددة المسارات.

    اقرأ المزيد عن OFDM ، مضاعفة تقسيم التردد المتعامد.

  • متعددة المدخلات والمخرجات المتعددة ، MIMO: يعد MIMO أحد عوامل التمكين الرئيسية الأخرى لـ LTE Advanced والمشتركة في LTE. يستخدم هذا النظام أيضًا في العديد من التقنيات الأخرى بما في ذلك WiMAX و Wi-Fi - 802.11n. MIMO - تُمكّن المخرجات المتعددة ذات المدخلات المتعددة من زيادة معدلات البيانات المحققة بما يتجاوز ما يسمح به حامل الراديو الأساسي عادةً.

    ملاحظة حول MIMO:

    MIMO هو شكل من أشكال تكنولوجيا الهوائيات التي تستخدم هوائيات متعددة لتمكين الإشارات التي تنتقل عبر مسارات مختلفة نتيجة للانعكاسات ، وما إلى ذلك ، ليتم فصلها واستخدام قدرتها لتحسين إنتاجية البيانات و / أو نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، وبالتالي تحسين أداء النظام.

    اقرأ المزيد عن تقنية MIMO

    بالنسبة لـ LTE Advanced ، من المحتمل أن يتضمن استخدام MIMO تقنيات أكثر تقدمًا بما في ذلك استخدام هوائيات إضافية في المصفوفة لتمكين استخدام مسارات إضافية ، على الرغم من زيادة عدد الهوائيات ، يزداد الحمل الزائد والعائد لكل إضافي الطريق أقل.

    بالإضافة إلى زيادة أعداد الهوائيات ، من المحتمل أن تُستخدم تقنيات مثل تشكيل الحزم لتمكين تغطية الهوائي من التركيز عند الحاجة.

  • تجميع شركات النقل ، كاليفورنيا: نظرًا لأن العديد من المشغلين ليس لديهم طيف مجاور كافٍ لتوفير عروض النطاق المطلوبة لمعدلات البيانات العالية جدًا ، فقد تم تطوير مخطط يُعرف باسم تجميع الموجة الحاملة. باستخدام هذه التكنولوجيا ، يمكن للمشغلين استخدام قنوات متعددة إما في نفس النطاقات أو في مناطق مختلفة من الطيف لتوفير عرض النطاق الترددي المطلوب.
  • نقاط متعددة منسقة: تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في العديد من الأنظمة الخلوية في ضعف الأداء عند حواف الخلية. يؤدي التداخل من الخلايا المجاورة مع ضعف جودة الإشارة إلى انخفاض معدلات البيانات. بالنسبة لـ LTE-Advanced ، تم تقديم مخطط يعرف بالنقاط المتعددة المنسقة.
  • ترحيل LTE: ترحيل LTE هو مخطط يتيح إعادة توجيه الإشارات بواسطة المحطات البعيدة من محطة أساسية رئيسية لتحسين التغطية.
  • جهاز إلى جهاز ، D2D: LTE D2D هو مرفق تم طلبه من قبل عدد من المستخدمين ، ولا سيما خدمات الطوارئ. يتيح الوصول السريع السريع عبر الاتصال المباشر - وهو مرفق ضروري لخدمات الطوارئ عندما يكونون في مكان الحادث.

تمكنت LTE-Advanced من تقديم بعض التحسينات المهمة في الأداء. لم تشهد شبكة الوصول اللاسلكي ترقيات وتحسينات فحسب ، بل شهدت أيضًا الشبكة الأساسية.

نتيجة جميع الترقيات هي أن المستخدمين يرون تحسينات كبيرة في الأداء مع LTE Advanced. كما يرى المشغلون عوائد أكبر. يتم تقليل التكلفة لكل بت ، وبوجود سرعات أعلى ، يميل المستخدمون إلى استهلاك المزيد من البيانات ، وبالتالي زيادة الإيرادات. وفقًا لذلك ، قدمت LTE-Advanced تحسينات لكل من المستخدمين والمشغلين ، بالإضافة إلى أولئك الذين يقدمون خدمات إضافية.

موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
أساسيات الاتصالات المتنقلة
العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي


شاهد الفيديو: What is the Orbi 4G LTE WiFi Router? NETGEAR (كانون الثاني 2022).