Меню

Tdd fdd разница: Частотные диапазоны LTE | FDD/TDD | UL/DL | lte характеристики | LTE | LTE-A | lte характеристики | архитектура сети lte | обучение 4G | преимущества 4g | технические характеристики lte | построение lte сетей | структура сети lte | lte голос | отличие 4G от 3G

Содержание

Разница между сетями FDD LTE и сетями TDD LTE (Гаджеты)

Сети FDD LTE против сетей TDD LTE

LTE (3GPP Long Term Evolution), похоже, является следующим поколением в технологии мобильных телефонов, так как многие провайдеры начинают расширять свои сети с помощью LTE. Как известно, трафик мобильного телефона делится на две части: восходящая и нисходящая. В этом отношении LTE поддерживает два режима дуплексирования: FDD (дуплекс с частотным разделением) и TDD (дуплекс с временным разделением). Основное различие между FDD и TDD заключается в том, как они разделяют один канал, чтобы обеспечить пути как для загрузки, так и для загрузки. FDD делает это путем разделения полосы частот, выделенной на два дискретных меньших канала. С другой стороны, TDD использует весь канал, но чередуется между загрузкой и загрузкой.

Из-за того, как работает FDD, он классифицируется как полнодуплексная система. Это означает, что и выгрузка, и выгрузка всегда доступны.

TDD — только полудуплекс, поскольку загрузка или загрузка могут использовать канал, но не одновременно. Однако, поскольку временные разделения очень малы, это не заметно в приложениях, таких как голосовые вызовы, которые требуют полнодуплексной работы..

FDD и TDD LTE имеют свои сильные и слабые стороны. FDD обычно лучше подходит для приложений, таких как голосовые вызовы, которые имеют симметричный трафик. Это связано с тем, что трафик в обоих направлениях всегда постоянен, а TDD теряет пропускную способность при постоянном переключении с одного на другое. TDD светит в приложениях с асимметричным трафиком, примером которого является просмотр в Интернете. При просмотре веб-страниц загрузка обычно намного выше загрузки; но когда вы загружаете видео, например, верно обратное. TDD может выделять больше времени для части, которая требует большей полосы пропускания, тем самым балансируя нагрузку. При использовании FDD пропускная способность не может быть динамически перераспределена, а неиспользуемая пропускная способность теряется.

Другое преимущество FDD LTE появляется при планировании сайтов для базовых станций. Поскольку базовые станции FDD используют разные частоты для приема и передачи, они фактически не слышат друг друга, и никакого специального планирования не требуется. При использовании TDD необходимо принимать во внимание особые соображения, чтобы не мешать соседним базовым станциям создавать помехи друг другу..

Резюме:

1. FDD LTE использует частотное разделение, в то время как TDD LTE использует временное разделение
2. FDD LTE — полнодуплексный, а TDD LTE — полудуплексный.
3. FDD LTE лучше для симметричного трафика, в то время как TDD лучше для асимметричного трафика
4. TDD LTE лучше перераспределяет трафик, чем FDD LTE
5. FDD LTE обеспечивает более простое планирование, чем TDD LTE

Исследование LTE отмечает пять: LTE две структуры кадра

То, как информация о восходящей линии связи и нисходящей линии связи повторно использует ограниченные беспроводные ресурсы, является проблемой дуплексной технологии, которую должны учитывать все беспроводные системы. Предыдущие беспроводные системы поддерживали дуплекс с временным разделением (TDD) или дуплекс с частотным разделением (FDD), тогда как стандарт LTE поддерживает TDD и FDD соответственно.Различные конструкции рамных конструкций。

LTE поддерживает два дуплексных режима: TDD и FDD, поэтому LTE определяет две структуры кадра: структуру кадра TDD и структуру кадра FDD.

В начале разработки стандарта LTE сходство и различия в реализации дуплексных режимов TDD и FDD были полностью учтены, а общие точки обоих были увеличены, а различия между ними были уменьшены. Разница в конструкции двух каркасных структур приведет к различиям в реализации системы, ноОсновные различия сосредоточены на физическом уровне(PHY), но между уровнями управления доступом к среде (MAC) и уровнями управления радиоканалом (RLC) нет большой разницы, и почти нет различий в дизайне более высоких уровней.

С точки зрения реализации устройства, разница заключается только в программном обеспечении и аппаратном обеспечении радиочастотного модуля физического уровня (например, фильтрах). Большинство сетевых элементов на стороне сети могут совместно использоваться, и производители, имеющие отношение к TDD, могут делиться удобством, обеспеченным зрелой отраслевой цепью FDD. Однако существуют различия в радиочастотных модулях терминалов, поэтому зрелость терминалов определяет конкурентоспособность соответствующих сетей LTE TDD и LTE FDD.

1.1 FDD и TDD

Ключевое слово FDD — «общее время, разные частоты». FDD принимает и передает по двум отдельным симметричным частотным каналам. FDD должен использовать парные частоты для различения восходящей линии связи и нисходящей линии связи, и между частотами восходящей линии связи и нисходящей линии связи должны быть защитные полосы. Восходящая и нисходящая линии связи FDD являются непрерывными во времени и могут принимать и отправлять данные одновременно.

Ключевое слово TDD — «общая частота, другое время». Для приема и передачи TDD используются разные временные интервалы одной и той же частоты, чтобы различать каналы восходящей и нисходящей линий связи, которые являются прерывистыми во времени. Один период времени отправляется мобильной станцией на базовую станцию ​​(UL), а другой период времени отправляется базовой станцией на мобильную станцию ​​(DL). Следовательно, требования к синхронизации времени между базовой станцией и терминалом относительно жесткие.

Принцип мультиплексирования восходящей и нисходящей линий FDD и TDD показан на рисунке.


Для восходящей и нисходящей линий связи FDD требуются парные частоты, в то время как для TDD не нужны парные частоты, что позволяет TDD гибко конфигурировать частоты и использовать полосы рассеянных частот, которые FDD не может использовать.

Соотношение временного интервала восходящей линии связи и нисходящей линии связи TDD можно гибко регулировать, что делает TDD имеющим очевидные преимущества в эффективности использования спектра, когда оно поддерживает асимметричные услуги полосы пропускания. Когда FDD поддерживает симметричные услуги, он может в полной мере использовать спектр восходящей и нисходящей линий связи, но когда он поддерживает асимметричные услуги, коэффициент использования спектра будет значительно уменьшен.

Частоты восходящей и нисходящей линий связи TDD одинаковы, поэтому характеристики беспроводного распространения восходящей линии связи и нисходящей линии связи одинаковы, что может хорошо поддерживать такие технологии, как совместное обнаружение и интеллектуальные антенны. Базовые станции TDD могут совместно использовать часть блока RF для приема и передачи.Передающий / приемный изолятор не требуетсяНеобходим только один переключатель, что снижает сложность и стоимость оборудования.

По сравнению с FDD, TDD все еще имеет очевидные недостатки:

Временные ресурсы, выделенные восходящей линией связи и нисходящей линией связи TDD, являются прерывистыми и предоставляются восходящей линии связи и нисходящей линии связи соответственно. TDD передает мощность в течение примерно половины времени FDD. Когда TDD и FDD имеют одинаковую пиковую мощность, средняя мощность TDD составляет только половину FDD. Особенно в направлении восходящей линии связи сложно использовать интеллектуальную антенну на стороне терминала, поэтому покрытие TDD в восходящей линии связи будет ограничено.

То есть, для одной и той же зоны покрытия и одинаковой мощности передачи терминала TDD требуется больше базовых станций. Если TDD должен охватывать тот же диапазон FDD, необходимо увеличить мощность передачи TDD.

Каналы TDD восходящей и нисходящей линий связи находятся на одной частоте, и изоляция помех не может быть выполнена, и эффективность защиты от помех является низкой.

FDD более способен поддерживать мобильность и может лучше противостоять доплеровским сдвигам частоты, тогда как TDD более чувствителен к сдвигу частоты и плохо поддерживает мобильность.

1.2 Распределение полосы

LTE не только поддерживает различные конфигурации полосы пропускания, такие как 1,4 МГц, 3 МГц, 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц, 20 МГц, но также поддерживает различные полосы частот от 700 МГц до 2,6 ГГц.

Согласно соглашению, системой LTE определены 40 рабочих полос частот, которые используются для повторного использования существующих беспроводных стандартных полос частот. Каждая полоса частот имеет номер и определенный диапазон, и некоторые рабочие полосы частот будут перекрываться.

Числа с 1 по 32 представляют собой полосы частот FDD, а с 33 по 40 — полосы частот TDD, из которых номера 15, 16, 18 и 32 FDD еще не были назначены для определенных частотных точек.



LTE использует технологию OFDM с разнесением поднесущих△f= 15 кГц, каждая поднесущая имеет выборку IFFT 2048-го порядка, тогда период выборки LTE Ts = 1 / (2048 × 15 000) = 0,033us.В LTE наименьшей единицей описания времени структуры кадра является период выборки Ts。

2.1 Структура кадра FDD

Длина радиокадра типа LTE FDD составляет 10 мс, и каждый кадр содержит 10 подкадров и 20 временных интервалов. Каждый подкадр имеет 2 временных интервала, каждый временной интервал составляет 0,5 мс, каждый временной интервал может иметь несколько блоков ресурсов (PRB), и каждый PRB содержит несколько поднесущих.


LTE предъявляет жесткие требования к задержке В условиях малой нагрузки задержка в плоскости пользователя составляет менее 5 мс. Для удовлетворения высоких требований к задержке передачи данных системы LTE должны использовать очень короткиеДлина чередования (TTI) и период автоматического запроса повторения (ARQ), Следовательно, гранулярность временного интервала LTE должна быть очень хорошей.

TTI, интервал времени передачи, представляет минимальное время передачи данных, которое может широко варьироваться в зависимости от различных услуг, в частности, это относится к длине блока передачи, который можно независимо демодулировать в беспроводной линии связи. Демодуляция, такая как получение полного кадра радиосвязи 10 мс и затем демодуляция, тогда TTI составляет 10 мс. TTI относится к длине независимо декодированной передачи в беспроводной линии связи.

Интервал времени передачи (TTI) является параметром в UMTS (и других цифровых телекоммуникационных сетях, таких как системы LTE), который относится к передаче данных из более высоких уровней в кадры на уровне радиолинии. TTI относится к длине независимо декодированной передачи в беспроводной линии связи.TTI связан с размером блока данных от более высокого сетевого уровня до уровня линии радиосвязи。
В стандартах 3GPP LTE и LTE-A обычно рассматривается 1 TTI = 1 мс. То есть размер подкадра (подкадра = 2 слота), который является базовой единицей времени, регулируемой управлением радиоресурсами.

tti — это канал передачи, такой как время передачи блока передачи, такого как bch, dch, pch и т. д. Один tti передает один mac pdu (проверьте, данных TTI не так много, что я сказал, не очень ясно, мое собственное понимание таково, Время, которое требуется для передачи блока данных, обычно представляет собой блок данных, передаваемый в одном субкадре, поэтому tti — это размер субкадра; если блок данных передается в 10 субкадрах, tti — это длительность 10 субкадров)

Длина слота LTE составляет 0,5 мс, но для расписания 0,5 мс служебные сигналы слишком велики, и устройство должно быть высоким. Период общего планирования TTI устанавливается равным длине одного субкадра (1 мс), включая продолжительность времени двух блоков ресурсов RB. Следовательно, в период планирования ресурсные блоки RB появляются парами.

Структура кадра FDD поддерживает не только технологию полудуплексного FDD, но и технологию полнодуплексного FDD. Полудуплекс означает, что передача данных в обоих направлениях может выполняться по одному каналу передачи, но не одновременно. Полный дуплекс — это передача данных в обоих направлениях, которая может выполняться по одному каналу передачи. Может быть сделано одновременно.

Обычный слот содержит 7 последовательных символов OFDM. Чтобы преодолеть межсимвольные помехи (ISI), необходимо добавить CP. Длина CP связана с радиусом покрытия. Чем больше требуемый радиус покрытия, тем длиннее длина CP, которую необходимо настроить, но слишком длинный CP вызовет слишком большую нагрузку на систему.

Структура временного интервала в конфигурации общего CP восходящей линии связи и нисходящей линии связи показана на рисунке. В первом временном интервале длина CP 0-го символа OFDM отличается от длины CP других символов OFDM. Длина CP 0-го символа OFDM составляет 160Ts, что составляет около 5,2 мкс, длина CP других 6 символов OFDM составляет 144 Ts, что составляет около 4,7 мкс, полезная длина символа в каждом цикле OFDM составляет 2048 Ts, что составляет около 66,7 мкс. Для 7 периодов символа OFDM сумма полезной длины символа и длины CP составляет ровно 15360 Ts, что составляет около 0,5 мс.


Структура временного интервала в конфигурации расширенного CP восходящей линии связи и нисходящей линии связи показана на рисунке. Число символов OFDM в каждом временном интервале больше не семь, а шесть. В отличие от общей структуры слотов конфигурации CP, длина каждого периода символа OFDM одинакова в слоте.


2.2 Структура кадра TDD

Исходное предложение структуры кадра LTE TDD имеет две версии: одна представляет собой структуру кадра FS1 (Структура кадра 1), аналогичную структуре кадра FDD, а другая представляет собой комбинацию существующей структуры кадра TD-SCDMA FS2. Структура кадра: соответствует длине кадра LTE FDD, но сохраняет некоторые характерные элементы TD-SCDMA. Как показано


Получающаяся структура кадра не только совместима с двумя версиями TDD, но также завершает объединение TDD и FDD. Это объединение позволило TD-LTE стать общепризнанным международным стандартом, способствовало формированию отраслевой цепочки TD-LTE и уменьшило барьеры для поставщиков оборудования для выхода на рынок TD-LTE.

TDD также использует технологию OFDM. Интервал поднесущей и единица времени являются такими же, как у FDD, а структура кадра аналогична FDD, как показано на рисунке. Каждый кадр 10 мс состоит из десяти подкадров 1 мс, а каждый подкадр содержит два временных интервала 0,5 мс.


Существуют два различия между структурой кадра LTE TDD и FDD:

Во-первых, существуют специальные подкадры, состоящие из DwPTS, GP и UpPTS, общей длиной 1 мс;

Во-вторых, есть конверсионные точки вверх и вниз.

По сравнению со структурой кадра TDD TD-LTE и традиционной TD-SCDMAТо же самое, что каждый кадр имеет длину 10 мс, а каждое поле — 5 мс. Он также разделен на обычные временные интервалы и специальные временные интервалы. Существуют также точки преобразования временного интервала вверх и вниз, а точки преобразования временного интервала вверх и вниз регулируемы. Но различия между ними следующие:

Во-первых, количество временных интервалов, включенных в каждое поле, различно;

Во-вторых, длина двух временных интервалов различна;

В-третьих, длина специального временного интервала LTE регулируется.

Подкадр TDD TD-SCDMA имеет 7 регулярных временных интервалов (TS0-TS6), каждый временной интервал имеет длину 0,675 мс, каждый регулярный интервал времени TD-LTE TDD составляет 0,5 мс, но каждые два временных интервала Сформируйте группу для планирования.

TD-SCDMA имеет три специальных временных интервала: DwPTS (временной интервал пилот-сигнала нисходящей линии связи, длина 75 мкс), GP (защитный интервал, длина 75 мкс) и UpPTS (временной интервал пилот-сигнала восходящей линии связи, длина 125 мкс). Общая длина специального временного интервала составляет 0,275 мс.

TDD TD-LTE также имеет эти три специальных временных интервала общей длиной 1 мс. Длина DwPTS / GP / UpPTS регулируется.

Структура кадра TDD TD-LTE может проходитьДва способаДля обеспечения сосуществования с существующей TD-SCDMA:

Первый заключается в настройке различных соотношений временных интервалов восходящей и нисходящей линий связи;

Второе — настроить длину различных специальных временных интервалов DwPTS, GP и UpPTS.

В структуре кадра 10 мс TD-LTE может быть установлена ​​стратегия выделения подкадров восходящей линии связи и нисходящей линии связи.

Первый субкадр каждого кадра фиксированно используется в качестве интервала нисходящей линии связи для отправки системной широковещательной информации, второй субкадр фиксированно используется в качестве специального интервала, а третий субкадр фиксированно используется в качестве интервала восходящей линии связи; Атрибуты восходящей линии связи и нисходящей линии связи каждого субкадра являются переменными, и атрибуты регулярных временных интервалов и специальных временных интервалов также можно регулировать.

Протокол определяет в общей сложности 7 типов структур кадров TD-LTE от 0 до 6 для стратегий конфигурации восходящей линии связи и нисходящей линии связи, как показано в таблице.


D представляет нисходящую линию, S представляет специальный временной интервал (также считаемый как нисходящую линию), и U представляет восходящую линию.

Длины различных специальных временных интервалов DwPTS, GP и DwPTS могут быть сконфигурированы в кадре LTE-TDD, как показано в следующей таблице. Длина подкадра TDD включает в себя 2 временных интервала. В случае общей конфигурации CP длина подкадра TDD составляет 14 периодов символа OFDM. В случае расширенной конфигурации CP длина подкадра TDD составляет 12 символов OFDM. период.


Беспроводные ресурсы, выделенные физическим каналом беспроводной системы, обычно идентифицируются четырехуровневой структурой: номер системного кадра, беспроводной кадр, подкадр (или короткий кадр), временной интервал × кодовый канал (CDMA) / ресурсный блок RB (LTE, временной интервал × Поднесущая) как показано.


В WCDMA и TD-SCDMA используется технология CDMA.В дополнение к указанию временного интервала для планирования ресурсов должен быть указан номер кодового канала. В LTE,В дополнение к номеру слота, указанному в планировании ресурсов, также должен быть указан номер поднесущей, то есть должен быть указан порядковый номер RB。

Размер временного интервала определяет гранулярность планирования ресурсов. 6 = 0,26us. В TD-SCDMA скорость чипа составляет 1,28 Мбит / с, а длительность каждого чипа составляет Tchip = 0,78us.

LTE использует технологию OFDM. Интервал поднесущей составляет △ f = 15 кГц. Каждая поднесущая дискретизируется с IFFT 2048-го порядка. Затем период дискретизации Ts = 1 / (2048 × 15000) = 0,033us. В LTE наименьшей единицей описания времени структуры кадра является период Ts выборки.

Продолжительность Tf кадров WCDMA, TD-SCDMA и LTE составляет 10 мс. Они выражены их соответствующими единицами времени: Tf = 38400Tchip в WCDMA, Tf = 12800Tchip в TD-SCDMA, Tf = 307200Ts в LTE.

Каждый кадр WCDMA длиной 10 мс делится на 15 временных интервалов, и каждый временной интервал равен Tslot = 2560, что соответствует циклу быстрого управления мощностью. Минимальная единица для планирования ресурсов в версии WCDMA R99 составляет 10 мс, а минимальная единица для планирования ресурсов в HSDPA WCDMA представляет собой короткий кадр, который составляет 2 мс.

Каждый кадр LTE разделен на 10 подкадров с общим количеством 20 временных интервалов. Длина каждого временного интервала короче, чем временной интервал WCDMA. Единицей планирования ресурсов является подкадр, то есть продолжительность двух интервалов времени составляет 1 мс.

Каждый хвостовой кадр TD-SCDMA длиной 10 мс делится на два подкадра 5 мс, а единица времени для планирования ресурсов — это длина подкадра 5 мс. Каждый подкадр включает в себя 7 обычных временных интервалов и 3 специальных временных интервала, что означает, что специальный временной интервал будет появляться дважды в кадре 10 мс.

Каждый специальный временной интервал кадра TD-LTE длиной 10 мс может появляться один или два раза, в зависимости от стратегии конфигурации периодов преобразования восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Три специальных временных интервала занимают 1 мс подкадры. Каждый полукадр включает в себя пять субкадров по 1 мс.

Сравнение структуры временных интервалов LTE, WCDMA, TD-SCDMA показано в таблице ниже.


Основные характеристики LTE

Меню
Система LTE была разработана для того, чтобы предоставить пользователям доступ к всевозможным сервисам, а также к сети Интернет посредством протокола IP. Сеть LTE состоит из множества узлов. Все узлы сети принято делить на две категории. Узлы, относящиеся к сети радиодоступа (radio access), и узлы — опорной сети (core network). Ключевым элементом, определяющим эффективность любой радиосети, являются алгоритмы и механизмы, используемые для передачи данных между базовой станцией (БС, в англоязычной литературе — eNodeB) и мобильными станциями (МС, в англоязычной литературе — UE). Далее рассматриваются основные характеристики сети LTE, относящиеся к сети радиодоступа.

Начнем с радиуса соты. Согласно требованиям к системе LTE, при радиусе соты в 5 км, все требования к спектральной эффективности, пропускной способности и работы с мобильными абонентами должны поддерживаться. При радиусе соты в 30 км допускается ухудшение в показателях производительности.

Для обеспечения двунаправленной передачи данных между БС и МС технологией LTE поддерживается как частотный (FDD), так и временной дуплекс (TDD). Для частотного дуплекса определено 15 парных частотных диапазонов (частоты от 800 МГц до 3. 5 ГГц), а для временного — 8. При этом, ширина радиоканала может быть различной. Допустимы следующие значения: 1.4, 3, 5, 10, 15 и 20 МГц. В качестве систем множественного доступа в LTE используются OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) в нисходящем канале и SC-FDMA в восходящем канале.

При использовании технологии OFDMA весь имеющийся спектр разбивается на поднесущие, ортогональные друг другу. В зависимости от используемой ширины канала общее количество поднесущих может быть 72, 180, 300, 600, 900 или 1200. Каждая из поднесущих может иметь свой вид модуляции. Могут использоваться следующие модуляции: QPSK, 16QAM, 64QAM. Множественный доступ организуется за счет того, что одна часть поднесущих выделяется одному пользователю к кадре, другая часть — второму пользователю и т.д. Для более подробной информации см. описание физического уровня.
Основной плюс технологии OFDMA заключается в том, что она позволяет бороться при приеме сигнала с негативными эффектами, вызванными многолучевым распространением. Однако, этой технологии так же присущи и некоторые недостатки. Основные из них заключаются в том, данная технология очень чувствительна к синхронизации по частоте. А также, сгенерированный OFDMA сигнал обладает высоким PAPR (Peak to Average Ratio). Это в свою очередь сказывается на том, что используемый усилитель сигнала будет работать в нелинейных участках своей характеристики. Поэтому его эффективность будет низкой, что достаточно критично для устройств с ограниченным запасом энергии (мобильных терминалов). Из-за этого в восходящем канале LTE используется другая технология множественного доступа, а именно SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access). Отличие SC-FDMA от OFDMA заключается в том, что в SC-FDMA используется дополнительная обработка сигнала для снижения PAPR. В SC-FDMA в качестве такой дополнительной обработки сигнала используется преобразование Фурье. Так же, как и в нисходящем канале, в восходящем канале могут использоваться следующие виды модуляции: QPSK, 16QAM, 64QAM.

Стандарт LTE также поддерживает технологию передачи MIMO (Multiple Input Multiple Output), которая позволяет существенно увеличить пиковую скорость передачи данных и значение спектральной эффективности. Суть технологии MIMO заключается в том, что при передаче и приеме данных используется несколько антенн с каждой стороны. Разные антенны могут передавать одни и те же данные, в этом случае повышается надежность передачи данных, но не скорость передачи. Также разные антенны могут передавать различные потоки данных, при этом увеличивается скорость передачи данных. Максимально в нисходящем канале технологией LTE поддерживается схема 4х4. Это означает, что на передающей и приемной стороне используется по четыре антенны. В этом случае скорость передачи данных может быть увеличена до 4-х раз (в действительности чуть меньше из-за увеличения количества пилотных сигналов).

При использовании технологии MIMO и ширине канала 20 МГц максимальная скорость передачи данных может достигать 300 Мбит/с в нисходящем канале и 170 Мбит/с в восходящем.

В требованиях к LTE значения спектральной эффективности указаны как 5 бит/с/Гц для нисходящего канала и 2.5 бит/с/Гц для восходящего канала (что соответствует скоростям передачи данных в 100 Мбит/с и 50 Мбит/с). При этом высокие показатели производительности должны поддерживаться для мобильных пользователей, перемещающихся со скоростью до 120 км/ч.

Если вы не нашли интересующую вас информацию по LTE/LTE-A в этой статье, напишите мне об этом письмо на [email protected] Я постараюсь ее добавить в кратчайшие сроки.

H или 4G что лучше

3G, 4G, LTE в современных технологиях легко запутаться, тем более что реклама телефонов часто делает упор на поддержку 4G.

Давайте разберем, нужен ли вообще этот 4G. Итак, 4G — это стандарт связи, который обозначает что используется сеть четвертого поколения, чаще всего, говоря 4G имеют ввиду мобильный интернет. Интернет, который обеспечивает сеть 4 поколения, обеспечивает скорость, заметно больше чем 3G интернет:

  • 3G — до 42 Мбит/с
  • 4G — до 150 Мбит/с (Теоретически в будущем возможно развитие до 1 Гбит/с)

Использование 4G дает не только плюсы в скорости скачивания, быстрое скачивание позволяет меньше времени загружать процессор и радиомодуль, при этом уменьшается использование батареи и снижается излучение. Также выгодно использовать 4G в движении, т.к. на скорости 100 км/ч скорость передачи данных падает в 15-20 раз.

Конечно между 42 и 150 Мбит/с разница большая, чтобы использовать 4G-телефон необходимо находится в зоне покрытия 4G, она в России составляет около 50%.

Пример

Если при покупке телефона Вы делаете выбор между 3G и 4G и переживаете о том что скорость на 3G будет недостаточной, то возможно Вам подскажет простой расчет:

Например, если в тариф включено 10 ГБ трафика на месяц. При скорости 3G (42 Мбит/с) скорость скачивания равна 5,25 мегабайт в секунду, 10 Гб = 10 000 Мегабайт. 10 000 Мб / 5,25 Мб/сек = 1904 сек = 31,7 минут, то есть:

  • при использовании 3G весь месячный трафик — 10 Гб можно скачать за 30 минут, те у кого включен 1 Гб израсходуют его за 3 минуты
  • при использовании 4G (LTE) месячный трафик — 10 Гб можно скачать за 10 минут, те у кого включен 1 Гб израсходуют его за 1 минуту

Итог

Исходя из этих расчетов видно, что гнаться за 4G только ради скорости не стоит, и пока покрытие не 100% можно смело покупать телефон без поддержки 4G, а через 2-3 года всё равно захочется поменять телефон, вот тогда уже можно рассмотреть вариант с 4G.

Скорость беспроводного интернета становится всё выше, а вслед за популярным 3G появились новые аббревиатуры — 4G и LTE. Эти стандарты обещают более качественное соединение, молниеносную загрузку страниц на смартфонах и планшетах. Чем они лучше предыдущих беспроводных технологий? Именно это стоит знать пользователям.

В наше время существуют некоторые заблуждения по поводу 4G и LTE. В этой статье мы объясним, что к чему

Понимать, в чём разница между 4G и LTE важно хотя бы потому, что часто поставщики связи вводят в заблуждение своих клиентов, предоставляя им отнюдь не молниеносную скорость соединения.

Чем отличается 4G от LTE?

Эти технологии нередко упоминаются вместе, но по факту относятся к разным классам. Но сначала давайте проведём черту между ними и распространённым 3G-подключением. Этот стандарт стал популярен благодаря тому, что позволяет получить на мобильных устройствах связь со скоростью до 10 Мбит/сек. А вершиной его стала технология HSPA+, максимальная скорость которой составляет 168 Мбит/сек, хотя на практике вы не получите показателей, больших, чем 64 Мбит/сек.

Чем же так кардинально выделился 4G? Он отличается тем, что при его создании удалось добиться скорости соединения от 100 Мбит/сек до целых 1 Гбит/сек. То есть в сотни раз больше, чем это возможно с 3G.

Технология была предложена Международным союзом электросвязи ещё в 2008 году. Но прошло некоторое время, пока она стала более известной и операторы вместе с разработчиками мобильных устройств решили использовать её для интернет-соединения.

Так откуда взялся LTE?

Он появился именно после появления 4G. Пока разработчики мобильных устройств и поставщики услуг хотели бы, но не могут обеспечить такое высокоскоростное соединение, способное достигать отметки в 1 Гбит/сек. Поэтому и возник стандарт LTE, который предоставляет скорость на уровне 100 Мбит/сек, а с недавнего времени дошёл до втрое больших показателей. А поскольку такой результат входит в диапазон значений 4G, его решили представлять таким же именем.

Хитро, не правда ли? На самом деле, LTE отличается тем, что способен показать только одну десятую возможностей 4G. Однако стоит заметить, он уже находится далеко впереди 3G. Отсюда и появилась путаница — поначалу производителям и операторам позволили именовать его как 4G, или писать их вместе.

Поэтому, если вам предлагают интернет с аббревиатурой 4G для планшета или смартфона, знайте — это, скорее всего, просто LTE. И все-таки он имеет значительное преимущество перед предыдущими технологиями, и стоит того, чтобы им пользоваться.

Далее, не забывайте о том, что для пользования таким соединением требуется не только подключение соответствующего тарифа, но и наличие поддержки стандарта на самом устройстве.

Таким образом, ответ на вопрос, что лучше — 4G или LTE, — становится понятен сам по себе. К сожалению, пока это знание не даёт нам преимуществ. Технологию же со скоростью 100 Мбит/сек можно считать первой ступенью к дальнейшему переходу к 4G.

На что сегодня способен LTE?

Те, кто пользуется таким видом интернета, отмечают отличные показатели ping. Этот термин знаком многим любителям онлайн-игр и обозначает время отклика между компьютером и сервером. Чем он ниже, тем выше скорость соединения.

Это имеет значение не только в играх, но и в использовании Skype. При невысоком пинге собеседник будет практически мгновенно видеть и слышать всё, что вы ему передаёте.

Ещё отметим тот факт, что покрытие стандарта LTE пока не очень большое и о нём, как правило, можно узнать у самого оператора. А несомненным преимуществом технологии является не только скорость, но и суть работы: вы получаете именно беспроводное соединение. Это не просто удобно, но и поможет существенно развить коммуникации по всему миру, вывести их на новый уровень.

Уже сегодня на рынке России представлены тарифные планы, способные обеспечить показатели до 300 Мбит/сек, которые доступны всем, чьи устройства поддерживают эту технологию. По правде, вам будет более чем достаточно такой скорости, если вы пользуетесь соединением для досуга или работы, даже когда она связана с сетью. Так что, если есть возможность — стоит воспользоваться, ведь это небывалые возможности для любых действий на мобильном устройстве.

Теперь вы знаете, какая разница между 4G и LTE. Первый стандарт, конечно, намного лучше, но пока недоступен для использования на гаджетах. Однако, учитывая темпы развития технологий, можно предположить, что он будет доступен уже через пару лет. Поэтому, если вы желаете сразу же начать пользоваться высокоскоростным интернетом, можете уже сегодня присматриваться к смартфонам на Андроид с поддержкой 4G. Ведь кто знает, наверняка он появится внезапно и сделает работу в сети ещё приятнее и лучше.

В предыдущей статье мы уже рассматривали стандарты третьего поколения под общим названием 3G. Однако, быстрыми темпами распространяется связь уже четвёртого поколения — 4G. Основным стандартом в 4G на данный момент является LTE. Строго говоря, LTE не был первым стандартом четвёртого поколения, первым широко распространённым был стандарт WiMAX. В нём первое время работала сеть 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 теоретические 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 сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, 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-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.

Частоты LTE в России

Приведём список частотных диапазонов сетей 4G LTE в России операторов «большой четвёрки» (данные на конец 2019 года). Существуют также региональные сети 4G LTE местных операторов, работающих в других частотных диапазонах, однако в рамках данной статьи мы их рассматривать не будем.

Частотное распределение каналов сотовой связи в России

Скорость 4G LTE

Самым главным критерием, который особенно интересует абонентов, т.е. пользователей сетей 4G LTE, является скорость передачи данных. А скорость прежде всего зависит от ширины (полосы) частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа дуплекса, используемого в сети.

  • полоса 5 МГц — 37 Мбит/с на получение и 12 Мбит/на передачу
  • полоса 10 МГц — 75 Мбит/с на получение и 25 Мбит/на передачу
  • полоса 15 МГц — 112 Мбит/с на получение и 37 Мбит/на передачу
  • полоса 20 МГц — 150 Мбит/с на получение и 50 Мбит/на передачу

Данные показатели характерны для сетей LTE cat.4, которые в данный момент наиболее распространены.

В сетях LTE-Advanced (LTE cat.6, LTE cat.9 и т.д.) происходит агрегация, т.е. суммирование полос на разных частотных диапазонах, таким образом достигается существенный прирост скорости 4G LTE. К примеру, если сложить полосу 10 МГц из одного диапазона и полосу 20 МГц из другого диапазона, получим полосу 30 МГц и скорость 225 Мбит/с. В некоторых странах уже сейчас работают агрегации до четырёх полос (LTE cat. 12), что даёт скорость до 600 Мбит/с и выше. Самая современная на данный момент (конец 2020 года) категория LTE — это LTE cat.20 с агрегацией семи каналов по 20 МГц (7×20 = полоса 140 МГц) и скоростью до 2000 Мбит/с. Это огромная скорость передачи данных для беспроводных сетей. Подробнее о реальной скорости интернета в сетях 4G LTE в нашей статье.

Оборудование для 4G интернета

Для подключения к сетям 4G LTE необходимо хотя бы простейшее оборудование: смартфон, планшет, модем или роутер. Мобильные (переносные) устройства типа смартфона или планшета мы не рассматриваем, т.к. это устройства прежде всего для связи, а не для обеспечения выхода в интернет. А вот 4G-модем или 4G-роутер — это как раз те устройства, которые чаще всего и используются для обеспечения основного или резервного канала доступа в интернет. Модем может быть использован как для одного компьютера через USB-разъём, так и для нескольких устройств через совместимый Wi-Fi-роутер. В таком случае роутер раздаёт получаемый от модема интернет по воздуху через Wi-Fi или по проводу через Ethernet. 4G-роутер — это тот же роутер, только с интегрированным внутрь модемом.

Для полноценного использования потенциала сетей 4G LTE рекомендуется подключение наружных 4G-антенн к модему или роутеру. В этом случае принимается максимально качественный и мощный сигнал от базовой станции, а значит обеспечивается максимально скоростное и стабильное соединение. Подробнее о типах антенн и особенностях их подключения в нашей статье.

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 к сети Интернет. Зачастую возможно подключить 4G интернет даже там, где покрытие сетей LTE отсутствует. Для этого используются специальные 4G антенны, 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 специалисты определят тип сигнала, замерят его параметры, подберут соответствующее оборудование для обеспечения быстрого и стабильного выхода в Интернет через сеть 4G LTE.

Используемые источники:

  • https://appbrowser.ru/stoit-li-pokupat-4g-telefon/
  • https://protabletpc.ru/reviews/4g-i-lte-v-chyom-raznitsa.html
  • https://bitconnect.ru/tehnologii/chto-takoe-4g-lte.html

Поговорим о частотах мобильного интернета — Технологии — Xiaomi Community

Всем пятничного дня, дорогие Mi-фаны!

      Несмотря на то, что LTE доступен уже практически во всех регионах нашей страны, у пользователей до сих пор присутствует путаница в частотах (Bands), а также в категориях этой технологии (LTE cat. X). Сегодня я хотел бы подробно рассказать, в чем отличия «бэндов» LTE, категорий LTE, а также о том, какие из них уже используются в России, а какие могут появиться в будущем.

LTE Bands — частоты 4G-технологии


      В отличие от GSM и UMTS, которые стали стандартами для 2G и 3G связи, технологией LTE может использоваться гораздо более широкий спектр частот. Так, например, в GSM используются только 4 диапазона 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц, а в UMTS к ним еще добавляются диапазоны 1900-2200 МГц.

      Технология LTE в свою очередь может работать на частотах от сверхнизких в 450 МГц до сверхвысоких в 5 ГГц, и более того, она может объединять в один канал несколько диапазонов по технологии LTE Advanced, но о ней мы поговорим чуть позже.

      Всего существует 70 «бэндов» LTE, которые отличаются между собой частотой и некоторыми другими параметрами, но сегодня я остановлюсь только на тех, которые используются в России.

В данный момент российскими операторами используются 5 band’ов:

  • 3 в диапазоне 1800 МГц FDD;
  • 7 в диапазоне 2600 МГц FDD;
  • 20 в диапазоне 800 МГц FDD;
  • 31 в диапазоне 450 МГц FDD;
  • 38 в диапазоне 2600 МГц TDD.

      Вы могли заметить, что несмотря на одинаковый диапазон частот 2600 МГц в 7 и 38 «бэнде», они отличаются обозначениями FDD и TDD. Сейчас постараюсь объяснить, в чем разница.

      В целом, конечный пользователь этой разницы может и не заметить, однако технологически сети FDD и TDD принципиально отличаются вот в чем. При использовании FDD (Frequency Division Duplex) входящий и исходящий трафик разделены частотно, то есть загрузка данных идет на одной частоте, а выгрузка на другой. При использовании TDD (Time Division Duplex) и загрузка, и выгрузка данных осуществляются на одной и той же частоте, только попеременно.

      С точки зрения оператора, выгоднее иметь TDD-сеть, так как ей необходим только 1 частотный диапазон и на загрузку, и на отдачу. С точки зрения пользователя, теоретически, выгодней работать в сети FDD, так как восходящий и нисходящий трафик идут раздельно и не мешают друг другу. Но на практике, как я уже отмечал раньше, разница будет скорее незаметна.

      Что касается различий между остальными band’ами, то здесь стоит отметить их дальнобойность, пробиваемость и ёмкость. Если не вдаваться в подробности, то чем ниже частота, тем выше дальнобойность и лучше свойство прохождения сквозь городскую застройку, но меньше емкость самой сети и, соответственно, скорости в ней.

      Band 31 в России в данный момент используется только оператором Tele2, который продает оборудование LTE-450 под брендом Skylink. Как пишет сам оператор, эта технология пользуется популярностью в самых отдаленных и малонаселенных уголках с плохим покрытием других мобильных сетей. Радиус действия базовой станции LTE-450 может покрывать радиус до 20 км, что в 5-6 раз больше, чем у базовой станции стандарта LTE-2600. Стоит отметить, что данный band не поддерживается смартфонами, с ним работают только специальные модемы и роутеры.

      «Большая тройка» широко использует в России 3, 7, 20 и 38 band’ы, причем комбинирует их в зависимости от нескольких факторов. Чем выше плотность населения и его активность, тем выше требуется частота, так как необходимо обеспечить высокую емкость и хорошую скорость. В центрах мегаполисов, в деловых районах, в местах с высокой туристической активностью, как правило, используются 3, 7 и 38 band’ы. В регионах, где плотность населения и инвестиции в инфраструктуру меньше, используется Band 20, так как в нем базовая станция может покрывать достаточно большой радиус (до 13,4 км) с хорошим проникновением в здания, при этом скорость не страдает, так как там гораздо меньше пользователей, которым нужен LTE. Но преимущественно band20 используется либо в абсолютно малонаселенных территориях, либо в крупных городах как дополнительный диапазон. То есть, даже если ваше устройство не поддерживает band20, вы не останетесь без 4G, так как территория дополнительно будет покрытия band 3-7-38.

      Есть еще один немаловажный фактор — это наличие тех или иных частот в тех или иных регионах у тех или иных операторов. Тут уже оператор подстраивается не только под специфику локации, но и под свой портфель частот. Сами частоты были разыграны среди операторов на аукционах, которые проводились в нашей стране несколько раз.

      Также стоит отметить, что Band 3, работающий в диапазоне 1800 МГц, это одновременно и та частота, на которой работает 2G/3G связь. То есть, чем шире канал оператор хочет отдать для LTE, тем уже он станет для 2G/3G сетей, которыми продолжают пользоваться большинство российских абонентов. Естественно, о существенном рефакторинге сетей в 1800 МГц пока говорить рано, но это неминуемое будущее, ведь доля 2G/3G гаджетов по отношению к 4G-устройствам будет постепенно падать.

LTE-Advanced или что будет, если объединить несколько Band’ов


      Когда речь заходит об LTE Advanced, то в тексте часто присутствуют обозначения, вроде LTE cat.4, LTE cat.6 или LTE cat. 9. Давайте попробуем разобраться, что они обозначают, но сначала, что называется «на пальцах», я объясню, что собой в общих чертах представляет LTE Advanced.

      LTE Advanced — это технология, которая позволяет объединить в один канал несколько несущих частотных диапазонов. Так, например, оператор, который использует LTE Advanced, берет 1,4-20 МГц из одного диапазона, объединяет их в одну «трубу» с 1,4-20 МГц из другого диапазона и на выходе получается агрегированный стандарт LTE Advanced. На сегодняшний день теоретически возможным является объединение 5 несущих с максимальной шириной полосы в 20 МГц, что на выходе дает внушительные 100 МГц, но это лишь теория. Теперь давайте разберемся, что происходит на практике.

      Первым в России оператором, который на своей сети применил LTE Advanced стала Yota, будучи еще независимым оператором. Это случилось 9 октября 2012, но оператор настолько сильно опередил время, что запуск получился формальным, так как модемов с поддержкой LTE Advanced тогда не было, а сим-карты для смартфонов и планшетов Yota не предлагала.

      Настоящий коммерческий запуск первым осуществил МегаФон весной 2014 года. В Москве и Санкт-Петербурге оператор объединил две несущих по 20 МГц в Band 7, получив теоретически доступные 300 Мбит/с и сеть, соответствующую категории LTE cat. 6.

      В 2015 году МегаФон замахнулся на LTE cat. 9 со скоростью до 450Мбит/с, которая объединяла в себе 2 несущих по 20 Мгц из Band 7 и еще одну несущую шириной 20 Мгц из Band 3. Однако дальше тестирования дело не дошло, так как для использования такой большой ширины канала в Band 3 (1800 МГц) требовалось существенно сократить емкость 2G-сети оператора.

      Билайн, в отличие от МегаФона, не обладает большим количеством доступных частот, поэтому его запуск LTE Advanced получился несколько скромнее. В конце лета 2014 года в Москве «полосатый» оператор объединил Band 7 и Band 20 с шириной 10 МГц и 5 МГц соответственно, получив максимально возможную скорость 112,5 Мбит/с и сеть, соответствующую категории LTE cat. 4. После этого, во время тестов, оператор добавил и третью несущую в 20 МГц из Band 3, добившись 250 Мбит/с максимальной скорости, однако такая сеть не была запущена в коммерческую эксплуатацию. Все дело в том, что 20 МГц в диапазоне 1800 МГц — это вся доступная Билайн полоса, которая используется сетью GSM, и ее рефакторинг в 4G привел бы к тройному сокращению емкости существующий сети 2G.

      МТС, в свою очередь, первую LTE Advanced-сеть запустил в середине 2015 года, объединив 2 полосы по 5 МГц из Band 3 и 1 полосу шириной 5 Мгц из Band 38, что стало проблемой для большинства нетоповых смартфонов, так как агрегацию неравных полос спектра в разных диапазонах поддерживают только флагманские устройства. Но в МТС, в зависимости от региона, применяется и другая агрегация, которую поддерживает более обширный ряд гаджетов.

      На сегодняшний день самую быструю сеть МТС имеет в Башкортостане, где применяется агрегация трех несущих 1800+2600+800 МГц с суммарной шириной полосы до 35 МГц (20+10+5), что позволяет достичь скорости до 260 Мбит/с. Но такая сеть, несмотря на три несущих, соответствует только категории LTE cat. 4., так как скорость не достигает 300 Мбит/с.

      Чтобы подробнее узнать, какой оператор в вашем регионе уже работает в LTE Advanced, введите в поисковую строку Google или Яндекс запрос «LTE Advanced в [ваш город]» и наверняка вы найдете новость, которая ответит на этот вопрос. Если не найдете, как было со мной (Курск), то в вашем регионе пока никто не запустил такую сеть. Что касается карт покрытия на сайтах оператора, то информацию об LTE Advanced пока предоставляет только МегаФон.

      Как видно из всего вышеперечисленного, МегаФон имеет преимущество в частотах и успешно им пользуется. Другие же операторы, имея более скромный портфель частот, присматриваются к стандарту LTE-U (LTE Unlicensed), о котором я расскажу ниже.

LTE-U — будущее без лицензий, но с ограничениями


      Как я уже упоминал ранее, технология LTE уникальна тем, что может работать в разных диапазонах от сверхнизких до сверхвысоких, в том числе и в диапазоне 5 ГГц. Это частота является не лицензируемой, то есть неконтролируемой государством, и на ней работают современные Wi-Fi роутеры.

      LTE-U (Unlicensed) является некой смесью из привычного нам Wi-Fi и мобильной сети четвертого поколения, причем совместимыми между собой. Узким местом LTE-U, как и у Wi-Fi, является небольшой радиус действия базовой станции, что делает эту технологию пригодной только к использованию в помещениях, например, в офисных зданиях и торговых центрах. А вот нелицензируемость 5 ГГц является плюсом технологии, так как оператор без дополнительных согласований в госсорганах может устанавливать свои базовые станции и покрывать сетью LTE-U любые помещения.

      LTE-U существует не обособленно, а как дополнение к LTE и LTE-Advanced, то есть пользовательское устройство одновременно может работать в нескольких band’ах LTE с помощью LTE-A и при этом одновременно использовать ресурсы LTE-U, объединяя все сети в единый канал, что позволяет достичь пиковых скоростей на уровне 1 Гбит/с.

      Более того, поддерживается технология Link Aggregation, с помощью которой добавить скорости своему смартфону можно будет при помощи домашнего Wi-Fi. То есть, находясь дома, с помощью LTE-U вы сможете объединить LTE-сеть оператора и домашний Wi-Fi в единую LTE Unlicensed-сеть, которая для передачи данных будет использовать все вышеназванные каналы одновременно.

      В данный момент заинтересованность в LTE-U выразили Билайн и МТС, которые планируют развернуть первые сети LTE-U уже в этом 2017 году. Но на рынке пока нет смартфонов, которые поддерживают эту технологию, хотя уже скоро подобные аппараты должны поступить в продажу. Стоит отметить, что Россия не отстает от других стран, так как в мире пока еще не запущено ни одной LTE Unlicensed-сети.

      Сегодня вы узнали об основных терминах, связанных с сетями четвертого поколения, а также о ситуации с LTE в России. Надеюсь, что у меня получилось объяснить такие сложные вещи простыми словами. Отмечу в конце, что я намеренно не углублялся в теорию и загружал вас лишней информацией, которая большинству была бы не интересна. Всем спасибо за внимание и желаю отличных выходных!

Что лучше — LTE 1800 или LTE 2600?

В отличие от GSM и UMTS, которые стали стандартами для 2G и 3G связи, технологией LTE может использоваться гораздо более широкий спектр частот. Так, например, в GSM используются только 4 диапазона 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц, а в UMTS к ним еще добавляются диапазоны 1900-2200 МГц.

Технология LTE может работать на частотах от сверхнизких в 450 МГц до сверхвысоких в 5 ГГц, и более того, она может объединять в один канал несколько диапазонов по технологии LTE Advanced.

Всего существует 70 «бэндов» LTE, которые отличаются между собой частотой и некоторыми другими параметрами, но сегодня я остановлюсь только на тех, которые используются в России.

В данный момент российскими операторами используются 5 band’ов:

3 в диапазоне 1800 МГц FDD;
7 в диапазоне 2600 МГц FDD;
20 в диапазоне 800 МГц FDD;
31 в диапазоне 450 МГц FDD;
38 в диапазоне 2600 МГц TDD.

Вы могли заметить, что несмотря на одинаковый диапазон частот 2600 МГц в 7 и 38 «бэнде», они отличаются обозначениями FDD и TDD. Объясним в чем разница.

При использовании FDD (Frequency Division Duplex) входящий и исходящий трафик разделены частотно, то есть загрузка данных идет на одной частоте, а выгрузка на другой. При использовании TDD (Time Division Duplex) и загрузка, и выгрузка данных осуществляются на одной и той же частоте, только попеременно.

С точки зрения оператора, выгоднее иметь TDD-сеть, так как ей необходим только 1 частотный диапазон и на загрузку, и на отдачу. С точки зрения пользователя, теоретически, выгодней работать в сети FDD, так как восходящий и нисходящий трафик идут раздельно и не мешают друг другу.

Что касается различий между остальными band’ами, то здесь стоит отметить их дальнобойность, пробиваемость и ёмкость. Если не вдаваться в подробности, то чем ниже частота, тем выше дальнобойность и лучше свойство прохождения сквозь городскую застройку, но меньше емкость самой сети и, соответственно, скорости в ней.

Band 31 в России в данный момент используется только оператором Tele2, который продает оборудование LTE-450 под брендом Skylink. Как пишет сам оператор, эта технология пользуется популярностью в самых отдаленных и малонаселенных уголках с плохим покрытием других мобильных сетей. Радиус действия базовой станции LTE-450 может покрывать радиус до 20 км, что в 5-6 раз больше, чем у базовой станции стандарта LTE-2600. Стоит отметить, что данный band не поддерживается смартфонами, с ним работают только специальные модемы и роутеры.

«Большая тройка» широко использует в России 3, 7, 20 и 38 band’ы, причем комбинирует их в зависимости от нескольких факторов. Чем выше плотность населения и его активность, тем выше требуется частота, так как необходимо обеспечить высокую емкость и хорошую скорость. В центрах мегаполисов, в деловых районах, в местах с высокой туристической активностью, как правило, используются 3, 7 и 38 band’ы. В регионах, где плотность населения и инвестиции в инфраструктуру меньше, используется Band 20, так как в нем базовая станция может покрывать достаточно большой радиус (до 13,4 км) с хорошим проникновением в здания, при этом скорость не страдает, так как там гораздо меньше пользователей, которым нужен LTE. Но преимущественно band20 используется либо в абсолютно малонаселенных территориях, либо в крупных городах как дополнительный диапазон. То есть, даже если ваше устройство не поддерживает band20, вы не останетесь без 4G, так как территория дополнительно будет покрытия band 3-7-38.

Есть еще один немаловажный фактор — это наличие тех или иных частот в тех или иных регионах у тех или иных операторов. Тут уже оператор подстраивается не только под специфику локации, но и под свой портфель частот. Сами частоты были разыграны среди операторов на аукционах, которые проводились в нашей стране несколько раз.

Также стоит отметить, что Band 3, работающий в диапазоне 1800 МГц, это одновременно и та частота, на которой работает 2G/3G связь. То есть, чем шире канал оператор хочет отдать для LTE, тем уже он станет для 2G/3G сетей, которыми продолжают пользоваться большинство российских абонентов.

UMTS, HSDPA, HSPA+, DC-HSPA+ и 4G (LTE)

   Идея беспроводной мобильной связи зародилась в головах ученых еще в начале 20-го века. Работы по созданию системы радиотелефонной связи активно велись и в западных странах и в Советском Союзе, однако первая рабочая модель сотового телефона появилась в лишь в 1973 году, когда американская компания Motorola представила миру DynaTac — первый прототип портативного сотового телефона.
   Сегодня жизнь человека практически невозможно представить без мобильных устройств, использующих технологии беспроводной связи. За последние 35 лет сменилось 4 поколения сотовой связи, и на смену четвертому приходит пятое поколение, внедрение которого ожидается к 2020 году. Об истории развития сотовой связи, поколениях и применяемых технологиях пойдет речь в данной статье.

Первое поколение — 1G

   Все стандарты первого поколения были аналоговыми и имели массу недостатков. Проблемы были как с качеством сигнала, так и с совместимостью технологий.
   Среди стандартов мобильной связи первого поколения, наибольшее распространение получили следующие:
•    AMPS (Advanced Mobile Phone Service – усовершенствованная подвижная телефонная служба). Использовался в США, Канаде, Австралии и странах Южной Америки;
•    TACS (Total Access Communications System — тотальная система доступа к связи) Использовался в европейских странах, таких как Англия, Италия, Испания, Австрия и ещё ряд стран;
•    NMT (Nordic Mobile Telephone – северный мобильный телефон). Применялся в скандинавских странах.
•    TZ-801 (TZ-802,TZ-803), разработанные в Японии.
   Не смотря на имеющиеся проблемы с качеством и совместимостью стандартов, аналоговым сетям мобильной связи все же нашли коммерческое применение. Первыми это сделали японцы в 1979 году, затем в 1981 году аналоговая сеть была запущена в Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции, и в 1983 году в США.

Второе поколение — 2G

   В 1982 году Европейской конференцией почтовых и телекоммуникационных ведомств была сформирована рабочая группа, названная GSM (франц. Groupe Spécial Mobile — специальная группа по подвижной связи). Целью создания группы, является изучение и разработка пан-Европейской наземной системы подвижной связи общего применения.
   В 1989 году изучение и разработку второго поколения мобильной связи продолжил Европейский институт стандартов в телекоммуникации. Аббревиатура GSM тогда приобрела иное значение — Global System for Mobile Communications (глобальная система для подвижной связи).
   В 1991 году появились первые коммерческие мобильные сети второго поколения. Главным отличием сетей второго поколения от первого является цифровой метод передачи данных. Технологии передачи данных в цифровом виде позволили внедрить сервис обмена текстовыми сообщениями (SMS), а позднее, с помощью протокола WAP (Wireless Application Protocol — беспроводной протокол передачи данных) стал возможен выход в Интернет с мобильных устройств. Скорость передачи данных в сетях второго поколения составляла не более 19,5 кбит/с.
   Дальнейший рост потребности пользователей в мобильном интернете послужил толчком для разработки сетей следующих поколений. Промежуточными этапами между сетями 2G и 3G стали поколения, условно называемые 2,5G и 2,7G.
    Поколением 2,5G обозначили технологию GPRS (General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила увеличить скорость передачи данных до 172 кбит/с в теории, и до 80 кбит/с в реальности.
   Поколением 2,7G назвали технологию EDGE (EGPRS) (Enhanced Data rates for GSM Evolution), которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G. Скорость передачи данных в таких сетях теоретически может достигать 474 кбит/с, однако на практике редко доходит до 150 кБит/с.

Третье поколение — 3G

   Работы по созданию технологий третьего поколения начались в 1990-х годах, а внедрение состоялось только в начале 2000-х (в 2002 году в России). Разработанные к тому времени стандарты основывались на технологии CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением).
   Третье поколение мобильной связи включает 5 стандартов: UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA, DECT и UWC-136. Наиболее распространенными из них являются стандарты UMTS/WCDMA и CDMA2000/IMT-MC. В России популярность получил стандарт UMTS/WCDMA. Далее предлагаем остановиться на основных технологиях 3G:

UMTS

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – универсальная сисема мобильной электросвязи) – технология сотовой связи разработанная для внедрения 3G в Европе. Используемый диапазон частот 2110-2200 МГц. (зачастую ширина канала 5 МГц). Скорость передачи данных в режиме UMTS составляет не более 2 Мбит/с (для неподвижного абонента), а при движении абонента, в зависимости от скорости движения, может опуститься до 144 Кбит/с.

HSDPA

   HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) – первый из семейства протоколов сотовой связи HSPA (High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных), основанный на UMTS технологии. Данный протокол и последующие его версии позволили значительно увеличить скорость передачи данных в сетях 3G. В первой своей реализации протокол HSDPA имел максимальную скорость передачи данных 1,2 Мбит/с. Скорость передачи данных в следующей реализации протокола HSDPA составляла уже 3,6 Мбит/с. На этот момент 3G модемы получили большую популярность и у большинства пользователей были модемы поддерживающие именно этот стандарт, наиболее популярные модель Huawei E1550, ZTE mf180 (такие экземпляры встречаются до сих пор).  В результате дальнейшего развития протокола HSDPA удалось увеличить скорость сначала до 7,2 Мбит/с (наиболее популяные модемы Huawei E173, ZTE MF112), а затем до 14,4 Мбит/с. (Huawei E1820, ZTE MF658) Вершиной технологии HSDPA стала технология DC-HSDPA скорость которой могла достигать 28.8 Мбит/с. DC-HSDPA по сути двухканальный вариант HSDPA.

HSPA+

   HSPA+ – технология, базирующаяся на HSDPA, в которой реализованы более сложные методы модуляции сигнала (16QAM, 64QAM) и технология MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход). Максимальная скорость 3G может достигать 21 Мбит/с. Подобную технологию уже относят к 3,5G.

DC-HSPA+

   DC-HSPA+ технология с самым быстрым 3G Интернетом 42,2 Мбит/с.  По сути это двухканальный HSPA+ с шириной канала 10 МГц. Часто это технологию называют 3.75G.


   Все устройства, поддерживающие режим работы в сетях третьего поколения, поддерживают также стандарты предыдущих поколений. К примеру, уже устаревший на сегодняшний день USB-модем Huawei E173 для сетей 2G/3G поддерживает стандарты GSM, GPRS, EDGE (до 236,8 Кбит/c), UMTS (до 384 Кбит/c), HSDPA (до 7,2 Мбит/с), т.е. стандарты сетей как второго так и третьего поколений. Максимальная скорость с которой может работать данное устройство равна 7,2 Мбит/с. Более «продвинутая» модель Huawei E3131 для сетей 2G/3G поддерживает набор стандартов, включающий кроме вышеперечисленных еще и HSPA+. Максимальная достижимая скорость загрузки данных на этом устройстве значительно больше и составляет 21 Мбит/сек. Но следует учесть, что максимальная теоретическая и реальная скорости отличаются довольно сильно.Например на модемах huawei E1550, zte mf180, где максимальная скорость 3.6 Мбит/с, на практике можно добиться скорости 1-2 Мит/с, на модемах Huawei E173, ZTE MF112 (максимальная скорость 7,2 Мбит/с) на практике 2-3,5 Мбит/с, это при условии хорошего уровня сигнала и низкой загруженности вышки мобильного оператора. Одним из факторов повышения скорости 3G Интернета является использования модема поддерживающего максимальную скорость 3G. Мы рекомендуем модем Huawei E3372, он не только поддерживает максимальную скорость 3G Интернета (до 42,2 Мбит/с), но и 4G (до 150 Мбит/с). Кто то может возразить и сказать что в его «дыре» 4G не будет никогда, однако не забывайте, что несколько лет назад вы и о 3G не мечтали. Технологии не стоят на месте!

Четвертое поколение — 4G

   На смену еще не исчерпавшему свои возможности 3G приходят новые технологии, технологии четвертого поколения (4G), в большей степени отвечающие запросам времени. Технологии поколения 4G обозначили совершенно новые требования к качеству сигнала связи и его стабильности.
   Детищем совместных исследований компаний Hewlett-Packard и NTT DoCoMo в области разработки технологий передачи данных в беспроводных сетях четвертого поколения стали стандарты LTE и WiMax.
•    Стандарт WiMAX был разработан в 2001 году организацией WiMAX Forum, в состав которой входят такие производители, как Samsung, Huawei Technologies, Intel и другие известные компании. Концептуально WiMAX является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi. Версии стандарта WiMAX подразделяются на фиксированные, предназначенные для неподвижных абонентов, и мобильные, для движущихся абонентов со скоростью, не превышающей 115 км/час. Первая коммерческая WiMAX-сеть была запущена в эксплуатацию в Канаде в 2005 году.
•    Стандарт LTE (Long-Term Evolution — долговременное развитие) по сути является продолжением развития стандартов GSM/UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи. На сегодняшний день именно LTE является основным стандартом сетей четвертого поколения (4G). Впервые представленный вышеупомянутой компанией NTT DoCoMo, крупнейшим в мире японским оператором сотовой связи, стандарт LTE, в десятом его релизе LTE Advanced, был избран Международным союзом электросвязи в качестве стандарта, отвечающего требованиям беспроводной связи четвертого поколения. Первая коммерческая реализация LTE-сети была осуществлена в 2009 году в Швеции и Норвегии.
   Максимальная теоретическая скорость передачи данных в LTE-сетях составляет 326.4 Мбит/с. На практике скорость передачи данных существенно зависит от используемой оператором ширины диапазона частот. Наибольшую ширину диапазона частот на сегодняшний день имеет сотовый оператор Мегафон (40 МГц), что является серьезным преимуществом перед другими отечественными операторами сотовой связи, которые используют ширину 10 МГц. Максимальная скорость передачи данных в LTE-сети при ширине диапазона 10 МГЦ равна 75 Мбит/с. Ну а предельная скорость передачи данных при использовании ширины диапазона 40 МГц может достигать 300 Мбит/с.

Пятое поколение — 5G

   Работы по разработке новых стандартов беспроводной передачи данных идут не останавливаясь. В основном при спонсорской поддержке одного из крупнейших производителей сетевого оборудования китайской компании Huawei. Повсеместное внедрение технологий пятого поколения прогнозируется в 2020 году. Однозначных сведений относительно максимальных скоростей передачи данных в сетях 5G пока нет, однако известно, что в опытных испытаниях сетей 5G удавалось достичь скорости 25 Гбит/с. Это в десятки раз превышает максимальные значения скорости передачи данных в сетях четвертого поколения.

(PDF) LTE-FDD и LTE-TDD для сотовой связи

Труды симпозиума по исследованиям в области электромагнетизма, KL, МАЛАЙЗИЯ, 27–30 марта 2012 г. 1467

LTE-FDD и LTE-TDD для сотовой связи

AZ Yonis1 , М. FL Abdullah2 и MF Ghanim2

1 Факультет электротехники и электроники, факультет средств связи

University of Tun Hussein Onn Malaysia, Джохор, Малайзия

2 Факультет вычислительной техники, Инженерный колледж, Университет Мосула, Мосул, Ирак

Аннотация — LTE-Advanced (Long Term Evolution-Advanced) используется в технологии мобильных телефонов четвертого поколения (4G)

, поскольку многие провайдеры начинают расширять свои сети с помощью LTE.

Как известно, трафик мобильных телефонов делится на две части: восходящий и нисходящий. В этом документе

представлены два режима дуплекса LTE: LTE-TDD (дуплекс с временным разделением) и LTE-FDD

(дуплекс с частотным разделением). Где LTE-TDD отдается предпочтение большинству реализаций

из-за гибкости в выборе соотношений скоростей передачи данных по восходящему и нисходящему каналам, способности использовать взаимность каналов

, возможности реализации в непарном спектре и менее сложной конструкции приемопередатчика.В

в случае работы FDD есть две несущие частоты, одна для передачи по восходящему каналу (fUL) и

одна для передачи по нисходящему каналу (fDL). Таким образом, во время каждого кадра имеется десять подкадров восходящей линии связи и десять подкадров нисходящей линии связи, поэтому передача по восходящей и нисходящей линиям связи может происходить одновременно в ячейке

. LTE-FDD подразумевает, что передача по нисходящему и восходящему каналам происходит в разных, достаточно

разделенных полосах частот, в то время как TDD подразумевает, что передача по нисходящему и восходящему каналам занимает

место в разных, не перекрывающихся временных интервалах.Таким образом, TDD может работать в непарном спектре,

, тогда как FDD требует парного спектра. Также в этом документе обсуждаются требуемая гибкость и вытекающие из этого требования

для поддержки работы LTE в различных парных и непарных частотных схемах

. В этом документе основное внимание уделяется основному различию между LTE-FDD и LTE-TDD в

, как они разделяют один канал, чтобы обеспечить пути как для загрузки (мобильная передача), так и для

загрузки (передача базовой станции).FDD делает это, разделяя полосу частот, выделенную на

, на два дискретных меньших канала. TDD использует весь канал, но чередует загрузку

и загрузку, а в случае восходящей и нисходящей линии связи TDD, происходящей в

, один и тот же диапазон частот, но в отдельных непересекающихся временных интервалах; обычно существует высокая корреляция замираний

между нисходящей и восходящей линиями.

1. ВВЕДЕНИЕ

Благодаря полному охвату в спецификациях 3 GPP Release 8 режимов работы TDD и FDD,

LTE можно эффективно развертывать как в парном, так и в непарном спектре.Режимы LTE TDD и FDD

были значительно согласованы в том смысле, что оба режима используют одну и ту же базовую структуру

, включая схемы радиодоступа OFDMA в нисходящем канале и SC-FDMA в восходящем канале, основные форматы подкадров

, протоколы конфигурации и т. д.

В качестве ясного указания на гармонизацию режим TDD включен вместе с режимом FDD в один и тот же набор спецификаций, включая

физический уровень, где имеется лишь несколько отличий из-за операции переключения восходящей/нисходящей линии связи

.С точки зрения архитектуры нет различий между FDD и TDD и

. Очень немногие различия в протоколах MAC и более высоких уровней относятся к конкретным параметрам физического уровня TDD

. Процедуры остаются прежними. Таким образом, будет достигнута высокая синергия

реализации между двумя режимами, позволяющая эффективно поддерживать как TDD, так и FDD в одной и той же сети

или пользовательском устройстве. Сосуществование, конечно, по-прежнему требует тщательного анализа. Еще одной ключевой особенностью режима

LTE-TDD (известного также как TD-LTE) является унификация с TD-SCDMA.В этой статье

представлены подробные аспекты LTE-TDD, которые отличаются от режима LTE-FDD. Кроме того,

приводится информация, относящаяся как к производительности канала, так и к производительности системы в режиме работы LTE TDD

[1].

2. ГИБКОСТЬ СПЕКТРА

Высокая степень гибкости спектра является основной характеристикой технологии радиодоступа LTE.

Целью этой гибкости спектра является обеспечение возможности развертывания радиодоступа LTE в различных

полосах частот с различными характеристиками, включая различные дуплексные схемы и различные

размеры доступного спектра [2].

2.1. Гибкость в дуплексной схеме

Одной из важных частей требований LTE с точки зрения гибкости спектра является возможность

развертывания радиодоступа на основе LTE как в парном, так и в непарном спектре. Поэтому LTE поддерживает

Разница между FDD и TDD в LTE | автор: Мелодия@ptt | Запись работы инженера по оборудованию

Введение:

Дуплекс с частотным разделением (FDD) и Дуплекс с временным разделением (TDD) — это два разных дуплексных механизма беспроводной связи.LTE — это своего рода беспроводная технология, основанная на стандарте 3GPP, и в приложении LTE доступны как FDD, так и TDD.

Буквально, FDD — это дуплексный механизм, который разделяет два направления передачи двух устройств с помощью частотного разделения, и они передают сигналы друг другу одновременно. Например, мы можем разделить радиочастотный спектр 100 МГц на два радиоспектра 50 МГц для двух направлений, как показано на рисунке. 1.

Рисунок 1

Но мы не можем просто разделить определенный радиоспектр на две части на практике.Поскольку защитная полоса необходима, чтобы избежать помех сигнала. Рисунок 1 следует изменить на рисунок 2 следующим образом.

Изображение 2

С другой стороны, TDD разделяет два направления передачи двух устройств с временным разделением. Короче говоря, два устройства TDD не могут передавать друг другу одновременно, но два направления передачи используют один и тот же частотный спектр. Изображение 3 показано, как TDD работает между двумя устройствами.

Рисунок 3

Подобно защитной полосе в системе FDD, Guard Period реализован для системы TDD.Итак, изображение 4 представляет собой модифицированную версию изображения 3.

Изображение 4

Хотя тема этой статьи ограничена разницей между FDD и TDD в LTE, и FDD, и TDD не являются дуплексными механизмами только для LTE. Например, большинство систем мобильных телефонов используют FDD в качестве дуплексного механизма. Рация является типичным устройством, использующим TDD в качестве дуплексного механизма, и Wi-Fi тоже такой же.

Преимущества и недостатки:

  • TDD обеспечивает большую спектральную эффективность, чем FDD:

FDD требует парного спектра для одновременной передачи и приема, а TDD — нет.Как при передаче, так и при приеме используется один и тот же частотный спектр с TDD. Из-за требований к узкому частотному спектру усовершенствованные антенные технологии (формирование луча, адаптивная антенная система и т. д.) легче применять к системе TDD, чем к системе FDD.

  • FDD обеспечивает больший охват, чем TDD :

Предположим, что имеется временной интервал 10 мс, система FDD может использовать все 10 мс для передачи и приема. Но система TDD должна разделить 10 мс на два интервала для передачи и приема.Из-за этой разницы FDD обеспечивает более широкий охват, чем TDD, с определенной частотой и фиксированной радиочастотной мощностью.

Практически ключевым фактором разницы в покрытии между FDD и TDD является распределение частот в стандарте 3GPP. Полосы TDD являются наиболее высокочастотными полосами. Высокая частота имеет большее затухание сигнала, чем низкая частота, поэтому FDD использует это распределение частот.

Таблица 5.5–1 в 3GPP TS 36.101

Кроме того, защитный диапазон определяется в стандарте 3GPP и представляет собой постоянный диапазон частот. Но защитный период отличается от защитного диапазона, он пропорционален расстоянию между двумя устройствами.

В соответствии с предыдущими различиями, системе TDD требуется больше базовых станций, чем системе FDD, если требования к покрытию не отличаются.

  • Динамическое распределение между восходящим каналом (UL) и нисходящим каналом (DL):

Можно динамически изменять соотношение восходящего и нисходящего каналов в системе TDD, но нельзя в системе FDD.Его соотношение UL/DL обычно симметрично и фиксируется в соответствии с распределением частот регулирующими органами. В большинстве сценариев приложений большинство пользователей загружают данные с базовой станции. Следовательно, система TDD лучше, чем система FDD, из-за ее функции асимметричного трафика.

Простые блок-схемы FDD/TDD RF показаны на рисунках ниже.

Рисунок 5 Простая блок-схема FDD Рисунок 6 Простая блок-схема TDD

Критическое отличие состоит в том, что FDD использует дуплексер для разделения одного пути прохождения сигнала от порта антенны на два изолированных пути прохождения сигнала с разными частотами для Tx и Rx. .TDD также необходимо разделить тракт Tx/Rx, но он использует только простой аналоговый переключатель, потому что TDD использует один и тот же частотный спектр как для Tx, так и для Rx.

Кроме того, чтобы избежать помех между слотами, TDD более чувствителен к синхронизации часов (частота, фаза), чем FDD, особенно к синхронизации времени (фазе). SyncE. Тем не менее, как FDD, так и TDD должны соответствовать одному и тому же требованию синхронизации часов, потому что Интернет становится все более и более загруженным.

Заключение:

Даже если TDD имеет больше преимуществ, чем FDD, FDD более широко используется в современном мире, чем TDD. Причина в распределении частотного спектра и более раннем развитии технологий. будущее, потому что доступный частотный спектр является ограниченным ресурсом, а TDD является более подходящим выбором для все более и более взрывоопасных сценариев приложений. Конечно, FDD не будет отброшен. И FDD, и система TDD будут играть важную роль в развитии LTE.

Что такое FDD и TDD в мобильных сетях? – Коммюнике

FDD и TDD — две фундаментальные концепции мобильной связи и других телекоммуникационных систем. Вместе они представляют схемы дуплекса в мобильных сетях, которые имеют дело с двусторонней связью.

FDD (дуплекс с частотным разделением) — это метод в мобильных сетях, который использует отдельные полосы частот для восходящей и нисходящей связи; TDD (дуплекс с временным разделением) — это метод, в котором используется одна и та же полоса частот для восходящей и нисходящей линий связи, но связь осуществляется только в одном направлении за раз.

Как правило, система связи, которая отправляет и передает одновременно, называется полнодуплексной системой. Напротив, система, которая передает и принимает через разные промежутки времени, называется полудуплексной системой. FDD предлагает двустороннюю одновременную связь и поэтому является полнодуплексной системой. TDD предлагает одновременную двустороннюю связь и может эмулировать опыт полнодуплексных систем, хотя технически это полудуплекс. Обе технологии используются в современных сотовых сетях, включая 4G LTE и 5G NR.

Что такое дуплекс с частотным разделением каналов — FDD?

Дуплекс с частотным разделением или дуплексная связь (FDD) — это метод связи, при котором связь по восходящему каналу (от телефона к сети) и по нисходящему каналу (от сети к телефону) осуществляется в разных диапазонах частот. Защитная полоса разделяет полосы восходящей и нисходящей линий связи, чтобы избежать помех.

Дуплекс с частотным разделением или FDD — это метод дуплексирования, в котором используются отдельные полосы частот для восходящей и нисходящей связи.FDD был наиболее распространенным дуплексным методом в мобильной связи, и большинство сетей 2G, 3G и 4G, таких как GSM, UMTS и LTE, приняли его в качестве своей основной дуплексной схемы. При связи FDD доступный частотный спектр разделен на две части. Одна часть частотного спектра зарезервирована для связи мобильного телефона с радиосетью (восходящая линия связи). Напротив, другая часть спектра используется для связи из сети мобильной радиосвязи с телефоном (нисходящая линия связи).Связь FDD требует, чтобы некоторая часть общего частотного спектра использовалась в качестве защитной полосы, чтобы полосы восходящей и нисходящей линий связи имели четкое разделение во избежание любых потенциальных помех.

Например, основная полоса частот для исходных сетей GSM составляет от 890 МГц до 960 МГц. В этой полосе первая часть от 890 МГц до 915 МГц зарезервирована для связи по восходящей линии связи, а вторая часть от 935 МГц до 960 МГц предназначена для связи по нисходящей линии связи. Полоса 20 МГц (от 915 МГц до 935 МГц) используется в качестве защитной полосы между этими двумя полосами.

Что такое дуплекс с временным разделением — TDD?

Дуплексная связь с временным разделением или дуплексная связь (TDD) — это метод связи, при котором связь по восходящему каналу (от телефона к сети) и по нисходящему каналу (от сети к телефону) осуществляется в одной и той же полосе частот в разные временные интервалы. Связь по восходящему и нисходящему каналам разделена защитным интервалом (периодом), чтобы избежать перекрытий.

Дуплекс с временным разделением или TDD — это метод дуплексирования, в котором используется одна полоса частот для восходящей и нисходящей линий связи, но эти два соединения происходят в разных временных интервалах.Поначалу это может показаться несколько запутанным понятием, если рассматривать его исключительно с точки зрения частотных помех. Однако ответ скрыт в аспекте временного разделения метода дуплексной связи, который использует отдельные временные интервалы или интервалы времени для восходящей и нисходящей связи. Хотя FDD был основным выбором для большинства сетей 2G и 3G, схемы TDD и FDD могут использоваться в сетях 4G и 5G. Мобильные сети 3G, которые используют TD-SCDMA (множественный доступ с синхронным кодовым разделением с временным разделением) для радиоинтерфейса, также используют TDD для дуплексной связи.

4G LTE и 5G NR поддерживают как FDD, так и TDD, поэтому операторы мобильной связи с различными технологическими потребностями могут использовать единый путь для перехода на 4G и 5G. Но причина, по которой мобильные операторы в первую очередь остановились на TDD или FDD (в эпоху 3G), может быть оправдана преимуществами и недостатками каждой из этих дуплексных схем.

Когда дуплекс с частотным разделением каналов (FDD) предпочтительнее?

Дуплекс с частотным разделением каналов (FDD) идеально подходит для систем связи, в которых требования к восходящей и нисходящей линиям связи симметричны.Поскольку FDD обеспечивает непрерывный поток данных как в восходящем, так и в нисходящем направлениях, он имеет более высокую общую пропускную способность для обеспечения более высокой пропускной способности данных.

Развертывания со схемой FDD также намного проще, чем с TDD. С другой стороны, он использует больше спектра, поскольку ему постоянно требуются два выделенных потока данных. Таким образом, всякий раз, когда требования к данным несимметричны, один из каналов связи (восходящий или нисходящий) может использоваться недостаточно. Обе линии связи, восходящая и нисходящая, требуют части частотного спектра, поэтому это не кажется наиболее эффективным использованием такого дорогого ресурса, как частотный спектр.Мобильные устройства, использующие сотовые технологии на основе FDD, требуют дуплексера при одновременном использовании сигналов восходящего и нисходящего каналов на одной и той же антенне. Дуплексер может увеличить уровень шума, а также стоимость приемника.

Когда дуплекс с временным разделением (TDD) предпочтительнее?

Дуплекс с временным разделением (TDD) идеально подходит для систем связи, в которых требования восходящей и нисходящей линий связи асимметричны, т. е. требования меняются. С помощью TDD оператор мобильной связи может динамически регулировать пропускную способность восходящей и нисходящей линии связи в зависимости от потребности клиента в загрузке и загрузке.

TDD более эффективно использует доступный спектр и обеспечивает более высокую гибкость при изменении потребности в данных, т. е. позволяет операторам изменять соотношение нисходящей/восходящей линии связи в соответствии с меняющимся спросом на данные. Недостатком является то, что всякий раз, когда сотовые сети на основе TDD развертываются на больших расстояниях, требуется больший защитный период (GP) для разделения восходящей и нисходящей линий связи, что требует дополнительной пропускной способности. В результате оператору мобильной связи потребуется больше базовых станций для развертывания TDD на больших расстояниях, чем для FDD.Другой проблемой сетей TDD являются потенциальные помехи, возникающие из-за отсутствия синхронизации между обслуживающей сотой и соседними сотами TDD. Временная синхронизация между обслуживающей и соседней ячейками может сделать развертывание TDD более сложным.

Заключение

FDD и TDD — это дуплексные схемы, которые позволяют мобильным сетям обмениваться данными в восходящем (от телефона к сети) и нисходящем (от сети к телефону) направлениях. FDD — дуплекс с частотным разделением каналов использует две отдельные полосы частот для восходящей и нисходящей линий связи.С другой стороны, TDD или дуплекс с временным разделением используют одну и ту же полосу частот как для восходящей, так и для нисходящей линии связи, но одновременно обмениваются данными только в одном направлении.

Функция FDD TDD TDD TDD
Утилизация спектра Менее эффективное, потому что отдельные полосы, используемые для восходящей линии связи и нисходящей линии связи , более эффективные, потому что он использует ту же полосу частоты для восходящей линии связи и нисходящей линии связи
Покрытие сотовой связи Более широкий диапазон, поскольку защитное время (период) не является проблемой в FDD Меньшее расстояние, поскольку защитное время (период) пропорционально диапазону
Инвестиции в сеть Требуется меньше базовых станций из-за большей покрытие Требуется больше базовых станций из-за меньшего покрытия
Аппаратное обеспечение телефона – дуплексеры Дуплексер необходим для одновременного использования одной и той же антенны для восходящих и нисходящих сигналов. Воспитание и нисходящие знаки находятся в разных временных интервалах
У восходящей линии связи и нисходящей линии связи Симметричный Асимметричный
Распределение потенциала восходящей линии связи и нисходящей линии связи Доска восходящей линии связи и нисходящей линии связи зарезервированы и не могут быть изменены на лету Поскольку для восходящей и нисходящей линий связи используется одна и та же полоса, пропускная способность восходящей/нисходящей линии связи может регулироваться динамически
Защитные полосы/период Требуются защитные полосы между восходящей и нисходящей линиями Требуются защитные интервалы для разделения восходящей и нисходящей линий
Синхронизация времени Синхронизация времени не является проблемой для FDD Системы TDD требуют синхронизации времени между обслуживающей ячейкой и соседними ячейками, чтобы избежать помех сети —

Вот несколько полезных загрузок

Спасибо, что прочитали этот пост, я надеюсь, что он помог вам лучше понять сотовые сети.Иногда нам нужна дополнительная поддержка, особенно при подготовке к новой работе, изучении новой темы или, может быть, просто покупке нового телефона. Что бы вы ни пытались сделать, вот несколько загрузок, которые могут вам помочь:

Студенты и выпускники : Если вы только начинаете, сложность индустрии сотовой связи может быть немного ошеломляющей. Но не волнуйтесь, я создал эту БЕСПЛАТНУЮ электронную книгу, чтобы вы могли ознакомиться с основами, такими как 3G, 4G и т. д. В качестве следующего шага ознакомьтесь с последним изданием той же электронной книги с более подробной информацией о сетях 4G и 5G со схемами. .Затем вы можете прочитать Mobile Networks Made Easy, в которой объясняются сетевые узлы, например, BTS, MSC, GGSN и т. д.

Профессионалы: Если вы опытный профессионал, но новичок в мобильной связи, вам может показаться сложным конкурировать с кем-то, кто имеет десятилетний опыт работы в сотовой отрасли. Но не все, кто работает в этой отрасли, всегда в курсе общей картины и проблем, учитывая, как быстро развивается отрасль. Более широкая картина приходит из опыта, поэтому я тщательно собрал несколько слайдов, чтобы вы могли быстро приступить к работе.Поэтому, если вы работаете в сфере продаж, маркетинга, продуктов, проектов или в любой другой сфере бизнеса, где вам требуется общее представление, «Введение в мобильные коммуникации» может помочь вам быстро начать работу. Кроме того, вот несколько шаблонов, которые помогут вам подготовить собственные слайды с обзором продукта и дорожной картой продукта.

Разница между LTE FDD и TDD — долгосрочная эволюция

Эта статья посвящена методам дуплекса, которые можно использовать в LTE. Как и другие беспроводные технологии, LTE также поддерживает два различных метода дуплексной связи,

.
  1. FDD – Дуплекс с частотным разделением
  2. TDD – Дуплекс с временным разделением

В следующем абзаце должна быть указана разница между методами дуплексирования FDD и TDD,

  • FDD — это полнодуплексная система, а TDD — полудуплексная система, что означает, что в случае FDD и нисходящая, и восходящая линии связи будут включены вместе, а в случае TDD либо нисходящая, либо восходящая линия связи будут включены в любой заданный момент времени. время.Это также означает, что в FDD нисходящая и восходящая линии связи передаются на разных частотах, тогда как в TDD и нисходящая, и восходящая линии связи будут использовать одну частоту.
  • FDD может поддерживать более высокие скорости передачи данных по сравнению с TDD, потому что в случае FDD весь радиокадр предназначен для нисходящей/восходящей линии связи на разных частотах, где, как и в случае TDD, радиокадр используется совместно нисходящей линией связи и восходящей линией связи на одной частоте, т. е. некоторые из субкадров будут выделены для нисходящей линии связи, а некоторые из них будут выделены для восходящей линии связи, отсюда и более низкая скорость передачи данных как по восходящей, так и по нисходящей линии связи.Количество подкадров нисходящей и восходящей линий связи в радиокадре TDD зависит от выбранной конфигурации UL-DL. В таблице ниже показаны различные конфигурации UL-DL, поддерживаемые в LTE TDD.

    Конфигурация TDD UL DL

  • Сложность реализации для FDD намного меньше, чем для TDD, из-за структуры кадра, а также конструкции радио.
  • TDD имеет особый тип подкадра, который представляет собой переходный период от нисходящей линии связи к восходящей. В случае системы FDD такого специального подкадра нет.Существование этого специального подкадра усложняет реализацию TDD. Также существует несколько различных специальных шаблонов подкадров с разным количеством символов нисходящей/восходящей линии связи/промежутка.
  • Еще одно преимущество TDD заключается в том, что, поскольку канал одинаков для нисходящей и восходящей линии связи, усилия по оценке/выравниванию канала меньше.

Вот некоторые из основных различий между FDD и TDD LTE.

——Прадип Прабху——

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

LTE, физический уровень LTE Методы дуплексирования LTE, LTE FDD, дуплексирование LTE с частотным разделением, LTE TDD, дуплексирование LTE с временным разделением, TD-LTE

T1 — Сравнение систем TDD и FDD Massive MIMO с интеллектуальными помехами

AU — Шейхи, Ашкан

AU — Мохаммад Разавизаде, С.

AU — Ли, Инкью

N1 — Информация о финансировании: Эта работа была поддержана Национальным исследовательским фондом через Министерство науки, ИКТ и планирования будущего (MSIP) правительства Кореи в рамках гранта 2017R1A2B3012316.Авторское право издателя: © 2013 IEEE.

PY — 2020

Y1 — 2020

N2 — Дуплекс с частотным разделением (FDD) Массивные системы с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) вносят большие накладные расходы в оценку канала нисходящего канала в отличие от режима дуплекса с временным разделением (TDD). . Эти служебные данные приводят к значительному разрыву спектральной эффективности (SE) между режимами FDD и TDD. В данной работе рассматривается производительность массивных MIMO-систем TDD и FDD с пространственно-коррелированным каналом при наличии помех в сети.Мы показываем, как интеллектуальный глушитель может эффективно разработать сигнал атаки для снижения производительности сети с точки зрения SE нисходящей линии связи. Поскольку генератор помех может получать различную информацию о каналах в режимах TDD и FDD, для каждого режима предлагаются две различные стратегии создания помех. В численных результатах оцениваются и сравниваются характеристики режимов TDD и FDD при оптимизированных схемах создания помех. Наши результаты показывают, что, несмотря на большее внимание к режиму TDD в современных массивных системах MIMO, он более уязвим для атак интеллектуальных помех по сравнению с режимом FDD, что приводит к меньшему разрыву SE между режимами.Кроме того, предлагается метод контрмер для борьбы с этой атакой глушения как в режимах TDD, так и в режимах FDD путем оценки мощности глушения, группировки пользователей и распределения мощности между ними. Численные результаты демонстрируют эффективность предлагаемых методов противодействия как в режимах TDD, так и в режимах FDD.

AB — Дуплекс с частотным разделением (FDD) Массивные системы с множественным входом и множественным выходом (MIMO) вводят большие накладные расходы при оценке канала нисходящей линии связи по сравнению с режимом дуплекса с временным разделением (TDD).Эти служебные данные приводят к значительному разрыву спектральной эффективности (SE) между режимами FDD и TDD. В данной работе рассматривается производительность массивных MIMO-систем TDD и FDD с пространственно-коррелированным каналом при наличии помех в сети. Мы показываем, как интеллектуальный глушитель может эффективно разработать сигнал атаки для снижения производительности сети с точки зрения SE нисходящей линии связи. Поскольку генератор помех может получать различную информацию о каналах в режимах TDD и FDD, для каждого режима предлагаются две различные стратегии создания помех.В численных результатах оцениваются и сравниваются характеристики режимов TDD и FDD при оптимизированных схемах создания помех. Наши результаты показывают, что, несмотря на большее внимание к режиму TDD в современных массивных системах MIMO, он более уязвим для атак интеллектуальных помех по сравнению с режимом FDD, что приводит к меньшему разрыву SE между режимами. Кроме того, предлагается метод контрмер для борьбы с этой атакой глушения как в режимах TDD, так и в режимах FDD путем оценки мощности глушения, группировки пользователей и распределения мощности между ними.Численные результаты демонстрируют эффективность предлагаемых методов противодействия как в режимах TDD, так и в режимах FDD.

KW — дуплекс с частотным разделением (FDD)

KW — массивный MIMO

KW — защита физического уровня

KW — интеллектуальные помехи

KW — дуплекс с временным разделением (TDD)

UR — http://www.scopus .com/inward/record.url?scp=85084249834&partnerID=8YFLogxK

U2 — 10.1109/ACCESS.2020.2987606

DO — 10.1109/ACCESS.2020.2987606

м3 — Статья

AN — SCOPUS: 85084249834

VL — 8

SP — 72068

EP — 72077

JO — IEEE Access

JF — IEEE Access

SN — 2169-3536

M1 — 9064726

ER —

Использует ли GSM TDD или FDD? – JanetPanic.com

Использует ли GSM TDD или FDD?

GSM, как и большинство мобильных сетей, использует дуплекс с частотным разделением. В чем преимущество ФДД?

Что такое FDD и TDD в мобильных устройствах?

FDD означает дуплекс с частотным разделением, а TDD означает дуплекс с временным разделением.И FDD, и TDD представляют собой два метода использования спектра, обе формы дуплекса, используемые в мобильных или фиксированных беспроводных широкополосных каналах. FDD требует двух отдельных частотных диапазонов или каналов.

Поддерживает ли GSM FDD?

FDD требует двух симметричных сегментов спектра для восходящего и нисходящего каналов. Однако FDD очень широко используется в сотовых телефонных системах, таких как широко используемая система GSM.

Что лучше FDD или TDD LTE?

В целом считается, что FDD лучше по охвату, а TDD — по емкости.В то время как FDD использует отдельные частоты для восходящей и нисходящей линий связи, TDD использует одну частоту для восходящей и нисходящей линий связи, и, следовательно, они передают в разное время, что делает его более подходящим, когда парный спектр недоступен.

В чем разница между FDD и TDD?

FDD реализуется на парном спектре, когда передачи по нисходящей и восходящей линиям связи отправляются на разных частотах. TDD реализуется на непарном спектре, что подразумевает использование только одной частоты как для передачи по нисходящей, так и по восходящей линии связи.

Почему TDD обычно не используется?

Это означает следующие проблемы в таком подходе TDD: Больше тестового кода, чем кода реализации. Нелегко разрабатывать тесты до того, как реализация будет завершена. Рефакторинг реализации ломает существующие тесты.

В чем разница между FDD и TDD?

FDD требует двух отдельных частотных диапазонов или каналов. Системы TDD используют одну полосу частот как для передачи, так и для приема. Система использует один и тот же диапазон и назначает альтернативные временные интервалы для операций передачи и приема.Любые передаваемые данные могут иметь длину 1 байт или кадр из нескольких байтов.

Что такое TDD в LTE?

Дуплекс с временным разделением (TDD) — это метод связи, при котором и передатчик, и приемник используют одну и ту же полосу частот, но передают и принимают трафик в разное время. Дуплекс с частотным разделением каналов (FDD) — это полнодуплексный метод, в котором для операций передачи и приема используются две разные частоты.

В чем разница между FDD и TDD?

Что такое SIM-карта TDD?

TDD означает, что передача и прием происходят на одной и той же частоте, но только на доли секунды, чередующиеся между ними.Это отлично подходит для мобильного использования Интернета, потому что вы можете использовать большую пропускную способность, доступную для загрузки или выгрузки, в зависимости от того, что вы делаете.

Использует ли 5G FDD или TDD?

Сотовая сеть 5G со средним диапазоном частот около 3,5 ГГц основана на режиме дуплекса с временным разделением (TDD), что означает, что базовые станции и устройства конечного пользователя передают данные по одному и тому же каналу в разное время, в то время как более низкие диапазоны 5G NR (включая 700 МГц, 1,8 ГГц и 2,1 ГГц) основаны на дуплексе с частотным разделением (…

Что такое TDD в мобильной связи?

В дуплексной связи с временным разделением (TDD) для разделения передачи и приема сигналов используется время, а не частота, поэтому пользователю назначается одна частота для обоих направлений.

БИТВА ПОЛОС, FDD против TDD

Стандарт 5G NR поддерживает огромный спектр в диапазоне от менее 1 ГГц до 100 ГГц. Этот огромный спектр был разделен 3GPP на два частотных диапазона (FR), то есть FR1 и FR2. Согласно последнему выпуску 3GPP TS 38.101-1 V 16.1.0 (2019-09) определение этих частотных диапазонов выглядит следующим образом: FR1 попадает в диапазон 410–7125 МГц и FR2 (также называемый mmWave) находится в диапазоне 24250–52600 МГц.

5G NR предназначен для работы в рабочих диапазонах FR1, указанных в таблице ниже.

Таблица 5.2-1: Рабочие диапазоны NR в диапазоне FR1

 

Как показано в таблице 5.2-1, большинство диапазонов NR в FR1 относятся к дуплексному режиму FDD и TDD. Также представлен новый диапазон дополнительных диапазонов (SDL/SUL). Более подробное объяснение дополнительных диапазонов DL/UL будет рассмотрено в следующем разделе.

В этой статье мы объясним технические различия между режимами дуплексирования FDD и TDD и то, как они влияют на выбор диапазона для различных вариантов использования сети 5G NR.

Дуплексирование — это процесс обеспечения двусторонней связи по каналу связи. Связь может быть как полудуплексной, так и полнодуплексной.

Полудуплекс — это односторонняя связь в данный момент времени. Из двух сторон, участвующих в коммуникации, только одна сторона может передавать в данный момент времени, в то время как другая сторона должна получать в это время, т.е. Рация Push-to-Talk (PTT) связь

Полный дуплекс , с другой стороны, представляет собой одновременную связь между двумя сторонами.Обе стороны могут одновременно передавать и получать в заданное время, например. Голосовой вызов в коммерческих мобильных сетях

В беспроводной радиосвязи FDD и TDD — два широко применяемых метода достижения дуплексной связи.

Дуплексная связь с частотным разделением каналов (FDD) — это метод достижения полнодуплексной связи за счет использования двух разных радиочастот для работы передатчика и приемника. Направление передачи (Downlink) и направление приема (Uplink) используют разные частоты.Эти частоты разделены определенным смещением частоты. Обратите внимание, что в таблице 5.2-1 частоты нисходящей линии связи (DL) и частоты восходящей линии связи (UL) различаются для диапазонов, поддерживающих дуплексный режим FDD.

Дуплекс с временным разделением (TDD) — это метод имитации полнодуплексной связи по полудуплексному каналу связи. И передатчик, и приемник используют одну и ту же частоту, но трафик передачи и приема переключается во времени с использованием синхронизированных временных интервалов. Благодаря достижениям в области обработки цифровых сигналов и скорости вычислений аппаратного обеспечения это переключение между передачей и приемом трафика происходит в течение миллисекунд, что достаточно для многих реальных случаев использования, например.грамм. голосовые вызовы, потоковая передача и просмотр. Обратите внимание, что в таблице 5.2-1 частоты нисходящей линии связи (DL) и частоты восходящей линии связи (UL) одинаковы для диапазонов, поддерживающих дуплексный режим TDD.

 

На инфографике выше показан общий обзор режимов работы FDD/TDD, ниже представлено подробное сравнение этих режимов.


Таблица: режимы работы FDD и TDD

Из-за таких факторов, как

  • Легкость рамной конструкции
  • Менее строгие требования к синхронизации
  • Простое в изготовлении оборудование

Компания FDD стала победителем в реализации устаревших сетей цифровой радиосвязи.Большинство устаревших коммерческих сетей 2G, 3G и 4G используют режим связи FDD.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.