Технологии сотовой связи LTE и WiMAX
Кроме стандарта LTE к четвертому поколению сотовых сетей (4G), также можно отнести технологию беспроводной высокоскоростной передачи данных WiMAX, которую использовали провайдеры широкополосного беспроводного интернета компании Yota и Комстар. Стандарты LTE и WiMAX имеют много общего. В частности, в обоих стандартах используется технология кодирования OFDM (Orthogonal Frequency-division Multiplexing) и технология передачи данных MIMO (Multiple Input Multiple Output), а также частотное разделение сигналов FDD (Frequency Division Duplex) и TDD (Time Division Duplex) дуплексирование при пропускной полосе канала до 20 МГц. Обе системы связи используют протокол IP, успешно применяют свой диапазон частот и обеспечивают клиентам соизмеримую скорость передачи данных при работе в сети интернет.
Одним из различий стандартов LTE и WiMAX является более простая и более надежная инфраструктура сети WiMAX, что объясняется предназначением стандарта исключительно для передачи данных. В то же время, более сложная инфраструктура LTE обеспечивает ее совместимость со стандартами поколений 2G и 3G – GSM и UMTS, которая, безусловно, будет востребована абонентами сети.
Кроме этого, сети LTE и WiMAX отличаются способом диспетчеризации радиочастотных ресурсов. В стандарте WiMAX для этой цели используется технология Frequency Diversity Scheduling, распределяющая поднесущие частоты, предоставляемые абоненту, по всему спектру канала. Это позволяет произвести рандомизацию и усреднение воздействия на широкополосный канал, оказываемого частотно-селективными замираниями. В сетях LTE для устранения частотно-селективных замираний применяется другая технология диспетчеризации ресурсов FSS (Frequency Selective Scheduling). При использовании технологии FSS создаются индикаторы качества канала CQI (Channel Quality Indicator) для каждой абонентской станции и каждого частотного блока несущей частоты. При планировании сотовых сетей связи массового использования важное значение имеет коэффициент переиспользования частот, который для каждой базовой станции наглядно демонстрирует эффективность использования доступной полосы радиочастот.
Сеть WIMAX состоит из двух основных подсистем: сеть доступа ASN (Access Service Network) и сеть обеспечения услуг CSN (Connectivity Service Network). Сеть ASN предстовляет собой набор функций, которые обеспечивают соединение абонентов, а всеть СSN могут входить такие элементы как роутеры, базы данных абонентов, серверы и устройства преобразования сигнала.
В сети WiMAX базовая схема переиспользования частотного диапазона базируется на трех частотных каналах. При трехсекторной конфигурации базовых станций определенного диапазона в каждом из секторов используется один из трех каналов, а коэффициент переиспользования частот при этом равен 3. То есть, в каждой из точек доступна лишь третья радиочастотного диапазона сети. Сети LTE функционируют с коэффициентом переиспользования частот, равным 1. Другими словами, все базовые станции сети LTE работают на одной несущей частоте. В такой системе внутрисистемные помехи присутствуют минимально. Этому во многом способствуют частотно-селективная диспетчеризация, гибкий частотный план и координация помех между отдельными сотами. Клиентам, находящимся в центре соты могут выделяться в пользование ресурсы из всей диапазона свободного канала, а абоненты на краях сот могут пользоваться частотами лишь из определенных поддиапазонов.
Указанная специфика сетей LTE и WiMAX оказывает большое влияние на ключевую характеристику – степень радиопокрытия, с учетом которой определяется требуемое количество базовых станций для полноценного покрытия конкретной территории. В конечном итоге, от этого зависит итоговая стоимость строительства сетей LTE.
Расчеты показывают, что при одинаковом числе базовых станций сеть LTE может обеспечить лучшую зону покрытия.
Автор: MC,
21.02.2013 г.