4G LTE ขั้นสูง

LTE ขั้นพื้นฐานและบริการเซลลูลาร์วิวัฒนาการระยะยาวเปิดตัวเมื่อประมาณปี 2010 โดยมีการปรับใช้ล่วงหน้าก่อนหน้านี้ ไม่เคยคิดมาก่อนว่ารูปแบบ LTE เริ่มต้นนี้จะให้ประสิทธิภาพเต็มตามที่ตั้งใจไว้ สิ่งนี้ต้องการองค์ประกอบเพิ่มเติมบางอย่างที่อยู่ในสิ่งที่เรียกว่า LTE Advanced

LTE Advanced, LTE-A ได้รวมเอาเทคนิคใหม่ ๆ เข้าไว้ด้วยกันซึ่งทำให้ระบบสามารถให้อัตราข้อมูลที่สูงขึ้นมากและยังมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นมากโดยเฉพาะที่ขอบเซลล์และพื้นที่อื่น ๆ ซึ่งปกติแล้วประสิทธิภาพจะไม่ดีนัก

LTE Advanced ใช้เวลาอีกสองสามปีในการพัฒนาและเผยแพร่อย่างเต็มที่ทั่วทั้งเครือข่าย แต่เมื่อเปิดตัวคุณลักษณะขั้นสูงมากมายเพื่อให้มีการปรับปรุงที่สำคัญเหนือ LTE พื้นฐาน

ประวัติการพัฒนา LTE ขั้นสูง

ด้วยเทคโนโลยี 3G เป็นที่ชัดเจนว่าอัตราการพัฒนาของเทคโนโลยีเซลลูลาร์ไม่ควรชะลอตัว ด้วยเหตุนี้จึงเริ่มมีการตรวจสอบแนวคิดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนาระบบ 4G ใหม่ ในการสอบสวนเบื้องต้นครั้งหนึ่งซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม 2549 โดยมีข้อมูลเผยแพร่ต่อสื่อมวลชนเมื่อวันที่ 9 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2550 NTT DoCoMo รายละเอียดข้อมูลเกี่ยวกับการทดลองที่พวกเขาสามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึงประมาณ 5 Gbit / s ในดาวน์ลิงค์ภายใน a แบนด์วิดท์ 100MHz ไปยังสถานีเคลื่อนที่ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 กม. / ชม. โครงการนี้ใช้เทคโนโลยีหลายอย่างเพื่อให้บรรลุสิ่งนี้รวมถึงปัจจัยการแพร่กระจายตัวแปรการแพร่กระจายมัลติเพล็กซ์การแบ่งความถี่มุมฉาก, MIMO, อินพุตหลายเอาต์พุตหลายรายการและการตรวจจับความเป็นไปได้สูงสุด รายละเอียดของการทดลองใช้ 4G ใหม่เหล่านี้ถูกส่งไปยัง 3GPP เพื่อพิจารณา

ในปี 2008 3GPP ได้จัดการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับ IMT Advanced สองครั้งซึ่งมีการรวบรวม "ข้อกำหนดสำหรับความก้าวหน้าเพิ่มเติมสำหรับ E-UTRA" จากนั้นรายงานทางเทคนิค 36.913 ได้รับการเผยแพร่ในเดือนมิถุนายน 2551 และส่งไปยัง ITU-R ซึ่งกำหนดระบบ LTE-Advanced เป็นข้อเสนอสำหรับ IMT-Advanced

ITU-R ยังกำหนดเหตุการณ์สำคัญหลายประการเพื่อให้แน่ใจว่าการพัฒนา LTE Advanced จะเกิดขึ้นอย่างทันท่วงที

การเปรียบเทียบ LTE-A กับเทคโนโลยีอื่น ๆ

หากต้องการดูว่า LTE ขั้นสูง LTE-A มีการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมากบางครั้งการตรวจสอบความสามารถเทียบกับบริการเซลลูลาร์อื่น ๆ ก็เป็นเรื่องที่น่าสนใจ

คุณสมบัติหลักของ LTE ขั้นสูง

ด้วยการเริ่มต้นใช้งาน LTE ขั้นสูงข้อกำหนดหลักและคุณสมบัติหลักหลายประการจึงเริ่มปรากฏขึ้น แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการแก้ไขในข้อกำหนด แต่ก็มีเป้าหมายระดับสูงมากมายสำหรับข้อกำหนด LTE Advanced ใหม่ สิ่งเหล่านี้จะต้องได้รับการตรวจสอบและยังต้องดำเนินการอีกมากในข้อกำหนดก่อนที่จะได้รับการแก้ไขทั้งหมด ปัจจุบันเป้าหมายหลักบางส่วนของ LTE Advanced สามารถดูได้ด้านล่าง:

• อัตราข้อมูลสูงสุด: downlink - 1 Gbps; อัปลิงค์ - 500 Mbps.
• ประสิทธิภาพของสเปกตรัม: มากกว่า LTE 3 เท่า
• ประสิทธิภาพสเปกตรัมสูงสุด: downlink - 30 bps / Hz; อัปลิงค์ - 15 bps / Hz
• การใช้สเปกตรัม: ความสามารถในการรองรับการใช้แบนด์วิดท์ที่ปรับขนาดได้และการรวมสเปกตรัมที่จำเป็นต้องใช้สเปกตรัมที่ไม่ติดกัน
• Latency: จาก Idle ถึง Connected ในเวลาน้อยกว่า 50 ms และสั้นกว่า 5 ms ทางเดียวสำหรับการส่งแพ็กเก็ตแต่ละรายการ
• ปริมาณงานของผู้ใช้ Cell edge เป็นสองเท่าของ LTE
• ปริมาณงานของผู้ใช้โดยเฉลี่ยเป็น 3 เท่าของ LTE
• ความคล่องตัว: เช่นเดียวกับใน LTE
• ความเข้ากันได้: LTE Advanced จะสามารถทำงานร่วมกับระบบเดิมของ LTE และ 3GPP ได้

นี่คือจุดมุ่งหมายในการพัฒนาหลายประการสำหรับ LTE Advanced ตัวเลขที่แท้จริงของพวกเขาและการนำไปใช้จริงจะต้องได้รับการพิจารณาในขั้นตอนข้อกำหนดของระบบ

เทคโนโลยี LTE ขั้นสูง

มีเทคโนโลยีหลักหลายอย่างที่จะช่วยให้ LTE Advanced ได้รับอัตราการรับส่งข้อมูลที่สูงตามที่ต้องการ MIMO และ OFDM เป็นสองในเทคโนโลยีพื้นฐานที่จะช่วยให้ทำงานได้ นอกจากนี้ยังมีเทคนิคและเทคโนโลยีอื่น ๆ อีกมากมายที่จะนำมาใช้

• Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM OFDM เป็นพื้นฐานของผู้ถือวิทยุ นอกจากนี้ยังมี OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) พร้อมด้วย SC-FDMA (Single Channel Orthogonal Frequency Division Multiple Access) สิ่งเหล่านี้จะถูกใช้ในรูปแบบไฮบริด อย่างไรก็ตามพื้นฐานสำหรับแผนการเข้าถึงทั้งหมดนี้คือ OFDM

  หมายเหตุเกี่ยวกับ OFDM:

  Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM เป็นรูปแบบของสัญญาณที่ใช้ผู้ให้บริการระยะใกล้จำนวนมากซึ่งแต่ละมอดูเลตด้วยกระแสข้อมูลอัตราต่ำ โดยปกติแล้วสัญญาณที่เว้นระยะใกล้จะรบกวนกัน แต่การทำให้สัญญาณตั้งฉากกันจะไม่มีการรบกวนซึ่งกันและกัน ข้อมูลที่จะส่งจะถูกแบ่งปันระหว่างผู้ให้บริการทั้งหมดและให้ความยืดหยุ่นต่อการเฟดที่เลือกจากเอฟเฟกต์หลายเส้นทาง

  อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing

• หลายอินพุตหลายเอาต์พุต MIMO: หนึ่งในตัวเปิดใช้งานหลักอื่น ๆ สำหรับ LTE ขั้นสูงที่ใช้กับ LTE ทั่วไปคือ MIMO โครงร่างนี้ยังใช้กับเทคโนโลยีอื่น ๆ อีกมากมายเช่น WiMAX และ Wi-Fi - 802.11n MIMO - อินพุตหลายอินพุตหลายเอาต์พุตช่วยให้อัตราข้อมูลที่ทำได้เพิ่มขึ้นเกินกว่าที่ผู้ถือวิทยุพื้นฐานจะอนุญาตตามปกติ
  

  หมายเหตุเกี่ยวกับ MIMO:

  MIMO เป็นรูปแบบของเทคโนโลยีเสาอากาศที่ใช้เสาอากาศหลายตัวเพื่อเปิดใช้งานสัญญาณที่เดินทางผ่านเส้นทางที่แตกต่างกันอันเป็นผลมาจากการสะท้อน ฯลฯ เพื่อแยกออกจากกันและความสามารถที่ใช้ในการปรับปรุงปริมาณข้อมูลและ / หรืออัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนจึงปรับปรุง ประสิทธิภาพของระบบ

  อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ เทคโนโลยี MIMO

  สำหรับ LTE ขั้นสูงการใช้ MIMO มีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับเทคนิคขั้นสูงเพิ่มเติมรวมถึงการใช้เสาอากาศเพิ่มเติมในเมทริกซ์เพื่อให้สามารถใช้เส้นทางเพิ่มเติมได้แม้ว่าจำนวนเสาอากาศจะเพิ่มขึ้นค่าใช้จ่ายก็เพิ่มขึ้นและผลตอบแทนต่อส่วนเพิ่มเติม เส้นทางน้อย

  นอกเหนือจากจำนวนเสาอากาศที่เพิ่มขึ้นมีแนวโน้มว่าอาจใช้เทคนิคต่างๆเช่นการสร้างลำแสงเพื่อให้สามารถโฟกัสการครอบคลุมของเสาอากาศได้ในจุดที่จำเป็น
• Carrier Aggregation, CA: เนื่องจากผู้ให้บริการหลายรายไม่มีคลื่นความถี่ที่ต่อเนื่องกันเพียงพอที่จะให้แบนด์วิดท์ที่ต้องการสำหรับอัตราข้อมูลที่สูงมากจึงมีการพัฒนารูปแบบที่เรียกว่าการรวมผู้ให้บริการ การใช้ผู้ให้บริการเทคโนโลยีนี้สามารถใช้หลายช่องสัญญาณในแถบเดียวกันหรือพื้นที่ต่างกันของสเปกตรัมเพื่อให้แบนด์วิดท์ที่ต้องการ
• Multipoint ที่ประสานงาน: ปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งของระบบเซลลูลาร์จำนวนมากคือประสิทธิภาพที่ไม่ดีที่ขอบเซลล์ การรบกวนจากเซลล์ที่อยู่ติดกันพร้อมกับคุณภาพของสัญญาณที่ไม่ดีทำให้อัตราข้อมูลลดลง สำหรับ LTE-Advanced ได้มีการนำเสนอโครงร่างที่เรียกว่า Multipoint ที่ประสานกัน
• การถ่ายทอด LTE: การถ่ายทอด LTE เป็นรูปแบบที่ช่วยให้สามารถส่งต่อสัญญาณโดยสถานีระยะไกลจากสถานีฐานหลักเพื่อปรับปรุงความครอบคลุม
• อุปกรณ์ต่ออุปกรณ์ D2D: LTE D2D เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกที่ได้รับการร้องขอจากผู้ใช้จำนวนมากโดยเฉพาะบริการฉุกเฉิน ช่วยให้สามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วผ่านการสื่อสารโดยตรง - สิ่งอำนวยความสะดวกที่จำเป็นสำหรับบริการฉุกเฉินเมื่อพวกเขาอาจอยู่ในที่เกิดเหตุ

LTE-Advanced สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมีนัยสำคัญ เครือข่ายการเข้าถึงวิทยุไม่เพียง แต่เห็นการอัปเกรดและการปรับปรุงเท่านั้น แต่ยังมีเครือข่ายหลักด้วย

ผลลัพธ์ของการอัปเกรดทั้งหมดคือผู้ใช้เห็นการปรับปรุงประสิทธิภาพที่สำคัญด้วย LTE ขั้นสูง ตัวดำเนินการยังเห็นผลตอบแทนที่มากขึ้น ต้นทุนต่อบิตจะลดลงและด้วยความเร็วที่เร็วขึ้นผู้ใช้มีแนวโน้มที่จะใช้ข้อมูลมากขึ้นซึ่งจะช่วยเพิ่มรายได้ ดังนั้น LTE-Advanced ได้ให้การปรับปรุงแก่ทั้งผู้ใช้และผู้ให้บริการรวมถึงบริการเพิ่มเติม

หัวข้อการเชื่อมต่อไร้สายและมีสาย:
ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการสื่อสารเคลื่อนที่ 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT โทรศัพท์ไร้สาย NFC- Near Field Communication พื้นฐานเครือข่าย CloudEthernet คืออะไรข้อมูลซีเรียล USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
กลับไปที่การเชื่อมต่อแบบไร้สายและแบบใช้สาย

ดูวิดีโอ: ทรมฟ เอช 4G+ ยกระดบประสบการณของความเรวแรง สระดบ ทแทจรง (กรกฎาคม 2022).