LTE - czwarta generacja komórkowa

LTE - czwarta generacja komórkowa

Ogólna infrastruktura systemu LTE

Platforma LTE/SAE ma zasadniczo ułatwić użytkownikowi komunikację bezprzewodową poprzez skrócenie czasu dostępu do danych oraz usprawnienie działania wymagających aplikacji, takich jak mobilne wideo, powszechne korzystanie z wideoblogów, uruchamianie zaawansowanych aplikacji do gier interaktywnych oraz dalsze rozszerzanie usług telefonii multimedialnej i serwisów webowych. Będzie ona również podstawą komunikacji mobilnej w biznesie, gdyż podniesienie szybkości z wydatnym zmniejszeniem opóźnień sygnału (do 10 ms) wraz z integracją wszelkich usług mobilnych ma dla tego sektora istotne znaczenie.

Operatorskie potrzeby

Koncepcja długofalowej ewolucji rozwiązań komórkowych w postaci LTE (4G) ma prawie o rząd przewyższać obecne użytkowane komercyjne systemy UMTS/HSPA. Wdrażanie systemu będzie możliwe w wielu zakresach częstotliwości, a więc nie tylko w pasmie 2,6 GHz, która to częstotliwość jest planowana przez ITU jako podstawowa dla tych zastosowań. Szersze perspektywy rozwoju przed nowym rozwiązaniem pojawią się w latach 2010-2015, kiedy to zaczną wygasać licencje operatorów komórkowych na pasma 900/1800 MHz, a powszechnie dostępne wtedy szerokopasmowe produkty LTE dla multimediów będą w stanie zastąpić starzejący się system głosowy GSM.

Daniel Kotow, Alcatel-Lucent Polska SA, Wireless Business Leader

Pytanie o przyszłość technologii WiMAX w kontekście zbliżających się rozwiązań LTE (Long Term Evolution) nie jest bezzasadne. O ile obecnie mamy już zdefiniowany mobilny standard WiMAX 802.16e, a sam produkt jest już komercyjnie dostępny, o tyle LTE istnieje na razie wyłącznie jako projekt, który nie posiada statusu standardu. Z punktu widzenia używanych modulacji czy technik antenowych są to systemy zbliżone. Nieco inaczej wygląda natomiast ich architektura. Zgodnie z dotychczasowym trendem polegającym na spłaszczaniu struktury sieci i zwiększaniu prędkości transmisji, w LTE nie będzie już tradycyjnych kontrolerów stacji bazowych, a przepływności wzrosną do wartości uważanych dzisiaj za całkowicie wystarczające, w szczególności w rozwiązaniach mobilnych. Obecni operatorzy sieci UMTS upatrują szansy w upowszechnieniu usług transmisji danych, a jednocześnie obawiają się zbyt gwałtownego wzrostu zainteresowania tymi usługami, gdyż brak im wystarczających zasobów częstotliwościowych. Z tego powodu WiMAX (w szczególności mobilny standard 802.16e) ma szansę być cennym uzupełnieniem istniejących już sieci, zanim pojawi się w skali masowej LTE.

Istotną cechą wdrażania rozwiązań LTE przez operatorów jest zaspokojenie narastającego zapotrzebowania na szerokopasmowy trafik mobilny, z którego według przewidywań (Ericsson) w 2012 r. będzie korzystać 1,8 mld użytkowników, a z tego 2/3 będą stanowić klienci znajdujący się w ruchu. Podobne prognozy przedstawia Nokia Siemens Networks, według których w 2015 r. do internetu będzie miało dostęp 5 mld ludzi (poprzez sieci stacjonarne, bezprzewodowe i mobilne). Pomimo że pierwsze usługi w tej technologii mają być dostępne jeszcze w tym roku, powszechne wprowadzenie komercyjnych sieci LTE jest przewidywane co najmniej rok później, a praktycznie nie wcześniej niż na przełomie 2009/2010 r.

LTE - czwarta generacja komórkowa

Struktura sieci NGN dla systemu LTE

Według specjalistów bezprzewodowy dostęp do internetu w domu, szkole, szpitalu, zakładzie pracy czy podczas podróży będzie wtedy podstawą wszelkiej komunikacji między ludźmi, i to niezależnie od kierunku ekonomicznego rozwoju poszczególnych krajów. Napór ten początkowo będzie można zaspokoić za pomocą technologii UMTS/HSPA, ale w dłuższej perspektywie czasowej nie będzie ona wystarczająca. Wtedy operatorom będą potrzebne bardziej efektywne systemy, pozwalające nie tylko na integrowanie dotychczasowych rozwiązań mobilnych, ale także instalację sieci o parametrach zapewniających w pełni multimedialną komunikację globalną. Zdecydowaną większość ruchu telekomunikacyjnego w najbliższej przyszłości będzie stanowić bowiem transmisja danych - głównie multimedialnych - wyłącznie w trybie komutacji pakietowej.

Nowe cechy systemów 4G

Systemy komórkowe LTE czwartej generacji komórkowej są bardziej elastyczne od innych rozwiązań radiowych, jako że mogą one korzystać z różnych szerokości kanałowych w przedziale od 1,25 (1,4 MHz) do 20 MHz. Wdrażanie konkretnego rozwiązania w poszczególnych krajach zależy jedynie od dostępności odpowiedniego spektrum radiowego. Przykładowo, w paśmie 2,6 GHz będzie można stosować nośne o szerokości 20 MHz i dzięki temu faktycznie wykorzystać pełną wydajność systemu. Na częstotliwościach już użytkowanych, takich jak GSM, technologia ta będzie wprowadzana stopniowo, począwszy od wąskich kanałów 1,25 MHz. Jest oczywiste, że na uzyskiwaną w systemie użyteczną przepływność bezpośredni wpływ wywiera szerokość dostępnego pasma radiowego, a wiadomo, że potencjalne możliwości systemu LTE znacznie przekraczają sugerowane w specyfikacji parametry (144 Mb/s) i mogą nawet sięgać 300 Mb/s.

Nowy system obiecuje redukcję kosztów budowy i zarządzania infrastrukturą, w wyniku jego implementacji na rozwiązaniach następnej generacji sieci klasy NGN. Dzięki temu terminale wyposażone są w funkcję automatycznej identyfikacji i logowania typu plug-and-play, a struktura sieci podlega samoczynnej optymalizacji i rekonfiguracji podczas zachodzących na bieżąco zmian. Wszystkie podstawowe narzędzia dla tych operacji już zostały nakreślone w specyfikacji LTE na podstawie trzydziestoletnich doświadczeń w strukturach komórkowych. Oczekiwaną funkcją wchodzącego na rynek rozwiązania LTE jest możliwość równoczesnego współdziałania z już istniejącymi systemami komórkowymi poprzez rdzeniowe i transportowe sieci bazujące na protokole IP. W praktyce oznacza to, że integrowanie różnych rozwiązań mobilnych w jeden system staje się prostsze i nie będzie angażować nadmiernych funduszy inwestycyjnych.


TOP 200