شبکه LTE چیست؟

شبکه LTE چیست؟

شبکه LTE چیست؟ LTE (تکامل طولانی مدت) یک استاندارد بی سیم نسل چهارم (4G) است که افزایش ظرفیت و سرعت شبکه برای تلفن های همراه و سایر دستگاه های سلولی را در مقایسه با فناوری نسل سوم (3G) فراهم می کند.

LTE (تکامل طولانی مدت) چیست؟

LTE یک فناوری برای ارتباطات پهنای باند بی سیم برای دستگاه های تلفن همراه است و از طریق حامل تلفن برای ارائه داده های بی سیم به تلفن مصرف کننده استفاده می شود. در طول تکرار قبلی 3G ، LTE سرعت بالا ، راندمان بالاتر ، نرخ اوج داده ها و انعطاف پذیری در پهنای باند و فرکانس را ارائه می داد.

LTE نرخ انتقال اوج داده بالاتر از 3G ، حداکثر 100 مگابیت در ثانیه در پایین دست و 30 مگابیت بر ثانیه در بالادست را ارائه می دهد. این کاهش تأخیر ، ظرفیت پهنای باند مقیاس پذیر و سازگاری عقب مانده با سیستم جهانی موجود برای ارتباطات موبایل (GSM) و فناوری جهانی ارتباطات موبایل (UMTS). توسعه بعدی LTE-Advanced (LTE-A) به ترتیب 300 مگابیت در ثانیه توان خودجایی را به همراه داشت.

اگرچه LTE معمولاً به عنوان 4G LTE گفته می شود ، LTE از نظر فنی کندتر از 4G است اما هنوز هم سریعتر از 3G معمولی است. به همین دلیل ، LTE نیز ممکن است 3.95 گرم نامیده شود. در حالی که سرعت LTE به 100 مگابیت در ثانیه می رسد ، True 4G سرعت حداکثر 1000 مگابیت در ثانیه را ارائه می دهد. با این حال ، نسخه های مختلف LTE با سرعت 4G مانند LTE-A مطابقت دارد.

LTE سرانجام به عنوان استانداردی که هنوز هم در مناطقی که هنوز 5G ندارند ، در دسترس جهانی قرار گرفت.

LTE نقش مستقیمی در توسعه استاندارد 5G فعلی با نام 5G رادیو جدید دارد. شبکه های اولیه 5G ، که به آن به عنوان غیر استاندارد 5G (NSA 5G) گفته می شود ، برای مدیریت جلسات داده 5G به یک هواپیمای کنترل 4G LTE نیاز دارند. شبکه های NSA 5G را می توان با چارچوب شبکه 4G موجود ، کاهش سرمایه و هزینه های عملیاتی برای اپراتورهایی که 5G دارند ، مستقر و پشتیبانی کنند.

چرا LTE را Long-Term Evolution می نامند؟

پروژه مشارکت نسل سوم (3GPP) LTE را توسعه داد. این استاندارد به عنوان گام بعدی در پیشرفت ارتباطات تلفن همراه و همچنین پیشرفت از مشخصات 2G GSM و 3G UMTS توصیف شد. LTE معمولاً به عنوان 4G LTE به بازار عرضه می شود.

LTE در ابتدا واجد شرایط 4G واقعی نبود. اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) در ابتدا 4G را به عنوان یک استاندارد سلولی تعریف کرد که نرخ داده 1 گیگابیت بر ثانیه را به کاربر ثابت و 100 مگابیت بر ثانیه را به کاربر در حال حرکت ارائه می دهد. در دسامبر 2010، ITU موضع خود را ملایم تر کرد و از 4G برای LTE و همچنین چندین استاندارد بی سیم دیگر استفاده کرد.

LTE چگونه کار می کند؟

یک شبکه LTE از نوع چند کاربره طرح مدولاسیون تقسیم فرکانس متعامد (OFDM) که دسترسی چندگانه تقسیم فرکانس متعامد (OFDMA) نامیده می شود، برای سیگنال پایین لینک خود استفاده می کند.

OFDMA اتصال پایین LTE را قادر می سازد تا داده ها را از یک ایستگاه پایه به چندین کاربر با نرخ داده بالاتر از 3G با بهره وری طیفی بهبود یافته منتقل کند. FDMA تک حامل برای سیگنال uplink استفاده می شود که توان انتقال مورد نیاز ترمینال موبایل را کاهش می دهد.

لایه های فوقانی LTE بر اساس پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت است که منجر به یک شبکه پروتکل همه اینترنت مانند ارتباطات سیمی می شود. LTE از انتقال داده ها مانند داده های مختلط ، صدا ، فیلم و ترافیک پیام رسانی پشتیبانی می کند.

LTE-A از فناوری های چندگانه ورودی ، خروجی چند خروجی (MIMO) مشابه با استفاده از استاندارد شبکه محلی بی سیم IEEE 802.11n استفاده می کند. MIMO و OFDM نسبت سیگنال به نویز بالاتر را در گیرنده فعال می کنند و پوشش و توان شبکه بی سیم را بهبود می بخشند ، به ویژه در مناطق متراکم شهری.

LTE-A به دستگاه ها نیاز دارد تا با یک تراشه خاص متناسب باشند. Broadcom ، Nvidia و Qualcomm همه تراشه هایی را ایجاد می کنند که از LTE-A پشتیبانی می کنند. اکثریت قریب به اتفاق تلفن های هوشمند از LTE-A پشتیبانی می کنند.

ویژگی های 4G LTE

LTE چندین ویژگی از جمله موارد زیر را ارائه می دهد:

• پخش صوتی و تصویری. LTE سرعت بارگیری و بارگذاری سریعتر از 2G و 3G دارد.
  
• اتصال در زمان واقعی به خدمات. با صدای Over LTE ، کاربران می توانند بدون تجربه تاخیر یا لرزیدن با دیگران صحبت کنند.
  
• حتی سریعتر سرعت با افزایش LTE. بارگیری و بارگذاری سرعت با LTE-Advanced دو تا سه برابر سریعتر از استاندارد LTE است. تمام دستگاههای پیشرفته LTE با LTE استاندارد سازگار هستند.
  
• تجمع حامل. این ویژگی پیشرفته LTE ظرفیت شبکه را بهبود بخشید و پهنای باند حداکثر 100 مگاهرتز را در پنج حامل مؤلفه (باند) با پهنای باند 20 مگاهرتز هر کدام اضافه کرد. گوشی های LTE-A فرکانس ها را از حامل های چند قطعات برای بهبود سیگنال ، سرعت و قابلیت اطمینان ترکیب می کنند.

شبکه LTE خصوصی چیست؟

شبکه های LTE خصوصی نسخه های کوچک شده شبکه های LTE عمومی هستند. آنها برای ارائه پوشش تلفن همراه خصوصی در محوطه یک شرکت، مرکز توزیع یا در فرودگاه ها، استادیوم ها و مکان های دیگر طراحی شده اند.

شبکه های خصوصی از طیف بدون مجوز یا مشترک برای ارائه پوشش به تلفن های همراه و سایر دستگاه ها استفاده می کنند. این شامل باند جهانی و بدون مجوز 5 گیگاهرتز و باند 3.5 گیگاهرتز است که در ایالات متحده باند مشترک خدمات رادیویی باند پهن شهروندان (CBRS) نامیده می شود.

برای ایجاد خدمات LTE خصوصی، یک سازمان به یک میکروسل یا سلول کوچک LTE، سرورهای شبکه اصلی و دستگاه های سازگار با سیم کارت نیاز دارد. بسیاری از تولیدکنندگان بزرگ تلفن همراه از باندهای طیف LTE پشتیبانی می کنند که می توانند برای خدمات خصوصی استفاده شوند.

تولیدکنندگان بزرگ تلفن های اندرویدی در سال 2019 شروع به پشتیبانی از باند CBRS کردند. اپل با عرضه آیفون 11 خود در سپتامبر 2019 از اتصالات CBRS (باند 48) پشتیبانی کرد. شرکت های متعددی روترها، ماژول ها و مودم هایی تولید می کنند که از باند CBRS پشتیبانی می کنند.

صدا از طریق LTE چیست؟

فناوری Voice over LTE (VoLTE) به کاربران این امکان را می دهد تا تماس های تلفنی را از طریق شبکه LTE به عنوان بسته های داده به جای تماس های صوتی معمولی برقرار کنند. این صدای بسته نامیده می شود و می تواند بسته ها را در شبکه ای از چندین مکالمه تلفنی به اشتراک بگذارد.

VoLTE می تواند بسیاری از تماس گیرندگان را پشتیبانی کند و در صورت نیاز پهنای باند را برای پشتیبانی از آن تخصیص دهد. از دیگر ویژگی‌های VoLTE می‌توان به بهینه‌سازی پهنای باند و به کاربر این امکان را داد که ببیند تلفنی که قصد تماس با آن را دارد مشغول است یا در دسترس است.

تاریخچه و توسعه LTE

تا زمان ظهور LTE هیچ استاندارد جهانی برای پهنای باند بی سیم وجود نداشت. قبل از LTE، GSM در آسیا و اروپا نفوذ کرده بود، اما اپراتورهای بزرگ تلفن همراه در کشورهای دیگر، از جمله ایالات متحده و کانادا، Code-Division Multiple Access را پذیرفته بودند. هدف LTE ادغام بازار پراکنده و ارائه یک شبکه کارآمدتر برای اپراتورهای شبکه بود.

نقاط عطف اصلی در توسعه LTE شامل موارد زیر است:

2004. NTT DoCoMo، یک اپراتور تلفن همراه ژاپنی، پیشنهاد کرد LTE به استاندارد بین المللی بعدی برای پهنای باند بی سیم تبدیل شود و کار بر روی استاندارد LTE آغاز شد.
      
2005. در طول یک نمایش زنده، شبکه های نوکیا به طور همزمان ویدیوی HD را دانلود و یک بازی را از طریق LTE آپلود کردند.
      
2006. اریکسون، یک شرکت مخابراتی سوئدی، LTE را با نرخ بیت 144 مگابیت بر ثانیه نشان داد.
      
2007. اریکسون اولین تماس تلفنی پایان به انتها LTE را نشان داد و LTE نهایی شد.
      
2008. TeliaSonera، یک اپراتور شبکه تلفن همراه سوئدی، LTE را در اسلو و استکهلم در دسترس قرار داد.
      
2009. LTE-Advanced در نسخه 10 3GPP نهایی شد.
      
2010. مهندسان 3GPP شروع به توسعه استاندارد 5G کردند که در نهایت جایگزین LTE خواهد شد.
      
2011. اولین مشخصات NSA 5G منتشر شد که در سال های 2018-2019 به طور گسترده در دسترس قرار گرفت.
      
2012. کار مشخصات 5G در حال انجام است.