از LTE چه می دانید ؟

از LTE چه می دانید ؟

شبکه موبایل نسل سه شامل دو تکنولوژی فرا گیر UMTS, CDMA2000 میباشد.شبکه UMTS توسط انجمن 3GPP در Release های مختلفی استانداردسازی شده است.CDMA2000 توسط انجمن 3GPP2 استانداردسازی شده و بر اساس IS-95 یا CDMA2000 پایه گذاری شده است.در اینجا به سیر تکاملی خانواده نسل سوم UMTS وRelease های آن اشاره می شود.

شبکه موبایل نسل سه شامل دو بخش اصلی Core , Access می باشد.Core بخش اصلی شبکه می باشد و شامل قسمت های mobility management, session management, charging, و بخش Access در بر گیرنده تجهیزات رادیویی و کنترل تجهیزات مربوطه است.اجزای شبکه 3G طی چند Release تکامل یافته اند (تصویر 1).

http://s1.picofile.com/file/6258076456/1.jpg

نخستین Release، Rel99 نام گذاری شد و بسیار مشابه شبکه GPRS بود با این تفاوت که ظرفیت air interface در آن افزایش یافت(تصویر 2).

http://s1.picofile.com/file/6258077462/2.jpg

Rel4 متعاقب این Release و به دنبال آن Rel های 5 تا 7 در مدت کوتاهی معرفی شدند. در Rel4 برای اولین بار مفهوم NGN یعنی جدایی لایه Control و User دردمین سوییچ مداری"Domain "CS آورده شد(تصویر 3).

http://s1.picofile.com/file/6258078468/3.jpg

درلایه Access ،تکنولوژی WCDMA بکار برده شده است. این تکنولوژی عمدتا توسط Qualcom در آمریکا توسعه یافته و مالکیت معنوی آن (IP Intellectual Property) عموما در اختیار این شرکت در آمریکا و شرکت اریکسون در اروپا است. تحولات بخش Access در Rel5 (HSDPA)و Rel6(HSUPA) ایجاد شده است. در HSDPA ظرفیت Air Interface دو برابر شده و سرعت انتقال داده در راستای دانلینک Downlinkپنج برابر"14.4 Mbit/s" شده است.(تصویر 4) همچنین یک دمین جدید "IMS" به Core شبکه اضافه شده است که قابلیت ارایه سرویس های پیشرفته جدیدی برای شبکه ایجاد کرده است.

http://s1.picofile.com/file/6258079474/4.jpg

در HSUPA ظرفیت، کارآیی و تاخیر در راستای Uplink بهبود یافته ،سرعت در مسیر Uplink به "5.76 Mbit/s" رسیده و توسط سرویس های MBMS ، مالتی مدیا پیشرفته ارایه شده است. .همچنین در این تکنولوژی ها صوت نیز علاوه بر داده به صورت Packet ارسال می شود.

http://s1.picofile.com/file/6258081486/5.jpg

متعاقب این تکنولوژی ها، Evolved HSP یا HSPA+ توسط 3GPP در Rel7 بوجود آمد.HSPA+ با استفاده از تکنولوژی MIMO و مدولاسیون از مرتبه بالاتر، سرعت انتقال داده تا 42 Mbit/s را در مسیر Downlink و 22 Mbit/s را در مسیر Uplink پشتیبانی می کند و مفهوم ساختار مسطح Flat Architecture که در 3GPP Rel8 استاندارد شده است در این تکنولوژی نیز قابل پیاده سازی است.(تصویر 5)



توسعه و گسترش شبکه IP و مطرح شدن مفاهیم Convergence محافل 3GPP را به استفاده از شبکه کاملا مسطح IP
(All IP Flat Network) به عنوان بخشی از"System Network Architecture" SAE که ساختارCore شبکه 3G Rel8 "LTE" را تشکیل می دهد ترغیب نمود. با معرفی شبکه کاملا مسطح و مبتنی بر IP و با جود eNodeB که مستقیما به Access Gateway "aGW" متصل گردیده، هزینه CAPEX شبکه 3G LTE بسیار کمترمی شود.

کاستی های WCDMA از جمله نرخ بیت بر هرتز کمتر نسبت به تکنولوژی OFDMA که سالهاست توسط IEEE برای شبکه های WIFI و WiMAX انتخاب شده است ، همچنین مالکیت معنوی حاکم بر تکنولوژی WCDMA ، نهاد 3G را بر آن داشت تا لایه دستیابی کاملا جدیدی را بر پایه OFDMA در استاندارد جدید 3G LTE تعریف نماید.

این لایه کاملا با لایه دستیابی 3G موجود ناسازگار بوده و گوشی های آن کاملا با گوشی های 3G موجود متفاوت است.در استاندارد LTE در Downlink از تکنولوژی OFDMA و در Uplink از SC-OFDMA استفاده شده است و بر خلاف WiMAX که ارتباط دو طرفه آن TDD است از FDD استفاده شده است. در حقیقت LTE از تکنولوژی مشابه WiMAX با تغییراتی در جهت بهبود پوشش و نسبت توان متوسط به توان قله که منجر به طول عمر بیشتر باطری گوشی می شود، استفاده می کند.

مجموعه استانداردهای مربوط به LTE SAE در پایان سال 2007 کامل شدندوشبکه های مبتنی بر این تکنولوژی تا پایان 2010 پیاده ساری می شود و از آن پس شبکه های 3G موجود 3G Legacy نامیده میشوند.

علی رغم روند سریع و رو به پیشرفت شبکه های موجود و درخواست مارکت به سرویس های پیشرفته، لیکن مولفه های اقتصادی اپراتورها را متمایل به توسعه محدود شبکه های جاری 3G خود کرده و زوال تکنولوژی های موجود چند سالی به طول خواهد انجامید. لذا اقدام برای ایجاد شبکه جدید با استفاده از این تکنولوژی بدون توجیه اقتصادی معقول به نظر نمی رسد.