LTE: इनसाइड लुक

शुभ दोपहर, हब्र!

आज मैं एलटीई को समुदाय से परिचित कराना चाहूंगा। हर आत्म-सम्मान विशेषज्ञ को पहले से ही पता है कि एलटीई क्या है, यहां तक ​​कि हेबे पर लेख भी थे - एक , दो , तीन , लेकिन मेरी राय में वे सार को पूरी तरह से प्रकट नहीं करते हैं। मैं सभी पहलुओं पर अधिक विस्तार से ध्यान देने की कोशिश करूंगा। मैं बिल्ली के नीचे विवरण मांगता हूं।

थोड़ा इतिहास

दिसंबर 1998 में, थर्ड जेनरेशन पार्टनरशिप प्रोजेक्ट एग्रीमेंट पर हस्ताक्षर करके कई दूरसंचार मानकीकरण संगठनों का एक समूह बनाया गया, जिसे 3GPP (3rd Generation Partnership Project) कहा गया। इसने हमें नई प्रौद्योगिकियों को बनाने के प्रयासों को संयोजित करने के साथ-साथ दुनिया में उपकरणों की पूर्ण संगतता सुनिश्चित करने की अनुमति दी। 3GPP के निर्माण में शामिल मानकीकरण संगठनों में ARIB (जापान), ETSI (यूरोप), TTA (कोरिया), TTS (जापान), और TIPI (USA) शामिल थे। 3GPP मानकों के विकास के बीच: W-CDMA (वाइडबैंड कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) , HSPA (हाई स्पीड पैकेट एक्सेस) , LTE (लॉन्ग टर्म इवोल्यूशन) ।

LTE पर 3GPP का काम नवंबर 2004 में किसी भी इच्छुक संगठनों (गैर 3GPP सदस्यों सहित) के लिए सुलभ खुली चर्चा प्रारूप में शुरू हुआ। दिसंबर 2004 से, 3 जीपीपी टीआर 25.913 में तैयार बुनियादी आवश्यकताओं के साथ एलटीई अनुपालन अध्ययन का अध्ययन किया गया है।

नवंबर 2005 में, एलटीई मानक में उपयोग के लिए कोर रेडियो एक्सेस प्रौद्योगिकियों का चयन किया गया था। वे डाउनस्ट्रीम पर OFDMA और अपलिंक पर SC-FDMA बन गए। जुलाई 2006 में, अध्ययन चरण पूरा हुआ और मानक के निर्माण पर काम शुरू हुआ। सितंबर 2007 में, एलटीई विनिर्देश पूरा हो गया था। संस्करण 8 के विनिर्देश दिसंबर 2008 में जमे हुए थे, और इसने एलटीई उपकरणों की पहली लहर के आधार के रूप में कार्य किया। सितंबर 2009 में, एलटीई संस्करण 10 विनिर्देशों को पेश किया गया था, अब से प्रौद्योगिकी को एलटीई-एडवांस के रूप में जाना जाता है। नवंबर 2010 के अंत में, अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ ने आधिकारिक तौर पर एलटीई-एडवांस्ड को चौथी पीढ़ी के 4 जी वायरलेस मानक के रूप में मान्यता दी। औपचारिक रूप से, LTE संस्करण 7, 8, 9 (जो अभी भी दुनिया भर में उपयोग किया जाता है) 4 जी तकनीक नहीं है, क्योंकि अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ द्वारा मान्यता प्राप्त नहीं है। मानक के अगले संस्करण में इन सभी औपचारिकताओं को अस्वीकार करना संभव था। यह यह दसवां संस्करण है और बाद में जिसे "उन्नत" और मान्यता प्राप्त हुई है। प्रौद्योगिकी का नया नाम "आईएमटी-एडवांस्ड" शब्द से आया है, जिसे अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ द्वारा मोबाइल सिस्टम की एक नई पीढ़ी को अलग करने के लिए पेश किया गया था, जिनकी तकनीकी क्षमताएं आईएमटी -2000 के दायरे से बाहर हैं। IMT-Advanced (अंतर्राष्ट्रीय मोबाइल दूरसंचार-उन्नत) की आवश्यकताएं इस प्रकार हैं:

• वैश्विक कार्यक्षमता और रोमिंग;
• उच्च ऊर्जा दक्षता;
• अन्य एक्सेस रेडियो सिस्टम (पिछड़ी संगतता) के साथ सहभागिता;
• उन्नत सेवाओं और अनुप्रयोगों का समर्थन करने के लिए बेहतर पीक डेटा दरें;
• उच्च सुरक्षा प्रणाली;

नेटवर्क संरचना

LTE मानक की नेटवर्क संरचना इस प्रकार है:



यह आरेख दिखाता है कि नेटवर्क संरचना 2 जी और 3 जी नेटवर्क से बहुत अलग है। बेस स्टेशन सबसिस्टम और स्विचिंग सबसिस्टम दोनों में महत्वपूर्ण बदलाव किए गए हैं। उपयोगकर्ता उपकरण और बेस स्टेशन के बीच डेटा स्थानांतरित करने की तकनीक को बदल दिया गया है। नेटवर्क तत्वों के बीच डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल में भी बदलाव आया है। सभी जानकारी (आवाज, डेटा) पैकेट के रूप में प्रसारित होती है। इस प्रकार, भागों में कोई विभाजन नहीं होता है जो केवल आवाज की जानकारी या केवल पैकेट डेटा को संसाधित करता है।

LTE नेटवर्क के निम्नलिखित मुख्य तत्वों को अलग किया जा सकता है:

• सेविंग गेटवे या बस सर्विंग गेटवे (SGW) - गेटवे नेटवर्क LTE की सेवा। बेस स्टेशन सबसिस्टम के लिए / से आने वाले पैकेट डेटा के प्रसंस्करण और मार्ग के लिए डिज़ाइन किया गया है। SGW का एक ही ऑपरेटर की दूसरी और तीसरी पीढ़ी के नेटवर्क से सीधा संबंध है, जो कवरेज क्षेत्र, भीड़, आदि के बिगड़ने के कारण कनेक्शन के स्थानांतरण को सरल बनाता है। SGW के पास वॉयस कनेक्शन के लिए चैनल स्विचिंग फंक्शन नहीं है, जैसा कि एलटीई में, वॉयस सहित सभी जानकारी पैकेट का उपयोग करके स्विच और संचारित की जाती है।
• सार्वजनिक डेटा नेटवर्क SAE गेटवे या बस PDN गेटवे (PGW) - LTE नेटवर्क के लिए अन्य ऑपरेटरों के डेटा नेटवर्क का प्रवेश द्वार है। पीजीडब्ल्यू का मुख्य कार्य एलटीई नेटवर्क ट्रैफ़िक को अन्य डेटा नेटवर्क, जैसे कि इंटरनेट, साथ ही जीएसएम, यूएमटीएस नेटवर्क को रूट करना है।
• गतिशीलता प्रबंधन इकाई (MME) - LTE मानक मोबाइल नेटवर्क गतिशीलता प्रबंधन नोड। सिग्नलिंग प्रसंस्करण के लिए डिज़ाइन किया गया, जो मुख्य रूप से नेटवर्क में ग्राहकों की गतिशीलता के प्रबंधन से जुड़ा हुआ है।
• होम सब्सक्राइबर सर्वर (HSS) - LTE मानक सेलुलर सब्सक्राइबर डेटा सर्वर। यह एक बड़ा डेटाबेस है और इसे ग्राहकों के बारे में डेटा स्टोर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके अलावा, HSS एन्क्रिप्शन, प्रमाणीकरण आदि के लिए आवश्यक डेटा उत्पन्न करता है। एक LTE नेटवर्क में एक या अधिक HSS शामिल हो सकते हैं। HSS की संख्या नेटवर्क की भौगोलिक संरचना और ग्राहकों की संख्या पर निर्भर करती है।
• नीति और चार्जिंग नियम समारोह (पीसीआरएफ) - एलटीई मानक के सेलुलर नेटवर्क का एक तत्व, जो प्रदान की गई संचार सेवाओं के लिए चार्जिंग के प्रबंधन के साथ-साथ एक विशेष ग्राहक के लिए निर्धारित विशेषताओं के अनुसार कनेक्शन की गुणवत्ता के लिए जिम्मेदार है।

सूचना चैनलों का संगठन

एलटीई रेडियो इंटरफेस के माध्यम से ले जाने के लिए डेटा के लिए, विभिन्न "चैनल" का उपयोग किया जाता है। वे विभिन्न प्रकार के डेटा को अलग करने के लिए उपयोग किए जाते हैं और उन्हें एक्सेस नेटवर्क के माध्यम से और अधिक कुशलता से ले जाने की अनुमति देते हैं। कई चैनलों का उपयोग एलटीई प्रोटोकॉल के ढांचे के भीतर एक उच्च-स्तरीय इंटरफ़ेस प्रदान करता है और इसमें अधिक स्पष्ट और परिभाषित डेटा अलगाव शामिल है।

तीन श्रेणियां हैं जिनमें विभिन्न डेटा चैनलों को समूहीकृत किया जा सकता है:

• लॉजिकल चैनल - एलटीई प्रोटोकॉल के ढांचे के भीतर मध्यम अभिगम नियंत्रण ( मैक ) सेवाएं प्रदान करता है। संचरित सूचना के प्रकार के अनुसार तार्किक चैनल तार्किक नियंत्रण चैनलों और तार्किक यातायात चैनलों में विभाजित हैं। तार्किक नियंत्रण चैनलों का उपयोग विभिन्न सिग्नल और सूचना संदेशों को प्रसारित करने के लिए किया जाता है। लॉजिकल ट्रैफिक चैनल उपयोगकर्ता डेटा संचारित करते हैं।
• ट्रांसपोर्ट चैनल - फिजिकल लेयर के ट्रांसपोर्ट चैनल मैक और उच्चतर को सूचना के हस्तांतरण की पेशकश करते हैं। RLC / MAC के स्तर पर प्रसंस्करण के बाद तार्किक चैनलों की जानकारी भौतिक चैनलों में एयर इंटरफेस पर आगे संचरण के लिए परिवहन चैनलों में रखी गई है। परिवहन चैनल यह निर्धारित करता है कि रेडियो इंटरफ़ेस पर सूचनाओं को कैसे और किन विशेषताओं के साथ प्रसारित किया जाता है। परिवहन स्तर पर सूचना संदेश परिवहन ब्लॉक में विभाजित हैं। प्रत्येक ट्रांसमिशन टाइम इंटरवल (TTI) में कम से कम एक परिवहन ब्लॉक हवा के इंटरफेस पर प्रसारित होता है। MIMO तकनीक का उपयोग करते हुए, एक TTI में चार ब्लॉक तक संचारित किया जा सकता है।
• भौतिक चैनल ट्रांसमिशन चैनल हैं जो उपयोगकर्ता डेटा और संदेशों को नियंत्रित करते हैं। वे आरोही और अवरोही प्रवाह के बीच बदलते हैं, क्योंकि उनमें से प्रत्येक की अलग-अलग आवश्यकताएं हैं और अपने तरीके से संचालित होती हैं।

और अंत में

एलटीई वाहक उपकरणों के मुख्य निर्माता आज एरिक्सन, अल्काटेल-ल्यूसेंट, नोकिया सीमेंस नेटवर्क, फुजित्सु, हुआवेई टेक्नोलॉजीज, मोटोरोला, पैनासोनिक, स्टारेंट, जेडटीई हैं। जापान में, LTE नेटवर्क को 800 मेगाहर्ट्ज, 1.5 और 2.1 गीगाहर्ट्ज बैंड, यूरोप में (रूस सहित) - 2.5-2.7 गीगाहर्ट्ज, संयुक्त राज्य अमेरिका में - 700 मेगाहर्ट्ज में तैनात किया जाएगा। 2015 तक, यह अनुमान है कि एलटीई का कुल नेटवर्क ऑपरेटर राजस्व $ 150 बिलियन (वैश्विक सेलुलर सेवा बाजार राजस्व का लगभग 15%) तक पहुंच जाएगा, और दुनिया भर में उनके ग्राहकों की संख्या 400 मिलियन से अधिक हो जाएगी।

स्कार्टेल ने 2010 में रूस में एलटीई नेटवर्क बनाने की योजना की घोषणा की, और पहले से ही 20 दिसंबर, 2011 को पहला (या दूसरा, यदि आप कज़ान पर विचार करते हैं, जिसमें नेटवर्क ने एक दिन के लिए काम किया था) रूस में एलटीई नेटवर्क - नोवोसिबिर्स्क में। अन्य शहरों में 2012 में एलटीई लॉन्च के लिए क्रॉस-फिंगर की प्रतीक्षा की जा रही है।