admin / 11.01.2019

Частоты лте МТС

Стандарты LTE FDD и LTE TDD: различия и преимущества

Что такое LTE FDD и LTE TDD?

В 4G-сетях обмен данными с базовой станцией сотового оператора возможен двумя способами: при помощи частотного разделения и временного разделения. Первый способ обозначается как FDD — аббревиатура от Frequency-division duplexing. Второй способ называется Time-division duplexing, или TDD.

LTE FDD подразумевает наличие двух разных частотных диапазонов для приема и передачи данных. Например, в наиболее популярном стандарте LTE FDD (Band 7) прием данных производится на частоте 2620–2690 МГц, а передача — на частоте 2500–2570 МГц. Благодаря использованию отдельных частотных диапазонов, загрузка и отправка данных происходит параллельно и независимо друг от друга. Другими словами, ваше мобильное устройство (смартфон, модем) слушает и говорит одновременно.

В свою очередь, LTE TDD использует один и тот же частотный диапазон и для приема, и для передачи данных. Вместо разных частотных диапазонов, здесь используются временные интервалы: сначала ваше устройство передает данные базовой станции, а затем принимает. Поскольку отрезки (слоты) приема и отправки сменяют друг друга с высокой скоростью, абонентские устройства воспринимают передачу данных как непрерывную, хотя на самом деле она дискретная. Например, используемый в России стандарт LTE TDD (Band 38) задействует частотный диапазон 2570–2620 МГц.

Преимущества и недостатки LTE FDD (частотное разделение)

FDD — самый распространенный способ обмена данными в 4G-сетях. Количество сетей LTE FDD многократно превалирует над LTE TDD. Частотное разделение исторически зарекомендовало себя как надежный способ связи в 2G- и 3G-сетях, и активно внедрялось операторами сразу после появления 4G-спецификаций. К основным преимуществам LTE FDD следует отнести более высокую пропускную скорость, большую дальность действия и, как следствие, возможность сократить общее число базовых станций без потери в производительности или площади покрытия.

Недостатков, тем не менее, у технологии насчитывается немало:

  • LTE FDD задействует в два раза более широкую полосу частот, чем LTE TDD. В результате оператору требуется приобрести лицензию на большее количество частот (для приема и передачи данных);
  • Поскольку частоты на прием и передачу располагаются в непосредственной близости друг от друга, для их изоляции требуется промежуточная защитная полоса частот. Эта полоса частот не используется и тратится впустую;
  • При проектировании устройств также требуется учитывать, что приемник и передатчик функционируют одновременно и могут влиять друг на друга. Установка дополнительных фильтров и дуплексеров, необходимых для изоляции восходящего и нисходящего каналов, также ведет к удорожанию оборудования;
  • Поскольку прием и передача данных осуществляются на разных частотах, оператор не может гарантировать одинаковое качество сигнала в обоих каналах;
  • На основе LTE FDD сложнее реализовать передовые технологии, такие как MIMO или «beamforming» (формирование направленного луча).

Преимущества и недостатки LTE TDD (временное разделение)

Принцип временного разделения внедряется в 4G-сетях медленно, и лишь небольшой процент операторов отдают предпочтение стандартам LTE TDD. Тем не менее, сама по себе технология является перспективной и обладает рядом важных преимуществ:

  • Использование одного частотного диапазона для приема и передачи данных существенно сокращает необходимую полосу частот и позволяет использовать ее более эффективно;
  • Базовые станции LTE TDD обходятся оператору дешевле, поскольку для них требуется более простое оборудование. Стоимость оборудования LTE TDD в целом ниже, чем LTE FDD;
  • Принцип временного разделения позволяет эффективно перераспределять пропускную способность между каналами Uplink и Downlink, не меняя ширину выделенной частотной полосы.

В то же время принцип TDD имеет и ряд недостатков:

  • Сети LTE TDD имеют более низкую пропускную способность, поскольку прием и передача происходят поочередно на одной частоте;
  • Базовые станции LTE TDD имеют меньшую дальность действия. Как следствие, для покрытия определенной площади потребуется большее число базовых станций, чем при использовании LTE FDD;
  • Для надежной работы LTE TDD требуется более строгая синхронизация времени и наличие защитных временных интервалов между приемом и передачей.

Какие стандарты LTE используются в России?

Подавляющее большинство 4G-сетей в России основаны на стандарте LTE FDD:

Режим дуплекса Band Частоты на передачу (Uplink) Частоты на прием (Downlink)
FDD 3 1710–1785 МГц 1805–1880 МГц
FDD 7 2500–2570 МГц 2620–2690 МГц
FDD 20 832–862 МГц 791–821 МГц
FDD 31 452,5–457,5 МГц 462,5–467,5 МГц

Тем не менее, в Москве и Санкт-Петербурге операторы все чаще разворачивают станции LTE TDD Band 38. Наибольшую активность проявляют МТС и МегаФон. Встречается этот стандарт и в других городах России, обычно — в виде отдельных базовых станций, а не сплошного покрытия:

Режим дуплекса Band Частоты на прием и передачу
TDD 38 2570–2620 МГц

Встретить базовую станцию LTE Band 38 в России за пределами крупнейших городов — большая редкость. Несмотря на то, что лицензии на этот частотный диапазон уже давно были разыграны государством среди операторов, последние не спешат с массовым развертыванием сетей LTE TDD, вероятно, рассматривая этот стандарт как резерв на будущее.

Оборудование для усиления LTE

Для усиления сигнала 4G с частотным разделением (LTE FDD) существуют комплекты разной мощности и производительности. Если требуется повысить качество мобильного интернета на устройствах с поддержкой WiFi (смартфонах, планшетах), мы рекомендуем использовать комплект с пассивным принципом усиления — например, Дача-Стандарт. В основе таких комплектов используется эффективная приемно-передающая антенна, подключаемая напрямую к 4G-модему.

В случае, если требуется повысить качество сигнала на сотовых устройствах без использования WiFi, следует приобрести комплект на основе активного усилителя — репитера. В большинстве случаев подойдет набор BS-4G-75-kit от отечественного завода Baltic Signal.

Решений для усиления стандартов 4G с временным разделением (LTE TDD) на рынке представлено существенно меньше и в основном они представлены наборами с пассивным усилением. Мы рекомендуем обратить внимание на роутер Huawei B315 с внешней антенной, который обеспечивает поддержку LTE TDD на частоте 2600 МГц.

Если вам требуется модем с поддержкой LTE TDD, то стоит обратить внимание на модели ZTE MF79, ZTE MF825, ZTE MF831, Huawei E392 и Huawei E8278s. Все перечисленные модели модемов (кроме бюджетного ZTE MF79) имеют разъемы для подключения внешней антенны, с помощью которой можно повысить качество и надежность мобильного соединения. Также поддержка временного разделения широко представлена в портативных роутерах фирмы Huawei, включая E5770, E5885, E5787 и E5788. Модели E5787 и E5788 также имеют разъемы для внешней антенны, благодаря чему на их основе можно создать систему усиления 4G-интернета.

МТС построит сети LTE на частотах 3G для преодоления цифрового неравенства

Переиспользование частот стало возможным после принятого в июле 2017 года решения Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) о технологической нейтральностиi диапазона 2100 МГц. К настоящему моменту МТС запустила сети LTE2100 в 19 регионах России: в Белгородской, Костромской, Нижегородской, Новосибирской, Ростовской, Самарской областях; Алтайском, Краснодарском, Красноярском, Пермском, Приморском краях; республиках Башкортостан, Бурятия, Дагестан, Марий Эл, Саха, Татарстан; Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком АО. В 2019 году МТС запустит новые сети LTE2100 еще в 20 регионах.

Широкое применение принципа технологической нейтральности в доступных диапазонах позволяет МТС преодолеть дефицит частот, ускорить развертывание сетей LTE в стране, увеличить скорости передачи данных и расширить зоны уверенного покрытия 4G. Помимо LTE 2100 (диапазон B1), оператор на сегодня задействовал еще пять диапазонов в LTE: 2500-2570 МГц (B7), 1800 МГц (B3), 900 Мгц (B8), 800 МГц (B20) и TDD 2570-2620 МГц (B38).

«С 2019 года развитие сетей LTE2100 заложено в технологической стратегии МТС. Реализация первого этапа этого проекта к началу 2020 года в разы увеличит скорости мобильного интернета для нескольких миллионов жителей малых и удаленных населенных пунктов по всей стране, что улучшит качество жизни и внесет вклад в решение проблемы цифрового неравенства, – отметил вице-президент МТС по технике и ИТ Андрей Ушацкий. – При этом освоение освободившихся частот позволит МТС экономить до 80% инвестиций по сравнению со строительством LTE-сетей в диапазонах 1800 Мгц или 2600 МГц».

Для LTE2100 МТС использует новые технологии: режим многоантенности (MIMO 4×4) и более высокую модуляцию (256 QAM против 64 QAM в 3G), что дает почти пятикратный прирост скорости в downlink — до 100 Мбит/c при ширине полосы в 5 МГц по сравнению с 21 Мбит/с в самом продвинутом 3G-стандарте HSPA+. Диапазон 2100 МГц имеет больший радиус покрытия чем в LTE2600, а за счет агрегации с более низким диапазоном LTE1800 расширяется зона обслуживания относительно UMTS2100.

МТС активно осваивает различные диапазоны для LTE. Компания первой среди российских операторов использовала инфраструктуру GSM1800 для строительства сетей 4G, начав в 2014 году с рефарминга диапазона 1800 МГц в Москве и Поволжье. На сегодня технейтральные сети LTE-1800 действуют в большинстве субъектов РФ, а в 2018 году компания запустила в Санкт-Петербурге и Ленинградской области сеть LTE в диапазоне 900 МГц.

__________________________________________________
iТехнологическая нейтральность — использование частотного ресурса для любой технологии радиодоступа

* * *

За дополнительной информацией обращайтесь:
Пресс-секретарь Группы МТС
Алексей Меркутов
e-mail: Aleksej.Merkutov@mts.ru
twitter: twitter.com/ru_mts

* * *

Публичное акционерное общество «Мобильные ТелеСистемы» (ПАО «МТС») – ведущая компания в России и странах СНГ по предоставлению услуг мобильной и фиксированной связи, доступа в интернет, кабельного и спутникового ТВ-вещания, цифровых сервисов и мобильных приложений, финансовых услуг и сервисов электронной коммерции, ИТ-решений в области системной интеграции, интернета вещей, мониторинга, обработки данных, облачных вычислений и электронного документооборота. В России, Украине, Беларуси и Армении услугами мобильной связи Группы МТС пользуются более 106 миллионов абонентов. На российском рынке мобильного бизнеса МТС занимает лидирующие позиции, обслуживая крупнейшую 78-миллионую абонентскую базу. Фиксированными услугами МТС – телефонией, доступом в интернет и ТВ-вещанием – охвачено свыше девяти миллионов российских домохозяйств. Компания располагает в России розничной сетью из 5 700 салонов связи по обслуживанию клиентов, продаже мобильных устройств и финансовых услуг. МТС лидирует в сегменте межмашинных соединений (М2М) в России c наибольшей 40%-ной долей рынка по числу SIM-карт. МТС – традиционный лидер на российском рынке мобильной связи по величине выручки, OIBDA и рентабельности OIBDA. Крупнейшим акционером МТС является АФК «Система». С 2000 года акции МТС котируются на Нью-Йоркской фондовой бирже под кодом MBT, с 2003 года – на Московской бирже под кодом MTSS.

* * *

Некоторые заявления в данном пресс-релизе могут содержать проекты или прогнозы в отношении предстоящих событий или будущих финансовых результатов Компании в соответствии с положениями Законодательного акта США о ценных бумагах от 1995 года. Такие утверждения содержат слова «ожидается», «оценивается», «намеревается», «будет», «мог бы» или другие подобные выражения. Мы бы хотели предупредить, что эти заявления являются только предположениями, и реальный ход событий или результаты могут отличаться от заявленного. Мы не обязуемся и не намерены пересматривать эти заявления с целью соотнесения их с реальными результатами. Мы адресуем Вас к документам, которые компания отправляет Комиссии США по ценным бумагам и биржам, включая форму 20-F. Эти документы содержат и описывают важные факторы, включая те, которые указаны в разделе «Факторы риска» формы 20-F. Эти факторы могут быть причиной расхождения реальных результатов от проектов и прогнозов. Они включают в себя: тяжесть и продолжительность текущего состояния экономики, включая высокую волатильность учетных ставок и курсов обмена валют, цен на товары и акции и стоимости финансовых активов, воздействие государственных программ России, США и других стран по восстановлению ликвидности и стимулированию национальной и мировой экономики, нашу возможность поддерживать текущий кредитный рейтинг и воздействие на стоимость финансирования и конкурентное положение, в случае снижения такового, стратегическая деятельность, включая приобретения и отчуждения и успешность интеграции приобретенных бизнесов, включая компанию «Комстар – ОТС», возможные изменения по квартальным результатам, условия конкуренции, зависимость от развития новых услуг и тарифных структур, быстрые изменения технологических процессов и положения на рынке, стратегию; риск, связанный с инфраструктурой телекоммуникаций, государственным регулированием индустрии телекоммуникаций и иные риски, связанные с работой в России и СНГ, колебания котировок акций; риск, связанный с финансовым управлением, а также появление других факторов риска.

Список LTE-частот, на которых работают российские сотовые операторы

4G-сети каждого отечественного оператора располагаются в определённом частотном диапазоне. Представленная таблица содержит сведения о ЛТЕ бендах (от англ. Band), которые поддерживаются в нашей стране:

Наименование бенда Частота
Band 3 1800-1880 МГц
Band 7 2620-2690 МГц
Band 20 790-820 МГц
Band 31 450 МГц
Band 38 2570-2620 МГц

Стандарт LTE не совместим с сетями второго и третьего поколений, поэтому для него были выделены особые каналы передачи данных. Band — это частотные полосы любой LTE-сети. Номер бенда обозначает период начала использования данного диапазона в мире (сейчас существует 44 диапазона).

Представленные в таблице бенды используются каждым сотовым оператором. Необходимо отметить, что данные частотные диапазоны постоянно расширяются, что позволяют провайдерам обеспечить интернет-соединением большее количество пользователей. В некоторых случаях операторы объединяются для строительства сотовых вышек: подобное соглашение заключили в 2016 году Beeline и Megafon. Другим примером сотрудничества стал договор между Билайн и MTS, в соответствии с которым операторы используют общие частоты на территории некоторых субъектов РФ.

Приобретение бендовых частот происходит путём открытых торгов, на которых провайдеры покупают право транслировать свой сигнал по определённым каналам. МТС, к примеру, потратил 4 миллиарда рублей на диапазон 2500 МГц, распространённый во всей Российской Федерации кроме Московской области и Крыма. Tele2 первым запустил 4G в Калининградской области и ряде других субъектов нашей страны на частоте 450 МГц.

Теперь вы можете ознакомиться с таблицей, в которой представлены актуальные характеристики сетей четвёртого поколения в Российской Федерации.

Помимо пяти федеральных операторов, также существуют и региональные, каждый из которых имеет собственную частотную сеть.

Основные режимы LTE

LTE-стандарт разделяется на два вида: TDD и FDD. Первый подразумевает временное (от англ. Time) разделение сигнала, а второй — частотное (от англ. Frequency). FDD является более удобным режимом связи, так как, с точки зрения повседневного использования, работает стабильнее.

Разница между данными понятиями заключается в способе загрузки и выгрузки данных. Благодаря FDD происходит параллельная обработка входящего и исходящего интернет-трафика. Представьте, что пользователь смотрит видео на YouTube и одновременно с этим отправляет в облачное хранилище целый альбом фотографий. Просмотр видео будет считаться download-операцией, а отправка фото — upload, и в FDD-режиме гаджет распределяет обе операции по разным частотным каналам. Например, LTE от российского Мегафона работает на частоте 17 МГц, 11 из которых могут использоваться для загрузки контента, а остальные 6 — для выгрузки.

Раздельная обработка трафика увеличивает стабильность скорости каждого отдельного процесса, обеспечивая тем самым более качественное соединение.

TDD обрабатывает трафик последовательно. Иными словами, по тем же 17 МГц будет осуществляться и загрузка, и выгрузка данных — но уже без разделения, а поочередно в одном канале. Недостатком такого режима являются возможные «скачки» скорости.

В настоящее время российские сотовые операторы стремятся комбинировать работу TDD- и FDD-станций. Объединяя режимы в одну сеть, провайдеры увеличивают общую скорость подключения.

Технология LTE-advanced (4G+)

LTE-advanced представляет собой «продвинутую» 4G-сеть и обозначается российскими операторами 4G+. Хотя такое название подчёркивает увеличение скорости нового стандарта, оно не является верным, так как LTE-A по своим реальным показателям является обычным 4G. То, что называется в России 4G, значительно уступает номинальным стандартам сетей четвёртого поколения.

Преимущество advanced-стандарта заключается в суммировании всех частот, принадлежащих сотовому оператору, что снижает коэффициент «проседания» в канале передачи данных. Благодаря слиянию нескольких диапазонов band 7 в один Megafon сумел увеличить теоретическую скорость соединения до 300 Мбит/с. Если же к частотам band 7 прибавить частоты band 3, то быстрота передачи данных составит 450 Мбит/с (40 МГц + 20 МГц = 300 Мбит/с + 150 Мбит/с). К сожалению, реальная пропускная способность advanced-каналов ниже заявленной и соответствует лишь номинальным стандартам 4G.

Использовать различные частотные каналы может любой сотовый оператор, обладающий соответствующей лицензией и необходимым оборудованием. Сейчас наблюдается тенденция расширения пропускной способности каналов, объемы которой как раз зависят диапазона частот. Также стоит отметить, что для поддержки LTE-A устройство пользователя должно обладать специальными техническими характеристиками.

Скорость 4G

Стоит понимать, что реальная скорость соединения почти всегда отличается от номинальной. В теории не учитываются такие факторы, как ландшафт, удаленность сотовых станций или пребывание пользователя в здании, — подобные условия создают помехи подключению и значительно снижают его качество.

Быстрота передачи данных также зависит от загруженности оператора: чем больше пользователей имеют доступ к сетям четвёртого поколения, тем ниже показатели скоростных качеств. Скорость интернет-соединения в беспроводных сетях определяется шириной диапазона частот, а также реализацией дуплекса связи. Данные характеристики зависят от оператора. Хотя некоторые провайдеры гарантируют показатели в 300 Мбит/с, в среднем реальная скорость составляет всего 75 Мбит/с (Tele2, MTS и Билайн).

Уже упомянутый тандем Beeline и Megafon недавно начал переход к стандарту LTE-advanced, который позволил увеличить скорость до 160 Мбит/с в некоторых точках покрытия. Сейчас такой стандарт представлен в Москве и Санкт-Петербурге, но регионам его ждать придётся долго: тотальное распространение 4G+ по всей территории России сейчас невозможно по двум причинам. Первая заключается в стоимости требуемого оборудования, а вторая (вытекает из предыдущей) — в том, что при увеличении зоны покрытия будет расти нагрузка на уже имеющиеся сотовые вышки, то есть средний показатель скорости будет только уменьшаться.

Так как быстрота соединения зависит от ширины частотного диапазона, можно сказать, что сегодня в наиболее выгодном положении находится Мегафон, который после поглощения Yota к собственным частотам добавил каналы приобретённой компании. Теоретически сеть Megafon может работать на канале в 40 МГц и разгоняться в режиме FDD до 300 Мбит/с, но, так как часть канала отдаётся абонентам дочерней Йоты, реальная скорость составляет примерно 100 Мбит/с.

Если сравнивать сети третьего и четвёртого поколений, то у последних скорость в несколько раз больше: средние 80 Мбит/с против максимальных 3 Мбит/с. HSPA+ смогла разогнать 3G до 45 Мбит/с, но данные показатели все равно отстают от 4G.

FILED UNDER : Железо

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*