LTE  Long Term Evolution تقنية التطور طويل الامد

LTE تعني التطور طويل الأمد وقد بدأت كمشروع في عام 2004 من قبل هيئة الاتصالات المعروفة باسم مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP). تطورت LTE من نظام 3GPP سابق معروف باسم النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS) ، والذي تطور بدوره من النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM).

الجمهور

تم تصميم هذا البرنامج التعليمي للجمهور الذي يحتاج إلى فهم أساسيات تقنية LTE بعبارات بسيطة للغاية. سيمنحك هذا البرنامج التعليمي فهمًا كافيًا لتقنية LTE حيث يمكنك أن تأخذ نفسك على مستوى أعلى من الخبرة.

المتطلبات الأساسية

على الرغم من أنني افترضت أن لديك فهمًا بسيطًا جدًا أو معدومًا لتقنيات الجيل الثاني والثالث مثل GSM و GPRS و UMTS ، ولكن إذا كان لديك فهم أساسي لأي من التقنيات مثل GSM و GPRS والشبكة الأساسية وواجهات الراديو وما إلى ذلك ، فسوف يساعدك ذلك الكثير في فهم المفاهيم الموضحة في هذا البرنامج التعليمي.

LTE تعني التطور طويل الأمد وقد بدأت كمشروع في عام 2004 من قبل هيئة الاتصالات المعروفة باسم مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) SAE (تطور هندسة النظام) هو التطور المقابل لتطور الشبكة الأساسية لحزم GPRS / 3G. يستخدم المصطلح LTE عادةً لتمثيل كل من LTE و SAE.

تطورت LTE من نظام 3GPP سابق معروف باسم النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS) ، والذي تطور بدوره من النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM). حتى المواصفات ذات الصلة كانت تُعرف رسميًا باسم الوصول الراديوي للأرض UMTS (E-UTRA) المتطور وشبكة الوصول الراديوي للأرض UMTS (E-UTRAN). تم توثيق الإصدار الأول من LTE في الإصدار 8 من مواصفات 3GPP.

أدت الزيادة السريعة في استخدام بيانات الهاتف المحمول وظهور تطبيقات جديدة مثل MMOG (ألعاب الوسائط المتعددة عبر الإنترنت) والتلفزيون المتنقل والويب 2.0 والمحتويات المتدفقة إلى تحفيز مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) للعمل على التطور طويل الأمد (LTE) في الطريق نحو الجيل الرابع من الهواتف المحمولة.

الهدف الرئيسي من LTE هو توفير معدل بيانات مرتفع وزمن وصول منخفض وتقنية وصول لاسلكي محسّنة للحزم تدعم عمليات نشر النطاق الترددي المرنة. في نفس الوقت ، تم تصميم بنية الشبكة الخاصة بها بهدف دعم حركة المرور بتبديل الحزم مع التنقل السلس وجودة الخدمة الرائعة.

تطور LTE

عام	حدث
مارس 2000	الإصدار 99 - UMTS / WCDMA
مارس 2002	Rel 5 - HSDPA
مارس 2005	الإصدار 6 - HSUPA
عام 2007	Rel 7 - DL MIMO، IMS (نظام IP متعدد الوسائط الفرعي)
نوفمبر 2004	بدأ العمل على مواصفات LTE
يناير 2008	تم الانتهاء من المواصفات والموافقة عليها مع الإصدار 8
2010	النشر المستهدف الأول

حقائق حول LTE

• LTE هي التقنية اللاحقة ليس فقط لـ UMTS ولكن أيضًا لـ CDMA 2000.

• تعتبر تقنية LTE مهمة لأنها ستؤدي إلى تحسين الأداء بما يصل إلى 50 مرة وكفاءة طيفية أفضل للشبكات الخلوية.

• تم تقديم شبكة LTE للحصول على معدلات بيانات أعلى ، ووصلة هابطة تبلغ 300 ميجابت في الثانية و 75 ميجابايت في الثانية. في ناقل 20 ميجاهرتز ، يمكن تحقيق معدلات بيانات تتجاوز 300 ميجابت في الثانية في ظل ظروف إشارة جيدة جدًا.

• LTE هي تقنية مثالية لدعم معدلات التاريخ العالية للخدمات مثل الصوت عبر IP (VOIP) ، دفق الوسائط المتعددة ، مؤتمرات الفيديو أو حتى المودم الخلوي عالي السرعة.

• تستخدم LTE كلاً من الوضع المزدوج بتقسيم الوقت (TDD) ووضع تقسيم التردد المزدوج (FDD). في FDD ، يستخدم الإرسال للوصلة الصاعدة والهابطة ترددات مختلفة ، بينما في TDD يستخدم كل من الوصلة الصاعدة والهابطة نفس الموجة الحاملة ويتم فصلهما في الوقت.

• يدعم LTE عرض نطاق ترددي مرن للحامل ، من 1.4 ميجاهرتز حتى 20 ميجاهرتز بالإضافة إلى كل من FDD و TDD. تم تصميم LTE مع عرض نطاق ناقل قابل للتطوير من 1.4 ميجا هرتز إلى 20 ميجا هرتز والذي يعتمد عرض النطاق الترددي المستخدم على نطاق التردد ومقدار الطيف المتاح مع مشغل الشبكة.

• يجب أن تدعم جميع أجهزة LTE (MIMO) عمليات الإرسال متعددة المدخلات والمخرجات المتعددة ، والتي تسمح للمحطة الأساسية بنقل العديد من تدفقات البيانات عبر نفس الناقل في وقت واحد.

• جميع الواجهات بين عقد الشبكة في LTE تعتمد الآن على IP ، بما في ذلك اتصال التوصيل بمحطات قاعدة الراديو. يعد هذا تبسيطًا رائعًا مقارنة بالتقنيات السابقة التي كانت تعتمد في البداية على روابط E1 / T1 و ATM وترحيل الإطارات ، ومعظمها ضيق النطاق ومكلف.

• لقد تم توحيد آلية جودة الخدمة (QoS) على جميع الواجهات لضمان استمرار إمكانية تلبية متطلبات المكالمات الصوتية للتأخير وعرض النطاق الترددي عند الوصول إلى حدود السعة.

• يعمل مع أنظمة GSM / EDGE / UMTS باستخدام طيف 2G و 3G الحالي والطيف الجديد. يدعم التسليم والتجوال لشبكات المحمول الحالية.

مزايا LTE

• إنتاجية عالية: يمكن تحقيق معدلات بيانات عالية في كل من الوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة. هذا يسبب إنتاجية عالية.

• الكمون المنخفض: الوقت المطلوب للاتصال بالشبكة في نطاق بضع مئات من المللي ثانية ويمكن الآن إدخال حالات توفير الطاقة والخروج منها بسرعة كبيرة.

• FDD و TDD في نفس المنصة: ازدواج تقسيم التردد (FDD) و Time Division Duplex (TDD) ، يمكن استخدام كلا المخططين على نفس المنصة.

• تجربة متفوقة للمستخدم النهائي: أدت الإشارات المحسنة لإنشاء الاتصال وإجراءات إدارة الواجهة الجوية والتنقل الأخرى إلى تحسين تجربة المستخدم بشكل أكبر. زمن وصول أقل (إلى 10 مللي ثانية) لتجربة مستخدم أفضل.

• الاتصال السلس: ستدعم LTE أيضًا الاتصال السلس بالشبكات الحالية مثل GSM و CDMA و WCDMA.

• التوصيل والتشغيل: لا يتعين على المستخدم تثبيت برامج تشغيل الجهاز يدويًا. بدلاً من ذلك ، يتعرف النظام تلقائيًا على الجهاز ، ويحمل برامج تشغيل جديدة للأجهزة إذا لزم الأمر ، ويبدأ في العمل مع الجهاز المتصل حديثًا.

• بنية بسيطة: بسبب التصميم البسيط لنفقات التشغيل المنخفضة (OPEX).

LTE - جودة الخدمة

تدعم بنية LTE QoS بجودة خدمة شاملة ومعدل بت مضمون (GBR) لحاملات الراديو. كما أن للإيثرنت والإنترنت أنواعًا مختلفة من جودة الخدمة ، على سبيل المثال ، يمكن تطبيق مستويات مختلفة من جودة الخدمة على حركة مرور LTE لتطبيقات مختلفة. نظرًا لأنه تمت جدولة LTE MAC بالكامل ، فإن جودة الخدمة مناسبة بشكل طبيعي.

توفر حوامل نظام الحزم المتطور (EPS) مراسلات فردية مع حوامل راديو RLC وتوفر الدعم لقوالب تدفق حركة المرور (TFT). هناك أربعة أنواع من حوامل EPS:

• يتم تخصيص موارد GBR Bearer بشكل دائم عن طريق التحكم في القبول

• غير حامل GBR لا يوجد تحكم بالدخول

• حامل مخصص مرتبط بـ TFT معين (GBR أو غير GBR)

• حامل افتراضي غير GBR ، شامل لحركة المرور غير المعينة