LTE — что это такое в телефоне андроид, как пользоваться

Это стандарт для мобильного Интернета, который используется на андроиде. Он имеет несколько отличительных особенностей по сравнению с аналогичными стандартами Сети:

• мгновенное подключение к Интернету после нажатия на соответствующую иконку в панели инструментов;
• более низкий расход трафика и заряда аккумулятора в смартфоне;
• обеспечение эффективности работы Интернета при перемещениях устройства;
• низкая вероятность перегруженности Сети.

Значки в строке состояния телефона

Что такое 3G (WCDMA)

3G представляет собой стандарт мобильного Интернета, способный работать на частоте до 1900 МГц.

WCDMA — сеть третьего поколения, которая была усовершенствована по сравнению с GSM (2G).

Обратите внимание! Отличительная особенность 3G заключается в том, что данный стандарт Сети использует широкополосной доступ.

Что такое 4G (LTE)

Чётвертое поколение сетей для устройств, работающих с передачей данных. Стандарт был разработан в 2008 г. и до сих пор пользуется популярностью.

К сведению! 4G Интернет позволяет пользователям мгновенно загружать информацию за счёт высокой скорости передачи данных.

LTE: как работает и правда, что всё готово?

Раньше вопросов про LTE задавали много. Сегодня остался самый главный: когда? Когда это счастье придет к нам, в Россию? Еще месяц назад я не знал, что отвечать людям. Сильно комплексовал по этому поводу, ведь так близок к теме. Сомневался, то ли конец 2012-го, то ли начало 2013-го. Никакой определенности! Но сейчас, после исторического решения ГКРЧ от 8 сентября, всё, наконец, стало ясно.

Я слоупок, что такое LTE?

LTE — Long Term Evolution (англ., долгосрочная эволюция). Когда ученые доводили до ума 3G (он же UMTS, он же WCDMA) в рамках проекта 3GPP, они «рассчитались на первый-второй». Половина стала «докручивать» 3G до HSPA: это были минорные доработки радиоинтерфейса при сохранении основы — принципа кодового разделения каналов (CDMA). Планировали закончить быстро, поэтому называли между собой краткосрочной эволюцией. Другую половину озаботили вопросом: а что, если абоненты захотят мобильного интернета на скоростях на порядок выше, чем в 3G? Такие вопросы быстро не решаются. Тут думать нужно, крепко и долго. Отсюда и эволюция долгосрочная — LTE. Маркетологи, кстати, часто называют LTE 4G.

Про железо

Базовые станции LTE не содержат ничего сверхъестественного. Там есть радиомодули (они же приемопередатчики, TRXы), блок цифровой обработки сигнала (BBU), интерфейсные платы (FE/GE порты, электрические, оптические). Радиомодули бывают выносные — RRU. Монтируются вблизи антенны (для уменьшения потерь в ВЧ-фидере), к BBU подключаются по отпике (стандарт CPRI). Всё как в БС 3G, но называются красиво — evolved NodeB (дословно — продукт эволюции «узла Б», т.е. собственно БС 3G).

Базовая станция

Базовая станция

А поскольку БС разных стандартов больше похожи, чем отличаются, производители быстро догадались делать всё «в одном флаконе». Решение называется SingleRAN. Одна БС на 3 стандарта: GSM, 3G и LTE. Очень удобно оператору с точки зрения экономии места и питания на сайте, сокращения времени на монтаж и так далее. Мы такие уже начали закупать и устанавливать на сети. Так что, как только, так сразу…

Для LTE не нужны какие-то особенные антенны. Вполне подойдут обычные панельные антенны с кросс-поляризацией. Они, например, используются в сетях GSM и в 3G. Правда, если в GSM и 3G две поляризации обычно используются на прием, а на передачу только одна (схема 2Rx/1Tx), то в LTE обе поляризации задействованы по полной, и на прием, и на передачу (схема 2Rx/2Tx). Это необходимо для реализации технологии MIMO2х2. На первом этапе внедрения LTE этого будет достаточно. Дальше пропускную способность сектора можно будет увеличить, добавив еще по одной кросс-пол антенне. Получится схема 4Rx/4Tx и MIMO4х4. Главное разнести антенны в пространстве на достаточное расстояние (порядка 10 длин волн).

Что еще из «железа»? Контроллера сети доступа (как BSC в GSM, или RNC в 3G), как отдельного физического и логического узла в сети LTE, нет, БС подключаются напрямую к узлам Core, причем исключительно по IP. Core используется только пакетный. Называется EPC (evolved Packet Core). К нашему счастью, относительно новый обычный Packet Core превращается в EPC путем апгрейда софта. Функционал MME (узел управления мобильностью в LTE) можно накатить на используемый для GPRS/3G узел SGSN, а с функциями PGW/SGW должен уметь справляться GGSN. Не скажу, что все SGSN/GGSN-ы «Билайна» HW-ready к LTE, но мы уверенно движемся в этом направлении.

Плюс SAE-HSS (хранилище абонентских профайлов), который также поднимается на существующей HW-платформе ngHLR’a. Вот, собственно, и вся сеть LTE.

Архитектура LTE

Про транспорт

GE-порты на БС. Это, как любил говаривать Винни Пух, неспроста: вы же наверняка понимаете, какой должен быть backbone при таком backhaul’e! Если у кого-нибудь из уважаемых читателей есть несколько свободных миллиардов долларов, могу подсказать, как потратить их с пользой…

Про частоты

В отличие от других стандартов мобильной связи LTE не привязан к какому-то конкретному диапазону частот. В этом его сила. Разработчики (3GPP) определили более 30 диапазонов, для которых производители могут выпускать стандартное радиооборудование LTE. Сюда попали как частоты, используемые сейчас под другие стандарты (например, 900, 1800 (GSM), 2100 (UMTS), 2500 (WiMAX), так и “новые”, например 700-800 Мгц (так называемый “цифровой дивиденд”). Понятно, что далеко не все из возможных диапазонов найдут широкое распространение в мире. Скорее всего, в итоге “выживет” не больше 4-5 диапазонов. Большее количество очень трудно реализовать в одном абонентском девайсе, а это уже проблема для обеспечения глобального роуминга. Если спросите, на какие диапазоны сделать ставку, мои предпочтения следующие:

• 800 Мгц (3GPP band 20) – выделен или планируется под LTE практически во всех европейских странах, включая Россию; выгоден с точки зрения затрат на обеспечение сплошного покрытия; оборудование выпускается всеми ведущими производителями;
• 2,5 Ггц (3GPP band 7) – выделен или планируется под LTE практически во всех странах Европы и Азии, включая Россию; выгоден при обеспечении емкости в хот-спотах; оборудование выпускается всеми ведущими производителями.
• 1800 Мгц (3GPP band 3) – будет освобождаться по мере уменьшения количества GSM-only телефонов и расширения покрытия 3G (чтобы было, куда переводить голос); хорош с точки зрения обеспечения в сети баланса между емкостью и покрытием; GSM-операторам даст возможность сэкономить за счет переиспользования инфраструктуры сети доступа (приемопередатчики, антенны); оборудование выпускается почти всеми ведущими производителями

Вообще, выбор правильного диапазона для развития LTE – задача не из простых. В нижних диапазонах, где всё отлично с покрытием, проблема найти полосу достаточной для полноценного LTE ширины. В верхних обычно хорошо с частотным ресурсом, но БС нужно ставить через каждые 400-500 метров, разоришься на сплошном покрытии! Вероятно, большинство сетей LTE, аналогично GSMу, будут двух-диапазонные.

Про скорости

Максимальные скорости передачи данных – ключевой показатель крутости стандарта для конечных пользователей. И LTE реально крут! Можно долго говорить о теоретических возможностях разных стандартов, перспективах их развития и так далее, но то, что абонентам в уже работающих сетях LTE доступны скорости более 100 Мбит/с – это факт. И это только начало светлого будущего: уверен, что достижение в сетях LTE скоростей до 1 Гбит/с – вопрос нескольких лет. Дальше посмотрим. Скорее всего, нужен будет очередной прорыв, как в теории радиосвязи, так и в технологии производства элементной базы.

Про покрытие

Зона покрытия одной БС в LTE может быть абсолютно разной. От чего это зависит прежде всего? Правильно! От используемого диапазона частот. Если сравнить крайние варианты, то площадь покрытия одной eNodeB, работающей в самом нижнем LTE-диапазоне (700 Мгц) оказывается, при прочих равных, в 5-6 раз больше, чем для базы, работающей в 2.5 ГГц. В условиях городской застройки радиус соты, таким образом, может быть от нескольких сот метров до нескольких километров. Что касается рекорда по дальности действия БС LTE, он был установлен в ходе трайла греческого оператора Cosmote на оборудовании Huawei в начале этого года – на расстоянии 102 км от БС была получена скорость передачи 135 Мбит/с. Конечно, это была прямая видимость и один абонент в соте. Но с точки зрения предельных возможностей стандарта – довольно убедительно.

Про гаджеты

Доступные сейчас на рынке абонентские устройства с поддержкой LTE включают (по типам):

USB-модемы (на картинке – Huawei E398)

Смартфоны (на фото – HTC Thunderbolt, OS Android)

Планшет (на фото – Samsung Galaxy Tab 10.1, OS Android)

Портативный LTE/Wi-Fi Hotspot (на фото – Samsung SCH-LC11)

Ноутбук (на картинке HP Pavilion DM1-3010NR)

На данный момент на рынке доступно уже более 100 абонентских устройств с поддержкой LTE и это количество растет с каждым днем. Основные игроки на этом рынке – наши старые знакомые: Samsung, LG, HTC, ZTE, Huawei.

Про опыты

Посмотреть, как работает LTE вживую, хотелось очень давно. Первый раз довелось в начале прошлого года в Стокгольме. Спасибо коллегам из Ericsson, позвали посмотреть на первую в мире коммерческую сеть LTE – Telia-Sonera. Честно признаться, был немного разочарован. Скорости, пока катались по городу на микроавтобусе, колебались в пределах от 0 до 8 Мбит/с. К тому же, соединение постоянно рвалось. Коллеги оправдывались тем, что сеть пока не оптимизирована, БС мало, диапазон высокий — 2.5 Ггц. Всё, конечно, понятно, но хотелось чуда.

По приезде из Швеции задумали построить пилотную сеть LTE в одной из наших стран. Проще всего договориться с Регулятором о выделении (на время пилота) частот под LTE оказалось в Казахстане. Диапазон частот выбрали самый низкий из доступных – 700 Мгц (точнее band 13, именно те номиналы, на которых строит сеть американский Verizon). К концу октября 2010 построили в сотрудничестве с Alcatel-Lucent сети в двух главных городах Казахстана (Астане и Алматы). То что получилось показали и чиновникам, и журналистам, и наиболее интересующимся из потенциальных клиентов. Подробнее можно почитать здесь.

Про голос

Нужна ли передача голоса в LTE? С одной стороны, стандарту мобильной связи, претендующему на роль глобального, без базовой связной услуги оставаться, вроде как, неприлично. С другой – представить, что покрытие LTE появится там, где нет GSM или 3G, сложно. То есть без голоса абонент всяко не останется.
Рано или поздно придёт LTE-Advanced, потребуются дополнительные частоты. А где их взять, как не у сетей GSM и 3G? Тогда LTE останется один на один с абонентом, которому, как и раньше, нужно будет поговорить — а, значит, голос в LTE обязательно будет, вопрос времени. Сейчас в первых коммерческих сетях, для предоставления голосовых звонков реализована функция CS Fallback. Получив по служебному каналу в сети LTE сообщение о входящем вызове, абонентское устройство переключается в режим GSM или 3G и информирует сеть о готовности принять вызов. После этого звонок проключается через GSM/3G CS Core.

CS Fallback в действии

В будущем, при переходе к all-IP архитектуре, голос в мобильных сетях останется только в виде VoIP. Тогда вопрос выбора сети радиодоступа, через которую будут идти голосовые звонки, сведется к емкостным характеристикам – чем больше пропускная способность сектора, тем больше одновременных звонков он может обслужить.

Что такое LTE – детальные характеристики

Новый протокол работает на базе уже существующих сетей третьего поколения, что существенно облегчило задачу по внедрению технологии. Дополнительно производиться оптимизация оборудования, но кардинальные изменения не вносятся. За счет подобных манипуляций пропускная способность канала увеличивается до 326 Мегабит в секунду, а время обработки запросов сократилось в сотни раз и составляет всего 5 мс. Конечно же, это максимально возможные показатели, которых на практике Вы не увидите. В лучшем случае, скорость составит 50-60 Мбит, но, согласитесь, это уже существенный скачок по сравнению с 3G.

Что такое LTE в смартфоне? Это радио модуль, способный работать в широком частотном диапазоне 1,4 МГц – 20 МГц с возможностью канальной дифференциации. Звучит запутанно? На самом деле всё просто – такой подход позволяет реализовать одновременное использование на одном устройстве телефонии по IP, обмена голосовыми сообщениями (VoLTE) и прочих услуг связи, создающих ощутимую нагрузку на каналы передачи данных. Если ранее это не представлялось возможным с технической точки зрения, то сейчас все реально. Это открывает новые возможности не только для частных пользователей, но и для корпоративных клиентов.

Почему данная технология позволяет удешевить услуги связи и улучшить их качество? Дело в том, что для обслуживания большего количества абонентов требуется меньшее количество единиц оборудования.

Автор рекомендует:

Сотовые сети 3G

Первые коммерческие сети этого стандарта были запущены в 2001-2003 году. Сначала появилась сеть в Японии, потом в Норвегии. В США первую сеть 3G запустили в 2002 году, а в России сети третьего поколения начали работу в тестовом режиме в 2002 году. Массовый запуск в регионах начался с 2008 года.

Основой 3G сети в России является стандарт UMTS (или W-CDMA). Первоначально скорость передачи данных в них достигала 384 кбит/с. В дальнейшем скорости быстро выросли с появлением 3,5G, то есть с внедрением стандартов HSPA и HSPA+, способных, в идеале, развивать скорости до 14,4 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.

Важная особенность 3G — по мере движения и удаления пользователя от одной базовой станции, его «подхватывает» другая, забирая на себя часть потока данных. При этом «старая» базовая станция постепенно уменьшает поток данных, пока абонент совсем не покинет зону ее действия. Благодаря такой работе и при наличии хорошего покрытия сети вероятность того, что случится обрыв связи, становится меньше, чем в GSM, где используется жесткое переключение пользователя между базовыми станциями.

Недостатки

До недавнего времени существенным недостатком данного формата считалась существенная ограниченность его действия, появившаяся потому, что не все вышки предоставляли возможность соединения в этом формате.

Существовало достаточно много «мертвых» зон, особенно в отдалении от крупных городов.

В начале реализации данной технологии покупать телефоны, оснащенные ею, часто оказывалось бессмысленно именно по этой причине – работала такая технология все равно не везде (в отличии от 3G, которая функционировала исправно, не так уж сильно теряя в скорости передачи).

Но в последние годы такая проблема почти полностью исчезло. Зона покрытия сетей очень велика. По сути, сейчас такие сети присутствуют во всех тех же зонах, что и 3G.

Потому с этой точки зрения недостатков у технологии нет.

Данные сети не могут работать с сетями второго и третьего поколения. Потому им требуется отдельная частота. Одно время это сказывалось на зоне покрытия, но в настоящий момент такая проблема почти полностью решена.

Считается, что такой стандарт оказывает чуть большую аппаратную нагрузку на устройство, вызывая более быструю разрядку батареи, а также существенные перегревания устройства.

Но в большей степени это касалось старых устройств, которые были немного менее оптимизированными под новый стандарт работы.

В настоящее же время большинство телефонов при такой работе греются не сильнее, чем при работе в сетях 3G.

Отличия

Мы разобрались, что означает LTE. Теперь рассмотрим, какими отличиями обладает технология в сравнении с сетью старого поколения 3G:

• Более широкое распространение;
• Доступна интеграция с E-Ultra;
• Возможность использования VoIP;
• Увеличенная в сотни раз скорость передачи данных;
• Передача данных происходит полностью пакетным способом (ранее передавались пакеты и каналы);
• Стабильная связь даже при перемещениях устройства.

Также отметим, что отличает LTE в смартфоне от 4G. Это сети одного поколения, но все же назвать их одинаковыми нельзя:

• Сниженная скорость выгрузки данных;
• Низкая пропускная способность – до 150 Мб/сек. по сравнению с 1 Гб/сек. у 4G;
• Скорость приема ниже.

Мы узнали, что представляет собой ЛТЕ в телефоне – теперь необходимо рассмотреть, как включить и отключить действие технологии.

Как заставить устройство применить LTE 4G?

Вы можете даже не знать, что ваш смартфон предоставляет интернет в соответствии с последней технологией. Многие смартфоны могут принимать данные с более мощным соединением. И все-таки лучше, чтобы она была прописана в списке поддерживаемых технологий девайсом. В любом случае вы можете посетить офис своего мобильного оператора и попросить помочь подключить интернет с LTE.

Выбор сети LTE в настройках смартфона

Вы также можете позвонить в поддержку на короткий номер своего оператора и попросить помочь с настройками. В устройствах с Android настройки можно найти в разделе «Сети». Нужно явно указать технологию, с которой вы предпочитаете пользоваться интернетом. Подробную инструкцию, к сожалению, предоставить нет возможности. Так как настройки устройства могут отличаться. Возможно, вам необходима будет помощь оператора для того, чтобы прописать нужные настройки вашего устройства. В некоторых моделях сотовых телефонов они не очевидны.

Заключение

Как мы уже выяснили, LTE – технология, использующаяся для обмена данными между мобильными устройства. Среди остальных стандартов является представителем четвертого поколения и наиболее предпочтительными вариантом сети на сегодняшний день, особенно, если вы часто пользуетесь мобильным интернетом.

Единственным недостатком 4G LTE по сравнению с предыдущими поколениями (2G/3G) может являться, пожалуй, только увеличенный расход заряда аккумулятора. Но если откинуть мнения псевдо-экспертов, то это очень хлипкий аргумент против использования данной технологии. Да, новый радиомодуль потребляет гораздо больше энергии, но и передает данные гораздо быстрее – у этого вопроса две стороны медали.

Учитывая это, однозначно стоит сказать, что LTE – очень круто, но только в местах с хорошим покрытием, иначе смартфон будет действительно тратить уйму энергии в поисках сети нужного типа.