Τι είναι το LTE (Μακροπρόθεσμη εξέλιξη)? Ο οριστικός οδηγός

Μακροπρόθεσμη εξέλιξη(LTE) είναι μια τεχνολογία κινητών επικοινωνιών που δημιουργήθηκε για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις των εφαρμογών που επικεντρώνονται από μηχανή σε μηχανή (M2M) ή Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) συνδεσιμότητα.

1. Τι σημαίνει LTE?

Το LTE προοριζόταν να είναι μια βελτιωμένη έκδοση του 3G, αλλά με περαιτέρω ανάπτυξη, έχει ξεπεράσει τους αρχικούς στόχους των δημιουργών. Είχε προγραμματιστεί μόνο να είναι 3,9G, αλλά οι διαδοχικές εκδόσεις έχουν γίνει πλήρες 4G λόγω συνεχών βελτιώσεων.

Το TD-LTE και το LTE FDD είναι οι δύο κύριες παραλλαγές του LTE όσον αφορά τις εκδόσεις. Τα δύο συστήματα χρησιμοποιούνται με διάφορους τρόπους ανάλογα με τα δίκτυα 2G και 3G. Για παράδειγμα, Το China Mobile υιοθετεί το TD-LTE επειδή το TE-LTE μπορεί να λειτουργήσει καλά με το δίκτυο 3G που η China Mobile κατασκεύασε ανεξάρτητα. Η Unicom και η Telecom είναι ελεύθερες να χρησιμοποιούν οποιαδήποτε από τις δύο εκδόσεις μόνη της ή ένα συνδυασμό των δύο.

2. Τι σημαίνει το LTE-M?

Μια ασύρματη διεπαφή που ονομάζεται Lte-m διευκολύνει τη συνδεσιμότητα του IoT και συσκευές M2M με μέτριες απαιτήσεις ρυθμού μετάδοσης δεδομένων. Το Let-m είναι μια ευρεία περιοχή χαμηλής ισχύος (συγγνώμη) τεχνολογία. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές τεχνολογίες κυψελωτών επικοινωνιών όπως το 2G, 3σολ, ή υψηλότερο LTE, Η τεχνολογία επιτρέπει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και ευρύτερη κάλυψη εντός του κτιρίου. Τα βασικά χαρακτηριστικά είναι:

• Πλήρες εύρος κίνησης και εναλλαγής στο αυτοκίνητο
• χαμηλή κατανάλωση ενέργειας,
• μεγαλύτερη κάλυψη εντός της δομής
• υποστηρίζει VoLTE

Ακόμη και όταν οι τελικές συσκευές δεν είναι απευθείας συνδεδεμένες με το δίκτυο, μπαταρίες που μπορεί να διαρκέσουν έως 10 χρόνια με μία μόνο φόρτιση μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του κόστους συντήρησης για τις συσκευές που έχουν αναπτυχθεί.

Η διεπαφή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές που χρειάζονται κάποιο βαθμό αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή, όπως συγκεκριμένες εφαρμογές υγείας και ασφάλειας, όπως οικιακές λύσεις και πίνακες συναγερμού, χάρη στην υποστήριξη VoLTE VoLTE (4Φωνή G+ HD) δυνατότητες.

3. Τι είναι το LTE CAT M

ΕΝΑ ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος (συγγνώμη) τεχνολογία ονομάζεται LTE Cat M, που συνήθως αναφέρεται ως LTE-M, προορίζεται να ενεργοποιήσει το «μαζικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων» χρησιμοποιώντας τεχνολογία κινητής τηλεφωνίας, ή εκατοντάδες δισεκατομμύρια (!) των συσκευών Internet of Things. Δεδομένου ότι η υιοθέτηση του CatM2 είναι ακόμη λίγα χρόνια μακριά, ο όρος «CatM» αναφέρεται κυρίως στο CatM1.

Για να διαχωρίσετε τη λειτουργικότητα κάθε συσκευής που είναι συνδεδεμένη σε δίκτυο LTE, Η τεχνολογία ραδιοφώνου LTE χρησιμοποιεί «κατηγορίες». Μια οικογένεια συσκευών γνωστή ως CatM1 χρησιμοποιεί ένα περιορισμένο κανάλι 1,4 MHz για να λειτουργήσει, με καταγεγραμμένους ρυθμούς λήψης στην περιοχή των 589 Kbps και ταχύτητες ανόδου 1,1 Mbps (3Έκδοση GPP 14). Σε αντίθεση με τις συσκευές Cat4, που μπορεί να χρησιμοποιεί συνάθροιση παρόχων και να προσφέρει ταχύτητες λήψης έως και 150 Mbps, Οι συσκευές Cat1 μπορούν να υποστηρίξουν ταχύτητες λήψης έως και 10 Mbps. Χαμηλότερες ταχύτητες (300Kbps downlink/375Kbps uplink) διατίθενται με παλαιότερες μονάδες Cat-M.

4. Πώς λειτουργεί το LTE-M

Σε έκδοση 13 του προτύπου 3GPP, που καθορίζει το Internet of Things στενής ζώνης (NBIoT ή LTE Cat NB1, και οι δύο τεχνολογίες LPWA στο αδειοδοτημένο φάσμα), Το lt-m παρουσιάστηκε για πρώτη φορά ως LTE Cat M1. Η 14η αναθεώρηση του 3GPP δημιούργησε το πρότυπο LTE Cat M2. Ενώ το LTE Cat M2 θα επεκταθεί σε 5 MHz, Το LTE Cat M1 παρέχει δεδομένα σε εύρος ζώνης 1.4 MHz. Το πρότυπο θα οδηγήσει σε προόδους στους ακόλουθους τομείς:

Ρυθμός μετάδοσης δεδομένων

Το LTE Cat M1 είναι τέλειο για πολλούς Εφαρμογές IoT με χαμηλές έως μεσαίες ανάγκες ρυθμού μεταφοράς δεδομένων αφού μπορεί να χειριστεί έως και 375 Ρυθμοί ανερχόμενης και κατερχόμενης ζεύξης KB/s σε λειτουργία ημιαμφίδρομης λειτουργίας. Το LTE Cat M2 θα αυξήσει την απόδοση δεδομένων σε μέγιστο ρυθμό μεταφόρτωσης 2.6 Mb/s και μέγιστη ταχύτητα λήψης 2.4 Mb/s, επεκτείνοντας τη χρήση του LTE-M ακόμη και για εφαρμογές που απαιτούν σχετικά υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, όπως η βιντεοπαρακολούθηση. Απομακρυσμένες ενημερώσεις υλικολογισμικού ασύρματου δικτύου (ΠΟΔΙ) είναι επίσης πιο γρήγορα, πιο αποτελεσματικό, και χρειάζονται λιγότερη φόρτιση μπαταρίας σε αυτές τις τιμές. LWM2M (Ελαφρύ M2M), ένα μικρό και ελαφρύ πρωτόκολλο για εφαρμογές internet of things, υποστηρίζεται από το U-Blox για ενημερώσεις FOTA.

Κινητικότητα

Σε σύγκριση με τα χαρακτηριστικά κινητής τηλεφωνίας που είναι ενεργοποιημένα επί του παρόντος από την έκδοση 13 του LTE-M, εκδοχή 14 του LTE-M παρέχει πλέον κάποια πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της μειωμένης κατανάλωσης ενέργειας και της πλήρους κινητικότητας (εντός και μεταξύ των συχνοτήτων) για εφαρμογές για κινητά. Δεδομένου ότι διαχειρίζεται μεταδόσεις μεταξύ σταθμών βάσης όπως το LTE υψηλής ταχύτητας, Το LTE-M είναι ανώτερο από το NB-IoT για περιπτώσεις χρήσης κινητής τηλεφωνίας. Μια συσκευή LTE-M θα λειτουργεί όπως α κυτταρικός τηλέφωνο και να μην αποσυνδεθεί ποτέ, για παράδειγμα, εάν ένα όχημα πρέπει να περάσει από πολλές ξεχωριστές μονάδες δικτύου για να μεταβεί από το σημείο Α στο σημείο Β. αντι αυτου, μετά την άφιξή σας στη νέα μονάδα δικτύου, Οι συσκευές NB-IoT πρέπει τελικά να δημιουργήσουν μια νέα σύνδεση.

5. Τεχνολογίες LTE-M: CAT-M1 και CAT-M2

Χαρακτηριστικά του LTE CAT 1

• Η καθυστέρηση είναι χαμηλή (50 έως 100 ms)
• Πρότυπο μεσαίας ταχύτητας LTE
• Κατάλληλο για εφαρμογές IoT που χρειάζονται πολύ εύρος ζώνης
• Μεγαλύτερη διείσδυση κτιρίου
• Υποστήριξη Full-duplex FDD/TDD και VoLTE (φωνητική υπηρεσία LTE)
• Πληρείτε τις κατάλληλες ταχύτητες ανοδικής και κατερχόμενης ζεύξης δεδομένων
• IoT και υποστηρίζονται επικοινωνίες M2M.
• 3Τα G και 2G είναι συμβατά προς τα πίσω.
• Αυξημένη αποτελεσματικότητα μεταφοράς δεδομένων
• Κατερχόμενος σύνδεσμος (10Mb/s) και uplink (5Mb/s)
• Φωνητική βοήθεια
• Απλό στη χρήση
• Προστασία εσωτερικού χώρου
• Υποστήριξη για φορητές συσκευές
• Η κατανάλωση ενέργειας έχει βελτιστοποιηθεί προκειμένου να παραταθεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας (μέχρι και 5 χρόνια)
• Υποστηρίζονται οι λειτουργίες αναμονής και ύπνου χαμηλής κατανάλωσης.
• Συσκευή για τηλεχειριστήριο
• Μικρό κόστος

NB-IoT/ CAT-M2

Αν και NB-IoT (γνωστό και ως CAT-M2) εκτελεί παρόμοια λειτουργία με το CAT-M, χρησιμοποιεί διαμόρφωση DSSS. Επειδή το NB-IoT δεν μπορεί να λειτουργήσει στο φάσμα LTE, Οι φορείς εκμετάλλευσης πρέπει να πληρώσουν περισσότερα προκαταβολικά για να υιοθετήσουν την τεχνολογία.

Τυπικά, Οι πύλες σε άλλες υποδομές χρησιμοποιούνται για τη συλλογή δεδομένων αισθητήρων και στη συνέχεια για σύνδεση με τον κύριο διακομιστή. Ωστόσο, θα πάρει ο κύριος διακομιστής δεδομένα αισθητήρα αμέσως, χάρη στην τεχνολογία NB-IoT. Επιπροσθέτως, Το NB-IoT θεωρείται ως η λιγότερο δαπανηρή λύση αφού δεν υπάρχει ανάγκη για πύλες. Σαν άποτέλεσμα, Huawei, Ericsson, Qualcomm, και η Vodafone επενδύουν σημαντικά στην εμπορική εφαρμογή NB-IoT. Μέχρι το τέλος του 2018, Σε αρκετές περιοχές παγκοσμίως αναμένεται να αναπτυχθούν σταθμοί βάσης NB-IoT και LTE-M, σύμφωνα με τη Sierra Wireless.

6. Διαφορές μεταξύ LTE-M και NB-IoT

Καθυστέρηση απόδοσης

Η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και η καλή αξιοπιστία σε σκληρά περιβάλλοντα είναι δύο πλεονεκτήματα της τεχνολογίας NB-IoT. Το NB-IoT είναι λιγότερο κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν πολύ χαμηλό λανθάνοντα χρόνο δικτύου από το LTE-M. Ενώ η καθυστέρηση LTE-M είναι συχνά 100 προς την 150 χιλιοστά του δευτερολέπτου, Η καθυστέρηση Nb-IoT είναι συνήθως ίση ή μικρότερη από 10 δευτερόλεπτα (σχετικά με 1.6 προς την 10 δευτερόλεπτα).

Κινητικότητα συσκευής

Το NB-IoT δεν επιτρέπει εξ ολοκλήρου την κινητικότητα σε σύγκριση με το LTE-M, που υποστηρίζει και φωνή. Είναι LTE-M για «εντελώς απρόσκοπτη κινητικότητα». το NB-IoT εξακολουθεί να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κινητές συσκευές και συσκευές; όπως ακούμε μερικές φορές, είναι απλά περιορισμένη. Εφαρμογές NB-IoT σε πραγματικό χρόνο με ιχνηλάτες, εφαρμογές για κοινή χρήση ποδηλάτων, περιβαλλοντικές εφαρμογές με κινητά εξαρτήματα αλλά χαμηλή απόδοση, και τα ευφυή logistics είναι μερικά παραδείγματα. Πάγιο ενεργητικό, όπως έξυπνοι μετρητές ή τερματικά σημείων πώλησης, χρησιμοποιούνται συχνά αλλά όχι αποκλειστικά στο NB-IoT.

Ενεργειακής απόδοσης

Σε σύγκριση με το LTE-M, Το NB-IoT είναι επίσης πιο προσανατολισμένο στη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και ενέργειας και έχει πιθανή διάρκεια ζωής μπαταρίας άνω των δέκα ετών.

Διείσδυση

Με NB-IoT, είναι δυνατή η αυξημένη πυκνότητα ισχύος μετάδοσης αφού χρησιμοποιεί ένα μόνο, 200KHz ή 180KHz στενή ζώνη με μικρότερο εύρος ζώνης. Αυξάνει τις δυνατότητες βαθιάς διείσδυσης (και αυξάνει τη συνολική κάλυψη) πάνω από το LTE-M και άλλες βελτιώσεις. Για εσωτερική κάλυψη, Το LTE-M λειτουργεί επίσης, αν και το NB-IoT είναι ανώτερο.

Τεχνικές λεπτομέρειες σχετικά με την κάλυψη, φθάνω, και βάθος διείσδυσης: Η μέγιστη απώλεια σύζευξης για το NB-IoT είναι 164 dB, που είναι α 20 dB βελτίωση πάνω GPRSπροϋπολογισμός συνδέσμου.

7. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ LTE και LTE-M

Τα δύο ζητήματα στο χέρι έχουν δύο λύσεις που προτείνει το 3GPP: LTE-u (Χωρίς άδεια LTE) και LTE-M (LTE-Machine to Machine).

Ο θεμελιώδης σκοπός του LTE-u είναι να αντιμετωπίσει την τρέχουσα ταχύτητα δικτύου, χωρητικότητα, και αντιφάσεις κατά παραγγελία εξοπλισμού χρήστη. Ένα σχέδιο συγκέντρωσης φορέα απαιτεί φάσμα, και επειδή δεν υπάρχει αρκετό εγκεκριμένο φάσμα για την κάλυψη αυτής της ανάγκης, το R13 προτείνει μια εξουσιοδοτημένη εναλλακτική: χρησιμοποιώντας το φάσμα ως τον κύριο φορέα. Προκειμένου να επιτευχθεί ο αντίκτυπος της συνάθροισης των φορέων και να αυξηθεί ο ρυθμός και η χωρητικότητα, το μη αδειοδοτημένο 5σολ το φάσμα χρησιμοποιείται ως βοηθητικός φορέας.

Μια άλλη εναλλακτική, κυρίως για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, είναι LTE-M, που προτάθηκε στο R12 και θα επεκταθεί στο R13. Με άλλα λόγια, το φάσμα LTE χρησιμοποιείται για να απλοποιήσει το σύστημα και να το καταστήσει συμβατό με τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας του Διαδικτύου των πραγμάτων, υψηλή καθυστέρηση, και κακή απόδοση.

Προτείνονται μόνο δύο εναλλακτικές λύσεις για τη διατήρηση της ακλόνητης θέσης του 3GPP στην ασύρματη βιομηχανία, προσαρμόζοντας παράλληλα την τρέχουσα νέα τάση.

8. Ποια είναι η κάλυψη των δικτύων LTE

Παράγοντες που καθορίζουν την κάλυψη

Το σήμα στο σύστημα LTE μπορεί να χωριστεί σε κατευθύνσεις άνω και κάτω ζεύξης. Η κάλυψη ανοδικής ζεύξης, ή την κάλυψη του σήματος που παρέχεται από το τερματικό, καθορίζει την κάλυψη του σταθμού βάσης λόγω της έντονης διαφοράς στην ισχύ μετάδοσης του σήματος.

Πώς προσδιορίζει ο σταθμός βάσης ότι έχει λάβει σήμα από το τερματικό, έπειτα? Το SINR, ή αναλογία σήματος προς θόρυβο, χρησιμοποιείται σε αυτήν την περίπτωση ως η κύρια ένδειξη σήματος.

Το πιο κρίσιμο στοιχείο για τον προσδιορισμό της κάλυψης είναι το SINR

Με άλλα λόγια, Το SINR του λαμβανόμενου τερματικού σήματος του σταθμού βάσης ικανοποιεί το ελάχιστο πρότυπο. Το τερματικό σε αυτήν την περίπτωση βρίσκεται στο όριο κάλυψης, που αντιστοιχεί στο μέγιστο της περιοχής κάλυψης.

Οι παράγοντες που επηρεάζουν το SINR

Μόνο ο σταθμός βάσης ή ο χρήστης είναι αρκετά ψηλός για να ξεπεράσει την καμπυλότητα της γης, καθώς ο πλανήτης είναι σφαιρικός. Το τυπικό ύψος ανάρτησης κεραίας σταθμού βάσης είναι 30 Μ, με απόσταση κάλυψης περίπου 20 χλμ. Ωστόσο, ο υπολογισμός δείχνει ότι αν ο σταθμός βάσης ή το ύψος του τερματικού είναι 2 χλμ, η μέγιστη απόσταση κάλυψης μπορεί να επεκταθεί περίπου 160 χλμ.

Παρεμπιπτόντως, Η Ericsson έχει δοκιμάσει το LTE χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα τερματικά στις πτήσεις. Ωστόσο, τοποθέτηση του τερματικού πάνω από ένα μπαλόνι σε απόσταση από 2 χλμ. είναι επίσης πολύ πρακτικό.

Μια άλλη επιλογή είναι η κατασκευή ενός σταθμού βάσης στην κορυφή ενός βουνού μήκους 2 χιλιομέτρων, όπως η κορυφή του όρους Huangshan, προκειμένου να καλύψει μια περιοχή 160 χιλιομέτρων, σχεδόν ισοδύναμο με την επαρχία Zhejiang.

Το γεγονός ότι υπάρχει μόνο ένας σταθμός βάσης και ένας χρήστης από κάτω, χωρίς παρεμβολές I και μόνο θόρυβο N, είναι η πιο κρίσιμη απαίτηση. Έτσι, ακόμα κι αν δεν χρησιμοποιείτε ΤΑ, το SINR δεν υποβαθμίζεται.

Υπάρχουν αρκετοί σταθμοί βάσης και χρήστες κάτω από κάθε σταθμό βάσης σε ένα τυπικό δίκτυο. Ο μηχανισμός TA πρέπει να χρησιμοποιείται για την αποφυγή παρεμβολών από γειτονικούς χρήστες, και η μέγιστη ικανότητα επεξεργασίας του είναι 100 χιλιόμετρα, από όπου προήλθε ο όρος «100 χιλιόμετρα»..

Επεκτείνετε την επεξεργαστική ισχύ του TA

Εάν πιστεύετε ότι η ΤΑ είναι ανεπαρκής, μπορείτε επίσης να μάθετε από το GSM προσέγγιση επεξεργασίας για την αύξηση της επεξεργαστικής ισχύος του TA.

9. Τι είναι το εύρος ζώνης LTE

LTE-M, μια ανερχόμενη τεχνολογία που χρησιμοποιείται πρόσφατα στις σιδηροδρομικές μεταφορές, μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο ένα μέγιστο εύρος ζώνης 20M μεταξύ 1785MHz και 1805MHz, Και η αριστερή και η δεξιά ζώνη συχνοτήτων χρησιμοποιούνται ήδη από άλλα συστήματα επικοινωνίας. Επομένως, παραλείποντας τη ζώνη απομόνωσης συχνοτήτων, το χρησιμοποιήσιμο εύρος ζώνης, όταν χρησιμοποιείται στο έδαφος, είναι μόλις 15 εκατομμύρια ή 10 εκατομμύρια. Πρέπει επίσης να μοιραστεί με το λάδι, ηλεκτρικός, και στους τομείς των μεταφορών. Φυσικά εμπόδια σε χωριστούς σωλήνες χωρίζουν την ανάντη και την κατάντη του υπόγειου τμήματος του κλασικού μετρό. Είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί ένα δίκτυο πολλών κυψελών που λειτουργούν στην ίδια συχνότητα, με το upstream και το downstream να καταλαμβάνουν μέγιστο εύρος ζώνης 20M το καθένα. Δεδομένου ότι η άνω και η κάτω γραμμή μοιράζονται ένα εύρος ζώνης 10M ή 15M και δεν υπάρχει φυσικός διαχωρισμός μεταξύ τους, η ράγα σύννεφων μπορεί να καλυφθεί μόνο από ένα κελί για μια μονή τρύπα και διπλή τροχιά, παρόμοια με ένα μετρό, επομένως το LTE-M μπορεί προς το παρόν να χειριστεί μόνο συστήματα CBTC και PIS. Ωστόσο, LTE-M έχει ένα δικό του σύστημα συμπλέγματος που μπορεί να αντικαταστήσει το σύστημα TETRA, που μειώνει το κόστος.

10. Εισαγωγή στο πρωτόκολλο επικοινωνίας LTE-M

Αρχιτεκτονική πρωτοκόλλου LTE

Η στοίβα πρωτοκόλλου επιπέδου χρήστη και η στοίβα πρωτοκόλλου επιπέδου ελέγχου είναι δύο υποσύνολα της στοίβας πρωτοκόλλων διεπαφής αέρα του συστήματος E-UTRAN. Φυσική στρώση (PHY), έλεγχος πρόσβασης πολυμέσων (ΜΑΚ), Έλεγχος ασύρματης σύνδεσης (RLC), και τη συγκέντρωση δεδομένων πακέτων (PDCP) είναι τα τέσσερα επίπεδα που συνθέτουν τη στοίβα πρωτοκόλλου επιπέδου χρήστη. Στην οντότητα eNode B της πλευράς δικτύου, αυτά τα υποστρώματα τελειώνουν.

Το σύστημα LTE διαιρεί τη διαδικασία επεξεργασίας δεδομένων σε πολλά επίπεδα πρωτοκόλλου. Πολλές οντότητες επιπέδου πρωτοκόλλου χειρίζονται πακέτα IP που χρησιμοποιούνται για μετάδοση δεδομένων κατερχόμενης ζεύξης πριν παραδοθούν μέσω της διεπαφής αέρα. Ολόκληρη η αρχιτεκτονική του πρωτοκόλλου για τη μετάδοση downlink σε δίκτυα LTE φαίνεται στην παραπάνω εικόνα.

Πολυάριθμες μέθοδοι χρησιμοποιούνται στην πραγματική σχεδίαση για να αναπαραστήσουν καλύτερα την απόδοση του τσιπ. Κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση, διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση, χαρτογράφηση πολλαπλών κεραιών, και άλλες λειτουργίες φυσικού επιπέδου τηλεπικοινωνιών εκτελούνται όλες στο φυσικό επίπεδο. Το πιο εξελιγμένο επίπεδο του πρωτοκόλλου είναι επίσης αυτό που υποβάλλεται στις περισσότερες δοκιμές προϊόντος. Πρέπει να συνεργάζεται με το υλικό και είναι στενά συνδεδεμένο με το υλικό.

• Στρώμα MAC: διαχειρίζεται τον προγραμματισμό upstream και downstream καθώς και αναμετάδοση HARQ. Η αναμετάδοση και ο προγραμματισμός μπορεί να γίνουν σωστά, και η τιμή θα αντιπροσωπεύεται για ολόκληρο το προϊόν, που σημαίνει ότι η ουσία του L2 είναι εκεί.
• Στρώμα NAS: χειρίζεται τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ UE και MME. Πληροφορίες σχετικά με χρήστες ή στοιχεία ελέγχου ενδέχεται να περιλαμβάνονται στο υλικό. Αυτό περιλαμβάνει τη διαχείριση χρηστών, διαχείριση ασφάλειας, και διαχείριση συνεδριών. Το στρώμα AS, που αναφέρουμε ότι βρίσκεται πίσω από το επίπεδο NAS, είναι διαφανές στο eNode B. Όπως παρατηρείται στη συνοδευτική εικόνα, Το eNode B δεν διαθέτει αυτό το πρωτόκολλο με επίπεδα; επομένως όλες οι επικοινωνίες NAS ταξιδεύουν σε αυτό.
• Στρώμα RLC: υπεύθυνος για τμηματοποίηση δεδομένων υψηλού επιπέδου και συνδεσιμότητα, επεξεργασία αναμετάδοσης, και διαδοχική μετάδοση.
• Στρώμα RRC: Το πιο σημαντικό πρωτόκολλο σηματοδότησης του eNode B, υποστηρίζει διάφορες λειτουργίες μεταξύ τερματικών. Περιλαμβάνει αλγόριθμους ασύρματων πόρων, τα οποία με μια ευρεία έννοια διέπουν την ασύρματη συμπεριφορά σε εφαρμογές πραγματικού κόσμου.
• Επίπεδο PDCP: είναι υπεύθυνος για τη συμπίεση των κεφαλίδων για τη μείωση της ποσότητας της κίνησης bit που πρέπει να εκπέμπει η ασύρματη διεπαφή.

11. Εισαγωγή της συχνότητας LTE

Οι τυποποιημένοι οργανισμοί που ιδρύθηκαν από το 3GPP, που είναι υπεύθυνοι για το LTE και το 5G, είναι LTE-m (Μακροπρόθεσμη Εξέλιξη Μηχανών) και NB-IoT (Στενής ζώνης Internet of Things). Παρέχουν στους μεταφορείς την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουν την τρέχουσα υποδομή κινητής τηλεφωνίας τους για να διευκολύνουν την ευρεία χρήση Συσκευές IoT. Είναι αξιόπιστοι και ασφαλείς και μπορούν να παρέχουν ένα αξιόπιστο επίπεδο υπηρεσιών, εφόσον παραμένουν εντός της αποστολής τους.

Από μηχανή σε μηχανή (M2M) επικοινωνία, μερικές φορές αναφέρεται ως MTC, περιλαμβάνει τόσο το NB-IoT όσο και το MTC. Μπορούν να βοηθήσουν στην εφαρμογή προγραμμάτων όπως η παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων, περιβαλλοντική παρακολούθηση, και έξυπνες πόλεις. Από την αρχή, Οι πάροχοι έχουν χρησιμοποιήσει στο παρελθόν δίκτυα 2G και 3G για συγκεκριμένες εφαρμογές IoT, όπως η παρακολούθηση του στόλου. Το LTE-M και το NB-IoT μπορούν και τα δύο να μεταφέρουν μέτριες ποσότητες δεδομένων για εκτεταμένες περιόδους, ωστόσο, δεν είναι ίδιες με τις συσκευές IoT. Είναι επομένως λιγότερο περίπλοκα και ακριβά από άλλα πρότυπα κινητής τηλεφωνίας. Μεταμόρφωση: Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας της συσκευής μπορεί να διαρκέσει έως και 10 χρόνια λόγω της εξαιρετικά χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Αυτά τα δίκτυα αναφέρονται συχνά ως WAN χαμηλής κατανάλωσης εξαιτίας αυτού (LPWAN).

12. Πλεονεκτήματα της τεχνολογίας LTE

• Η τεχνολογία επικοινωνίας LTE έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με παλαιότερες τεχνολογίες ασύρματης επικοινωνίας, συμπεριλαμβανομένων των γρήγορων ταχυτήτων επικοινωνίας, ένα ευρύ φάσμα δικτύου, ευέλικτη επικοινωνία, ισχυρή λειτουργικότητα τερματικού, υψηλή νοημοσύνη, καλή συμβατότητα, περισσότερες υπηρεσίες επικοινωνίας προστιθέμενης αξίας, υψηλή ποιότητα επικοινωνίας, και απόδοση ζώνης υψηλής συχνότητας.
• Υψηλός ρυθμός επικοινωνίας: Ο ρυθμός αιχμής κατερχόμενης ζεύξης του LTE είναι 100 Mbit/s, και ο ρυθμός αιχμής ανόδου είναι 50MBit/s, που είναι αρκετές φορές ταχύτερο από το σύστημα ασύρματης επικοινωνίας 3G. Η τεχνολογία επικοινωνίας LTE προσφέρει μεταβλητό εύρος ζώνης, έως 20 MHz.
• Υψηλή φασματική απόδοση: Σε σύγκριση με συστήματα ασύρματης επικοινωνίας 3G, Η τεχνολογία επικοινωνίας LTE βελτιώνει σημαντικά τη φασματική απόδοση μέσω της συνάθροισης φορέα, OFDM, και άλλες τεχνολογίες. Η φασματική απόδοση ανοδικής ζεύξης μπορεί να φτάσει 2.5 bit/s, ενώ η φασματική απόδοση κατερχόμενης ζεύξης μπορεί να φτάσει 5 bit/s (s.hz).
• Το σύστημα ασύρματης επικοινωνίας LTE βασίζεται στη μεταγωγή πακέτων στη συνολική αρχιτεκτονική με υψηλό ρυθμό δεδομένων, χαμηλή καθυστέρηση, και τη βελτιστοποίηση υπηρεσιών τομέα πακέτων ως πρωταρχικούς στόχους.
• Εγγύηση QoS: Διακεκριμένες εφαρμογές ασύρματης επικοινωνίας έχουν διαφορετικές προδιαγραφές QoS. Μέσω ενός άκαμπτου μηχανισμού QoS, το σύστημα ασύρματης επικοινωνίας LTE εγγυάται την ποιότητα των υπηρεσιών για μια ποικιλία υπηρεσιών, συμπεριλαμβανομένων των υπηρεσιών σε πραγματικό χρόνο (VoIP) και σερφάρισμα δικτύου.
• Χαμηλή καθυστέρηση: Εντός του επιπέδου χρήστη, η μονοκατευθυντική καθυστέρηση μετάδοσης είναι μικρότερη από 5 Κυρία. Λιγότερο από 50 ms περνούν μεταξύ του επιπέδου ελέγχου, μετάβαση από την κατάσταση ύπνου στην ενεργή κατάσταση. Κατά τη μετανάστευση, λιγότερο από 100 ms περνούν μεταξύ της κατάστασης παραμονής και της ενεργής κατάστασης.
• Καλή σύγκλιση: Το δίκτυο επόμενης γενιάς (NGN) αρχιτεκτονική, που υιοθετεί το σύστημα ασύρματης επικοινωνίας LTE, επιτρέπει τη σύγκλιση και τη συνύπαρξη με WIFI και άλλες τεχνολογίες ασύρματης επικοινωνίας, διαμορφώνοντας ένα πολυεπίπεδο περιβάλλον ασύρματου δικτύου. Το σύστημα ασύρματης επικοινωνίας LTE υποστηρίζει επίσης πλουσιότερες υπηρεσίες κινητής τηλεφωνίας, όπως πληροφορίες πολυμέσων, βιντεοκλήση, ευρυζωνική μετάδοση δεδομένων, τηλεόραση συνεδρίων, κι αλλα. Οι χρήστες μπορούν να λάβουν γρήγορα όποιες υπηρεσίες πληροφοριών χρειάζονται.
• Υψηλός βαθμός ευελιξίας: Το ασύρματο σύστημα επικοινωνίας LTE υιοθετεί την αρχιτεκτονική δικτύου all-IP, η αρχιτεκτονική του δικτύου του συστήματος είναι επίπεδη, και η ευελιξία δικτύωσης και επέκτασης του συστήματος είναι υψηλή. Η τεχνολογία επικοινωνίας LTE υποστηρίζει ζευγοποιημένο ή μη συζευγμένο φάσμα και μπορεί να διαμορφωθεί ευέλικτα με 1.25 MHz σε 20 Εύρος ζώνης MHz.

13. Πού χρησιμοποιείται το LTE? Εφαρμογές LTE.

Το κύριο πλεονέκτημα του TE-M είναι η ασφάλεια. Ένα τσιπ SIM, που μπορεί να ενσωματωθεί σε μια πλακέτα κυκλώματος και να προετοιμαστεί σε ένα εργοστάσιο για τη ρύθμιση κλειδιών και υπογραφών, είναι απαραίτητο για μια συσκευή συνδεδεμένη με ένα τηλέφωνο. Αυτά τα ενσωματωμένα κλειδιά δεν μπορούν να αλλάξουν χωρίς φυσική πρόσβαση στη συσκευή αφού έχουν ρυθμιστεί για την κάρτα SIM.

Μια υπηρεσία ελέγχου ταυτότητας και κρυπτογράφησης NSasuiteBaES-256 προσφέρεται από τη μονάδα ασφαλείας SIM.

Το LTE-M επωφελείται επίσης από τη διατήρηση της συνδεσιμότητας ακόμη και όταν υπάρχει απώλεια ρεύματος. Αφού είναι συνδεδεμένος σε δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, δεν χρειάζεται σημείο πρόσβασης (AP), η οποία παραμένει συνδεδεμένη όσο η μπαταρία της συσκευής IoT λειτουργεί κανονικά.

Εξαιτίας αυτού, Η σύνδεση κινητής τηλεφωνίας IoT χρησιμοποιείται εκτενώς σε κρίσιμους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης στόλου, ασφάλεια σπιτιού και γραφείου, και το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.