Розбираємося в band - ах і категоріях lte

LTE Bands - частоти 4G-технології

На відміну від GSM і UMTS, які стали стандартами для 2G і 3G зв'язку, технологією LTE може використовуватися набагато ширший спектр частот. Так, наприклад, в GSM використовуються тільки 4 діапазону 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц, а в UMTS до них ще додаються діапазони 1900-2200 МГц.

Технологія LTE в свою чергу може працювати на частотах від наднизьких в 450 МГц до надвисоких в 5 ГГц, і більш того, вона може об'єднувати в один канал кілька діапазонів за технологією LTE Advanced, але про неї ми поговоримо трохи пізніше.

Всього існує 70 "бендів" LTE, які відрізняються між собою частотою і деякими іншими параметрами, але сьогодні я зупинюся тільки на тих, які використовуються вУкаіни.

В даний момент українськими операторами використовуються 5 band'ов:

• 3 в діапазоні 1800 МГц FDD;
• 7 в діапазоні 2600 МГц FDD;
• 20 в діапазоні 800 МГц FDD;
• 31 в діапазоні 450 МГц FDD;
• 38 в діапазоні 2600 МГц TDD.

Ви могли помітити, що незважаючи на однаковий діапазон частот 2600 МГц в 7 і 38 "бенді", вони відрізняються позначеннями FDD і TDD. Зараз спробую пояснити, в чому різниця.

В цілому, кінцевий користувач цієї різниці може і не помітити, однак технологічно мережі FDD і TDD принципово відрізняються ось у чому. При використанні FDD (Frequency Division Duplex) вхідний і вихідний трафік розділені частотно, тобто завантаження даних йде на одній частоті, а вивантаження на інший. При використанні TDD (Time Division Duplex) і завантаження, і вивантаження даних здійснюються на одній і тій же частоті, тільки по черзі.

З точки зору оператора, вигідніше мати TDD-мережу, так як їй необхідний тільки 1 частотний діапазон і на завантаження, і на віддачу. З точки зору користувача, теоретично, вигідніше працювати в мережі FDD, так як висхідний і спадний трафік йдуть окремо і не заважають один одному. Але на практиці, як я вже зазначав раніше, різниця буде швидше непомітна.

Що стосується відмінностей між іншими band'амі, то тут варто відзначити їх далекобійність, пробивальність і ємність. Якщо не вдаватися в подробиці, то чим нижче частота, тим вище далекобійність і поліпшити якість проходження крізь міську забудову, але менше ємність самої мережі і, відповідно, швидкості в ній.

"Велика трійка" широко використовує вУкаіни 3, 7, 20 і 38 band'и, причому комбінує їх в залежності від декількох факторів. Чим вище щільність населення і його активність, тим вище потрібно частота, так як необхідно забезпечити високу ємність і хорошу швидкість. У центрах мегаполісів, в ділових районах, в місцях з високою туристичною активністю, як правило, використовуються 3, 7 і 38 band'и. В регіонах, де щільність населення і інвестиції в інфраструктуру менше, використовується Band 20, так як в ньому базова станція може покривати досить великий радіус (до 13,4 км) з хорошим проникненням в будівлі, при цьому швидкість не страждає, так як там набагато менше користувачів, яким потрібен LTE. Але переважно band20 використовується або в абсолютно малонаселених територіях, або у великих містах як додатковий діапазон. Тобто, навіть якщо ваш пристрій не підтримує band20, ви не залишитеся без 4G, так як територія додатково буде покриття band 3-7-38.

Є ще один важливий фактор - це наявність тих чи інших частот в тих чи інших регіонах у тих чи інших операторів. Тут уже оператор підлаштовується не тільки під специфіку локації, а й під свій портфель частот. Самі частоти були розіграні серед операторів на аукціонах, які проводилися в нашій країні кілька разів.

Також варто відзначити, що Band 3, що працює в діапазоні 1800 МГц, це одночасно і та частота, на якій працює 2G / 3G зв'язок. Тобто, чим ширше канал оператор хоче віддати для LTE, тим вже він стане для 2G / 3G мереж, якими продовжують користуватися більшість українських абонентів. Природно, про істотне рефакторінгу мереж в 1800 МГц поки говорити рано, але це неминуче майбутнє, адже частка 2G / 3G гаджетів по відношенню до 4G-пристроїв буде поступово падати.

LTE-Advanced або що буде, якщо об'єднати кілька Band'ов

Коли мова заходить про LTE Advanced, то в тексті часто присутні позначення, на кшталт LTE cat.4, LTE cat.6 або LTE cat. 9. Давайте спробуємо розібратися, що вони позначають, але перш за все, як то кажуть "на пальцях", я поясню, що собою в загальних рисах уявляє LTE Advanced.

LTE Advanced - це технологія, яка дозволяє об'єднати в один канал кілька несучих частотних діапазонів. Так, наприклад, оператор, який використовує LTE Advanced, бере 1,4-20 МГц з одного діапазону, об'єднує їх в одну "трубу" з 1,4-20 МГц з іншого діапазону і на виході виходить агрегований стандарт LTE Advanced. На сьогоднішній день теоретично можливим є об'єднання 5 несучих з максимальною шириною смуги в 20 МГц, що на виході дає значні 100 МГц, але це лише теорія. Тепер давайте розберемося, що відбувається на практиці.

Щоб докладніше дізнатися, який оператор в вашому регіоні вже працює в LTE Advanced, введіть в пошуковий рядок Google або Яндекс запит "LTE Advanced в [ваше місто]" і напевно ви знайдете новина, яка відповість на це питання. Якщо не знайдете, як було зі мною (Курськ), то в вашому регіоні поки ніхто не запустив таку мережу. Що стосується карт покриття на сайтах оператора, то інформацію про LTE Advanced поки надає тільки Мегафон.

Як видно з усього перерахованого вище, Мегафон має перевагу в частотах і успішно ним користується. Інші ж оператори, маючи більш скромний портфель частот, придивляються до стандарту LTE-U (LTE Unlicensed), про який я розповім нижче.

LTE-U - майбутнє без ліцензій, але з обмеженнями

Як я вже згадував раніше, технологія LTE унікальна тим, що може працювати в різних діапазонах від наднизьких до надвисоких, в тому числі і в діапазоні 5 ГГц. Це частота є не ліцензованої, тобто неконтрольованої державою, і на ній працюють сучасні Wi-Fi роутери.

LTE-U (Unlicensed) є якоюсь сумішшю зі звичного нам Wi-Fi і мобільної мережі четвертого покоління, причому сумісними між собою. Вузьким місцем LTE-U, як і у Wi-Fi, є невеликий радіус дії базової станції, що робить цю технологію придатною тільки до використання в приміщеннях, наприклад, в офісних будівлях і торгових центрах. А ось неліцензованому 5 ГГц є плюсом технології, так як оператор без додаткових погоджень в госсорганах може встановлювати свої базові станції і покривати мережею LTE-U будь-які приміщення.

LTE-U існує не відокремлено, а як доповнення до LTE і LTE-Advanced, тобто призначене для користувача пристрій одночасно може працювати в декількох band'ах LTE за допомогою LTE-A і при цьому одночасно використовувати ресурси LTE-U, об'єднуючи всі мережі в єдиний канал, що дозволяє досягти пікових швидкостей на рівні 1 Гбіт / с.

висновок

Сьогодні ви дізналися про основні термінах, пов'язаних з мережами четвертого покоління, а також про ситуацію з LTE вУкаіни. Сподіваюся, що у мене вийшло пояснити такі складні речі простими словами. Зазначу в кінці, що я навмисно не заглиблювався в теорію і завантажував вас зайвою інформацією, яка більшості була б не цікава.