Rambler's Top100
Все новости Новости отрасли

Развитие сетей LTE-Advanced в России и мире

08 сентября 2016

В преддверии выхода новых моделей IPhone 7, благодаря которым число доступных на российском рынке терминалов с поддержкой сетей LTE-Advanced вырастет, ИАА TelecomDaily подготовило отчет о развитии LTE-Advanced в России и мире. Эта технология, напомним, гарантирует куда более заметные скоростные характеристики даже в сетях четвертого поколения. 

К LTE-Advanced (также LTE-A) традиционно относят сети LTE с агрегацией нескольких (двух и более) несущих частот. Одновременная приемопередача позволяет задействовать более широкую полосу и, как следствие, увеличить скорость передачи данных. Кроме того, это обеспечивает более высокую устойчивость помехам и стабильность соединения.

Операторы развертывают сети LTE-Advanced в первую очередь не ради пиковых скоростей, а ради увеличения емкости сети - в этом случае большее количество абонентов сможет расходовать большее количество трафика на комфортной скорости (для современных приложений составляет порядка 20 МБит/сек). Для сравнения, пиковые скорости в наиболее распространенных версиях LTE-Advanced (LTE Cat.4, LTE Cat.6) составляют 150 и 300 Мбит/сек соответственно.

Разновидности LTE-Advanced

В зависимости от имеющегося спектра агрегация частот возможна либо в пределах одного диапазона (Intraband Carrier Aggregation), либо между несколькими диапазонами (Interband Carrier Aggregation). Последняя является прекрасным инструментом для обеспечения непрерывного LTE-покрытия: например, на улице одновременно используются «высокие» и «низкие» диапазоны (в российских реалиях это 2600 и 800 МГц или 2600 и 1800 МГц), а в помещениях абонентское устройство продолжает работать в сети низкого диапазона при неудовлетворительном уровне сигнала в высоком диапазоне. В однодиапазонной сети устройство в тех же условиях переключилось бы в сеть 3G или 2G, ухудшая абонентский опыт, поскольку сигнал высоких диапазонов имеет худшую проникающую способность.

Между тем агрегация частот имеет свою специфику: произвольно объединять различные несущие невозможно.

По стандарту, агрегировать можно до 5 несущих, при этом ширина каждой полосы может составлять от 1,4 до 20 МГц, то есть, максимально возможная суммарная полоса пропускания может составлять внушительные 100 МГц. При этом разные несущие могут принадлежать разным сотам, имеющим, соответственно, разные зоны покрытия. В тех местах, где зоны перекрываются, будет работать Carrier Aggregation, в других - использоваться только одна несущая.

Однако большинство массовых LTE-модемов (в том числе в составе чипсетов, на базе которых строятся смартфоны и планшеты) поддерживают объединение до двух несущих, при этом полоса частот должна быть одинаковой ширины в обоих. Например, из-за этого сетью «Билайна» (5 МГц в диапазоне 800 МГц и 10 в диапазоне 2600) в режиме агрегации можно пользоваться лишь на небольшом количестве флагманских смартфонов. Более того, даже при поддержке используемым чипсетом трех и более несущих производители устройств часто ограничиваются двумя, поскольку это упрощает конструкцию антенн, фильтров, усилителей мощности и прочей «обвязки». Например, среди почти двух десятков смартфонов на Qualcomm Snapdragon 810 (чипсет поддерживает Cat.9, т.е. 3х20 МГц) только три модели поддерживают Cat.9 (HTC One M9, Sony Xperia Z3+ и LG G Flex 2), остальные же - только Cat.6.

В обратном канале агрегация более двух несущих LTE невозможна. При этом в более ранних релизах LTE агрегация несущих для аплинка поддерживалась только внутри одного диапазона. Максимальная агрегируемая полоса составляет суммарно 40 МГц.

Агрегацию двух несущих в аплинке (2х20 МГц) поддерживают модемы Qualcomm X8 (16-QAM), X9, X12 и недавно анонсированный X16 (все три — с модуляцией до 64-QAM). X8 входит в состав чипсетов Snapdragon 435, 617, 650 и 652, X9 — Snapdragon 625, X12 — в состав чипсета Snapdragon 820.

В этом году Ericsson и Qualcomm продемонстрировали LTE-Advanced с агрегацией несущих FDD и TDD на коммерческой сети. В ходе экспериментов были достигнуты скорости передачи данных в 260 Мбит/сек при использовании полосы 20 МГц в TDD и 20 в FDD, что немногим меньше, чем эффект от 20+20 в FDD (до 300 Мбит/сек). Эксперимент проводился на сети SingTel в Сингапуре, однако коммерческих запусков таких сетей пока нет.

Какие терминалы поддерживают новый стандарт

На российском рынке на сегодняшний момент доступно 9 моделей с поддержкой LTE Cat.9: LG G Flex 2, Samsung Galaxy S7, S7 Edge, Note 7, HTC 10 и One M9, Sony Xperia Z3+ и X Performance - их стоимость составляет от 19 тыс. руб. Три модели с LTE Cat. 7: Xiaomi Redmi Note Pro, Sony Xperia X, Samsung Galaxy A9: цены на них начинаются от 10 тыс. руб. От 8 тыс. руб. стоят модели с LTE Cat.6 (55 моделей) и от 4 тыс. руб. с LTE Cat.4 (145 моделей).

Запуски сетей в мире

Первая в мире сеть LTE-Advanced была запущена тогда еще самостоятельным оператором Yota 9 октября 2012 года. В запуске участвовали 11 базовых станций. Сейчас в мире 119 сетей LTE поддерживают как минимум Cat.4, 99 сетей как минимум LTE Cat. 6, 13 сетей как минимум LTE Cat.9 и 1 сеть LTE Cat.11. То есть, если Cat.9 и Cat.11 — это пока что экзотика, то Cat.4 и Cat.6 уже вполне массовые. Наиболее развиты сети LTE-Advanced в Европе, Юго-Восточной Азии и на Ближнем Востоке, хуже всего в Северной и Южной Америке и в Африке. Единственная сеть Cat.11 работает в Австралии.

175 операторов (каждый третий в мире) вкладываются в развитие LTE-Advanced или LTE-Advanced Pro в 76 странах.

Весной 2016 года южнокорейский оператор LG U+ впервые в мире запустил технологию агрегации двух несущих частот в обратном канале (UL 2CC CA) в коммерческой сети. Это обеспечивает значительное увеличение скорости передачи данных от абонента (до 108 Мбит/с). Указанная скорость была получена путем междиапазонной агрегации спектра в 20 МГц в диапазоне 2,6 ГГц и 10 МГц в диапазоне 850 МГц (итого 30 МГц).

Запуски сетей в России

Как мы уже говорили, первым оператором, запустившим сеть LTE-Advanced, стала Yota, опередившая время еще тогда, когда «Скартел» был самостоятельным оператором. Правда, модемов с поддержкой Cat.4 компания не предлагала, а пользователям смартфонов и планшетов сим-карты тоже не продавала, так что запуск был, скорее, формальным. Первый же коммерческий запуск (LTE Cat.6, 300 Мбит/сек) осуществил весной 2014 года «МегаФон»

— сначала в Москве, затем в Санкт-Петербурге. Оператор в дополнение к собственным 2х10 МГц использует 2х30 МГц приобретенного ранее «Скартела» (все в Band 7, 2600 МГц). В 2015 году «МегаФон» начал экспериментировать с рефармингом диапазона 1800 МГц, используемого сетями GSM. В ходе тестирования была достигнута скорость передачи данных в 450 Мбит/сек. Для реализации такой скорости передачи данных потребовалась агрегация трех несущих частот, суммарно 60 МГц (LTE Cat.9). Две несущих было взято в диапазоне 2600 МГц (20 и 20 МГц), третья (тоже 20 МГц) — в диапазоне 1800 МГц. Но речи о коммерческой эксплуатации Cat.9 пока не идет, поскольку у «МегаФона» имеется всего чуть менее 30 МГц в диапазоне 1800 (Band 3), рефарминг которых под LTE создаст проблемы с емкостью в стандарте GSM. Решиться на такое можно будет только через несколько лет, когда подавляющее большинство телефонов на руках у абонентов будут поддерживать как минимум 3G, а как максимум VoLTE.

В июне 2016 года «МегаФон» первым в России и одним из первых в мире провел испытание мобильной передачи данных на скорости в 1 Гбит/с. В Санкт-Петербурге протестировано решение, которое можно считать главным шагом на пути формирования стандарта 5G. Для достижения скорости 1 Гбит/с была использована агрегация 3 несущих: 20+20 МГц в Band 7 (2600 МГц) и 20 МГц в Band 3 (1800 МГц), модуляция 256 QAM, и технология MIMO 4х4.

Сотовый оператор «Билайн» в конце лета 2014 года объединил в коммерческой сети два диапазона LTE: 10 МГц в Band 7 (2,6 ГГц) и 5 МГц в Band 20 (800 МГц), а позднее первым в России протестировал LTE-Advanced с агрегацией трех несущих: к уже агрегированным 15 МГц добавили 20 МГц из Band 3. На полосе в 35 МГц получилось достичь скорости в 250 Мбит/сек. Однако «трехполосный» LTE в такой конфигурации запустить вряд ли в ближайшее время удастся, поскольку 20 МГц — это вся полоса «Билайна» в Band 3, рефарминг которого пока нецелесообразен, ведь в этом случае у оператора останется только 10 МГц в GSM-900, что втрое снизит емкость, доступную для передачи голоса в GSM.

Сотовый оператор МТС начал массово запускать сети LTE-Advanced с использованием агрегации несущих в диапазонах 1800 и 2600 МГц в середине 2015 года. В основном из диапазона 1800 МГц выделяют полосу 2х5 МГц, что вызывает те же проблемы, что и у «Билайна»: агрегацию неравных полос спектра в разных диапазонах (т.е. 10+5) поддерживают не все смартфоны с заявленной Cat.4, а ограниченное количество топовых моделей (флагманы Samsung, устройства на Snapdragon 808/810/820 и пр.). Однако в ряде регионов, например, в Ленинградской области, выделено 10 МГц из диапазона 1800, и 10+10 с итоговой скоростью до 150 Мбит/сек можно получить и на массовых и старых устройствах.

В дальнейшем МТС намеревается агрегировать не два, а три частотных диапазона, задействовав также 800 МГц — таким образом можно будет бесшовно обеспечить наилучшее покрытие. В случае агрегации сразу трех несущих (10+10+5) пиковая скорость повысится до 187 Мбит/c. А в апреле 2015 года тесты МТС в Башкортостане на частотах 1800+2600+800 МГц с суммарной шириной полосы до 35 МГц (20+10+5) продемонстрировали пиковые скорости до 260 Мбит/с.

Возможные скорости в зависимости от категории LTE-Advanced на текущий момент:

Оператор       Полоса/категория         Скорость

МегаФон          20+20 МГц/cat.6            300 Мбит/сек

МТС                  5+20+10 МГц/ cat.4       262,5 Мбит/сек

Билайн            5+10 МГц/ cat.4              112,5 Мбит/сек

* - У всех операторов использованы лучшие варианты построения сетей. Например, у МТС использована сеть в Башкирии, на которой имеется лучшие варианты агрегации частот.

По состоянию на дату составления настоящего отчета, коммерческая сеть связи LTE-Advanced «МегаФона» соответствует cat. 6 с максимальной скоростью передачи данных 300 Мбит/сек, при этом коммерческие сети связи МТС и «Билайн» соответствуют только cat. 4 с более низкими показателями скорости передачи данных 262,5 и 112,5 мбит/с соответственно. Это объясняется, в том числе тем, что «МегаФон» в совокупности обладает самой широкой полосой радиочастот среди всех российских операторов.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться:

Оставить свой комментарий:

Для комментирования необходимо авторизоваться!

Комментарии по материалу

Данный материал еще не комментировался.