LTE hrv

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/13/2019 LTE hrv

    1/24

    Tomislav BlajiEricsson Nikola Tesla d.d., Zagreb, Hrvatska

    Ericsson Nikola Tesla d.d., Zagreb, Croatia

  • 8/13/2019 LTE hrv

    2/24IV/62 br. 1, 2010.

    Saetak

    Dananja 3G tehnologija brzog paketskog pristupa (HSPA eng. High Speed Packet Access) nametnulase kao nositelj naglog irenja irokopojasnog mobilnog pristupa internetu. Unato njenom konstantnomunapreivanju, zbog kapacitivnih ogranienja i limitiranih mogunosti postizanja jo viih performansi,kao i zbog zahtjeva za poveanjem efikasnosti upotrebe radijskih resursa i snienjem trokova odravanja,krenulo se u razvoj nove tehnologije pod nazivom LTE (eng. Long Term Evolution dugorona evolucija 3Gsustava). Navedeni zahtjevi proizlaze iz potrebe za podrkom novih naprednih usluga u mobilnom svijetu,od multimedijalne telefonije, preko prijenosa velike koliine podataka kroz drutveno umreavanje do npr.streaminga HDTV signala, a sve uz mogunost istovremenog pruanja irokopojasnog pristupa velikom brojkorisnika mobilne mree.

    LTE se razvija kao novi globalno prihvaeni 3GPP (eng. Third Generation Partnership Project) standard zaevoluiranu UTRAN (eng. UMTS Terrestrial Radio Access Network) mreu (E-UTRAN) uz istodobnu podrku uevoluiranoj jezgrenoj mrei (EPC eng. Evolved Packet Core) proizaloj iz 3GPP studije evolucije arhitekturesustava (SAE eng. System Architecture Evolution). Kljune tehnologije kojima se omoguuje postizanjevisokih brzina prijenosa ukljuuju radijsko suelje temeljeno na OFDM (eng. Orthogonal Frequency-DivisionMultiplexing) pristupu, upotrebu vie-antenskih rjeenja (MIMO eng. Multiple Input, Multiple Output) te

    fleksibilnost upotrebe frekvencijskog spektra.

    Abstract

    3G technology for High Speed Packet Access (HSPA) enables mobile broadband growth that we can witnesstoday. Despite continuous HSPA evolution, limitations in reaching even higher performances and highercapacity, together with existing demands for increased radio resource usage efficiency and lower operationalexpenses initiated development of new technology known as LTE (Long Term Evolution). These demandsarise from the need to support new advanced mobile services, including multimedia telephony, transfer ofhigh amount of data through social networking, mobile streaming of HDTV signal, all combined with mobilebroadband access for high number of simultaneous users.

    LTE is developed as new globally accepted 3GPP standard for Evolved UTRAN (E-UTRAN) with support forEvolved Packet Core (EPC) result of 3GPP study for System Architecture Evolution (SAE). Key technologiesfor achieving high data rates include radio interface based on OFDM access, implementation of multiple

    antenna solutions (MIMO) and flexible usage of frequency spectrum.

    LTE nova tehnologija za mobilniirokopojasni pristup

    LTE New Technology for MobileBroadband Access

    Kljune rijei: Key words:

    LTE, Dugorona evolucija 3G sustava LTE, 3G Long-Term Evolution

    SAE, Evolucija arhitekture sustava SAE, System Architecture Evolution

    EPC, Evoluirana paketska jezgrena mrea EPC, Evolved Packet Core

    E-UTRAN, Evoluirana UMTS zemaljska radijska pristupnamrea

    E-UTRAN, Evolved UMTS Terrestrial RadioAccess Network

    4G, etvrta generacija mobilnih komunikacija 4G, Fourth Generation Mobile Communications

    3GPP standardizacija 3GPP standardization

    Mobilni irokopojasni pristup Mobile broadband

    Zrano suelje Radio Interface

    OFDM, Ortogonalno multipleksiranje frekvencijskimodvajanjem

    OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplex

    MIMO, Vieslojni prijenos, tj. viestruki ulaz viestruki izlaz MIMO, Multiple Input - Multiple Output, MIMO

  • 8/13/2019 LTE hrv

    3/24IV/63

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    1 Uvod

    Razvoj suvremenih mobilnih tehnologija koji pratimo kroz protekla tri desetljea hvata sve bri

    zamah pojavom svake nove tehnoloke generacije. Prve celularne mree (npr. NMT, AMPS i

    TACS, danas poznate i kao prva generacija, tj. 1G) zasnovane na analognom FDMA pristupui govornim uslugama, razvijane su sedamdesetih godina prolog stoljea, a komercijalno su

    pokrenute poetkom osamdesetih (npr. NMT 1981.). Ve kod mrea druge generacije (GSM,

    D-AMPS, PDC, IS-95) koritenih za digitalni prijenos govora i podataka koritenjem TDMA ili

    CDMA pristupa, ciklus razvoja se skrauje na ispod 10 godina. Tako je standardizacija GSM

    tehnologije zapoela 1982., dok se prve GSM mree se pojavljuju 1991.

    Slijedei unaprjeenja nastala uvoenjem paketskog prijenosa podataka u 2G

    mreama (isprva GPRS, kasnije i EDGE) te temelje postavljene od strane Meunarodne

    telekomunikacijske unije (ITU - International Telecommunications Union) kroz okvir za

    globalne 3G standarde (IMT-2000), tijekom devedesetih se intenzivno standardiziraju i

    3G tehnologije. Tako se krajem 1998.g. formira Projekt partnerstva za treu generaciju

    (3GPP eng. Third Generation Partnership Project) kolaboracija vie telekomunikacijsko-

    standardizacijskih tijela iz svih dijelova svijeta, koja razvija tehnike specifikacije za WCDMA(eng. Wideband Code Division Multiple Access) pr istup u FDD i TDD modu UMTS sustava.

    Prve komercijalne 3G mree pokrenute su 2001.godine u Japanu i 2003. u Europi. Danas smo

    svjedoci uspjene evolucije WCDMA mrea uvoenjem brzog paketskog pristupa (HSPA

    eng. High Speed Packet Access) kroz kontinuirana unaprjeenja koja donose nova izdanja

    3GPP specifikacija (Release 5: HSDPA, Release 6: HSUPA, Release 7 i 8: HSPA+). Upravo je

    3GPP standardizacijsko tijelo koje je odgovorno za nastanak i razvoj LTE standarda kao nove

    tehnologije na putu k mobilnim mreama etvrte generacije (4G).

    Slika 1: Evolucija 3GPP tehnologija

    U studenom 2004. godine, 3GPP grupa za tehnike specifikacije radijskih suelja (TSG

    RAN) organizira prvu radionicu na temu dugorone evolucije 3G radijskog suelja. Ta

    radionica predstavlja polazinu toku u razvoju LTE standarda. Preko 50 istraivakih

    instituta, operatora i proizvoaa opreme, a meu njima i Er icsson, iznijelo je svoje poglede

    i prijedloge vezane uz evoluciju UMTS zemaljske radijske pristupne mree (UTRAN eng.

    UMTS Terrestrial Radio Access Network). Ve tada su definirani osnovni zahtjevi: smanjeni

    trokovi po bitu informacije, visoke brzine prijenosa uz malo kanjenje, poboljano pruanje

    velikog broja usluga, fleksibilnost upotrebe razliitih frekvencijskih opsega, pojednostavljenaarhitektura, otvorena suelja, umjerena potronja snage u terminalima. Zakljueno je i da

    evoluirana mrea mora donijeti znatna unaprjeenja kako bi opravdala standardizacijske

    napore.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    4/24IV/64 br. 1, 2010.

    Na temelju zakljuaka ove radionice te uz iroku podrku lanica 3GPP-a, krajem iste godine

    pokrenuta je studija izvodivosti iji je cilj bio razvoj okvira za evoluciju postojee 3GPP radijske

    pristupne tehnologije prema novoj tehnologiji visokih brzina prijenosa i niskog kanjenja,

    optimiziranoj za paketni prijenos.

    U proljee 2005.godine 3GPP grupa za tehnike specifikacije arhitekture sustava (TSG SA)pokrenula je pratee istraivanje, budui da je zakljueno kako e novo radijsko LTE suelje

    zahtijevati i odgovarajuu evoluiranu arhitekturu sustava (SAE eng. System Architecture

    Evolution).

    Paralelno s intenzivnim istraivanjima predvoenim 3GPP radnim grupama (RAN WG1-5, SA

    WG2), pokrenuta je i inicijativa za mobilne mree slijedee generacije (NGMN eng. Next

    Generation Mobile Networks), koje provodi sedam velikih svjetskih mrenih operatora. Cilj

    te inicijative je definiranje usklaene vizije tehnoloke evolucije nakon 3G za konkurentno

    pruanje irokopojasnih beinih usluga. Poetkom 2006. godine ova inicijativa izala

    je sa svojim prioritetima kljunih karakteristika, preporukama i detaljnim zahtjevima na

    budue tehnologije, uz veliki naglasak na trokove vezane za intelektualna prava (IPR eng.

    Intellectual Property Rights).

    Tijekom 2007. LTE tehnologija je napredovala od studije izvodivosti prema prvom izdanju

    tehnikih specifikacija pokrenuta je nova (36.) serija specifikacija pod nazivom "Evolved

    UTRA (LTE) aspects". Prvi kljuni korak razvoja LTE standarda predstavljalo je odobravanje

    specifikacija fizikog sloja (zranog suelja) zasnovanog na OFDMA pristupu. Koncem 2008.

    konano je odobreno "zamrzavanje" LTE standardiziranih funkcionalnosti kao dijela 8. izdanja

    (Release 8) 3GPP specifikacija, ime su one postale dovoljno stabilne za komercijalnu izvedbu.

    Niz operatora pokazao je veliku opredijeljenost za upotrebu LTE tehnologije pa je efikasan

    i brz ciklus razvoja novog standarda (svega 5 godina) omoguio realizaciju planova rane

    implementacije ve krajem 2009.godine. Ovdje je bitno je naglasiti da po prvi puta imamo

    priliku da zaivi jedan stvarno globalni telekomunikacijski standard. Naime, ak i operatori koji

    koriste 3G tehnologije izvan 3GPP svijeta (npr. CDMA 2000 u Americi i Aziji ili TD-SCDMA u

    Kini) prihvaaju LTE kao tehnologiju za evoluciju svojih mrea.

    Slika 2: LTE globalno prihvaen standard

    Kako se razvoj tehnologije nastavlja ubrzavati, tako se i 3GPP fokusira na daljnje poboljavanje

    LTE standarda radi osiguravanja njegove optimalne uinkovitosti u budunosti. To ukljuuje

    i razvoj novih specifikacija za LTE-Advanced (kao dio 10. izdanja specifikacija, Release 10,

    koje se oekuju ve poetkom 2011.) ija daljnja unaprjeenja zapravo odgovaraju etvrtoj

    generaciji mobilnih sustava (4G) prema zahtjevima koje ITU postavlja pod nazivom "IMT

    Advanced".

  • 8/13/2019 LTE hrv

    5/24IV/65

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    2 LTE ciljevi

    Danas smo svjedoci nagle promjene u nainu koritenja interneta - umjesto prethodneusmjerenosti na informaciju i sadraj sve bitniji postaje aspekt komunikacije, a samim tim i

    potreba stalne povezanosti. irokopojasni pristup internetu postaje jedna od osnovnih potrebadananjeg svijeta, a u njegovom razvoju sve vei udio zauzima mobilni irokopojasni pristup.Predvianja (Slika 3) pokazuju da bi do 2012.godine u svijetu trebalo biti vie od 1,8 milijardipretplatnika irokopojasnog pristupa, od ega bi ak dvije treine bili mobilni korisnici (slinitrendovi su vidljivi i u Hrvatskoj).

    Slika 3: Predvianja rasta irokopojasnog pristupa u svijetu i Hrvatskoj (izvori: OVUM, StrategyAnalytics, HAKOM, Cullen International i Er icsson, 2009.)

    Dananji rast udjela mobilnog internata moemo zahvaliti prvenstveno 3G tehnologiji brzogpaketskog pristupa (HSPA), a razlozi lee u velikom zamahu u pogledu ostvarenog prometa,atraktivnim cijenama (na razini cijena fiksnog pristupa) i paketima (npr. pretplata uz raunalo) tevelikom broju dostupnih ureaja (USB modemi, podatkovne kartice, kuni usmjernici, kamere).Bitan element u cijeloj prii je i kontinuirana evolucija tehnologije koja poveava maksimalnebrzine i kapacitet sustava.

    Zahtjevi i oekivanja korisnika neprestano rastu zbog novih zahtjevnijih aplikacija, (npr. VoIP,mobilna TV, online igre, video na zahtjev i sl.), ali i elje za jednostavnijim koritenjem (npr. uz

    manje vrijeme ekanja i bri odziv). Operatori, s druge strane, tee to uinkovitijem nainupruanja usluga (smanjeni trokovi po bitu informacije) uz zadravanje prihoda i smanjenjetrokova izgradnje i odravanja. Sve to djeluje kao pokreta dugorone evolucije 3G sustavakroz uvoenje nove, fleksibilnije tehnologije (LTE).

    Kljuni ciljevi s aspekta performansi i mogunosti koje 3GPP stavlja pred LTE su:

    visoke brzine prijenosa cilja se na vrne brzine prijenosa podataka vee od 100 Mbps usilaznoj vezi, odnosno 50 Mbps u uzlaznoj vezi, te ostvarivost 2-3 puta veih brzina na rubuelije u odnosu na HSPA Release 6,

    smanjenje vremena ekanja niska latencija (ispod 10 ms) u korisnikoj ravnini poradipoboljanja performansi protokola u viim slojevima (npr. TCP) kao i smanjenje kanjenja

    povezanog s procedurama u kontrolnoj ravnini (npr. uspostava sjednice/sesije, ispod 100ms)

    visoka spektralna efikasnost (bps/Hz/site) 2-3 puta vea u odnosu na HSPA Release 6,

  • 8/13/2019 LTE hrv

    6/24IV/66 br. 1, 2010.

    umjerena potronja snage u terminalima,

    fleksibilnost upotrebe razliitih frekvencijskih opsega mogunost upotrebe raznihfrekvencijskih podruja (bilo ve postojeih ili novih), uz iroku mogunost izbora irinepojasa (1,4; 3; 5; 10; 15 ili 20 MHz), te izbor izmeu FDD ili TDD moda rada,

    pojednostavljena arhitektura manje vorova, a time i manje signalizacije, koritenje samopaketske domene (all-IP rjeenje),

    pojednostavljeno odravanje podrka za samo-organizirajue mree (SON eng. SelfOrganizing Networks), npr. mogunost automatske konfiguracije,

    isplativa migracija sa trenutanih mrea - mogunost ponovnog koritenja dosadanjihinvesticija.

    Jedan od najbitnijih elemenata u implementaciji LTE mrea bit e dostupnost i cijenafrekvencijskog spektra - radi ostvarivanja to vee podatkovne propusnosti i kapaciteta najveihdobitaka, potreban je i to iri spektar, a samim time se javlja i potreba za nabavkom dodatnih

    frekvencijskih podruja. Slika 4 prikazuje danas identificirane LTE frekvencijske pojaseve.Osim navedenih frekvencijskih podruja, moe se oekivati da e znaajnu ulogu zaimplementaciju LTE tehnologije imati i pojas koji se oslobaa prelaskom emitiranja televizijskogprograma s analogne na digitalnu tehnologiju (tzv. digitalna dividenda) - u Europi je rije opodruju 790-862 MHz. Ovaj je pojas vrlo interesantan budui da prua mogunost znatnoboljeg pokrivanja (zbog niskih frekvencija), to bi rezultiralo i manjim potrebnim brojem lokacija(pogotovo u sluaju ruralnog pokrivanja).

    Premda je oslobaanje tog pojasa globalno definirano tek od 2015.godine, prema odlukamaSvjetske radio konferencije iz 2007 (WRC-07 World Radio Conference), mogue je i ranijeizvriti prenamjenu za mobilne tehnologije (IMT-2000). Prema inicijativi Europske komisije, zaFDD mod rada na raspolaganju e biti dostupno 30 MHz upareno za silaznu (791-821 MHz) i

    uzlaznu vezu (832-863 MHz), dok je u sluaju TDD moda rada predvieno neuparenih 65 MHz(797-862 MHz).

    Slika 4: Identificirani LTE frekvencijski pojasevi

  • 8/13/2019 LTE hrv

    7/24IV/67

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    3 Arhitektura EPS sustava

    Kada spominjemo LTE i SAE zapravo se referenciramo na tehnologije koje specificira 3GPP (usvojem osmom izdanju specifikacija, Release 8) kao temelj za evoluciju 3G mobilnih mrea.

    Stvarna mrea zasnovana na tim tehnologijama zapravo e tvoriti evoluirani paketski sustav(EPS eng. Evolved Packet System). EPS se sastoji od evoluirane paketske jezgrene mree(EPC eng. Evolved Packet Core) i evoluirane UMTS zemaljske radijske pristupne mree(E-UTRAN Evolved UTRAN).

    EPC prua pristup prema vanjskim podatkovnim mreama (npr. Internet) i operatorskimservisima (npr. MMS, MBMS), upravlja funkcijama vezanima uz sigurnost (autentifikacija, dodjelasigurnosnih kljueva), pretplatnike informacije, naplatu i mobilnost prema drugim pristupnimmreama (GERAN, UTRAN, CDMA2000,WLAN ...), te prati mobilnost ne-aktivnih terminala.

    E-UTRAN obavlja sve radijske funkcije za aktivne terminale. Sastoji se od radijskih osnovnihpostaja (eNB eng. e-Node B). Izmeu EPC i E-UTRAN-a nalazi se S1 suelje, dok sueNB povezane X2 sueljem. Korisniki terminal povezan je izravno na E-UTRAN, no dio

    funkcionalnosti protokolnog sloaja kontrolne ravnine zatvara se u EPC.EPS podrava iskljuivo paketsku domenu (PS eng, Packet Switched) servisi kojitradicionalno koriste komutaciju kanala (CS eng. Circuit Switched) prenositi e se takoerpreko PS nositelja.

    Slika 5: Generalna EPS arhitektura

  • 8/13/2019 LTE hrv

    8/24IV/68 br. 1, 2010.

    3.1 EPC

    Evoluiranu paketsku jezgrenu mreu tvore slijedei logiki vorovi:

    u kontrolnoj ravnini MME (eng. Mobility Management Entity) u korisnikoj ravnini S-GW (eng. Serving Gateway) i P-GW (eng. Packet Data NetworkGateway)

    MME sadri kontrolne funkcionalnosti koje su konceptualno sline kontrolnoj SGSN ravnini(najee se fiziki i izvodi kao softverska funkcionalnost unutar SGSN vora). MME zakljuujeprotokole kontrolne ravnine prema korisnikom terminalu te obrauje sljedee funkcije vezaneuz mobilnost i upravljanje sesijom:

    UE attach/detach procedura omoguuje mobilnoj stanici da se registrira na mreu iliodregistrira sa iste,

    sigurnost funkcije autentifikacije i autorizacije radi provjere identiteta korisnika,odobravanje pristupa mrei i praenje korisnike aktivnosti,

    upravljanje EPS nositeljem uspostava, izmjena i raskidanje EPS nositelja,

    mobilnost neaktivnih korisnika nadzor korisnika u idle modu, pri emu se poloajkorisnika prati samo na razini podruja praenja (TA eng. Tracking Area)

    pozivanje korisnika (paging)

    prekapanje prema drugim tehnologijama (IRAT handover) upravlja mobilnost prilikomprelaska prema drugim mreama (GSM, WCDMA ...).

    Korisnik je spojen na isti MME vor sve dok se nalazi u unutar podruja koje nadzire isti skup

    MME-ova (MME pool).FunkcionalnostiS-GW i P-GW vorova za sluaj bez roaminga nalaze se unutar mree istogoperatora te mogu biti implementirane u kombiniranom P/S-GW voru (takoer se koristi i nazivSAE-GW). Najee su izvedeni kao softverska nadogradnja postojeeg GGSN (eng. GatewayGPRS Support Node ) vora. P/S-GW predstavlja sidrinu toku korisnike ravnine terminalakoji se kree izmeu vie eNB vorova. Do promjene S-GW dolazi samo ukoliko korisnik prelaziu podruje drugog S-GW skupa (S-GW pool), dok se isti P-GW zadrava sve dok je korisnikiterminal prikljuen na mreu.

    P/S-GW obavlja sljedee funkcije kontrolne ravnine:

    upravljanje EPS nositeljem pokree uspostavu EPS nositelja nakon zahtjeva od straneviih slojeva,

    sidrenje mobilnosti P-GW predstavlja IP toku prisutnosti (PoP eng. Point of Presence)za terminal koji je spojen na mreu on dodjeljuje IP adresu svakom terminalu ijamobilnost time biva skrivena prema fiksnoj mrei,

    P/S-GW takoer obavlja i sljedee funkcije korisnike ravnine:

    kontrola i provoenje zadane kvalitete usluga (QoS) povezivanje korisnikog tokapodataka sa odgovarajuim QoS klasama te spreavanje prekoraenja limita definiranihpretplatnikim ugovorom,

    naplata, zakonsko presretanje prometa.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    9/24IV/69

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    Slika 6: Tipna SAE/LTE implementacija - odgovarajua suelja i protokoli

    3.2 E-UTRAN

    U odnosu na UTRAN mreu, E-UTRAN donosi znaajno pojednostavljenje arhitekture ukljuuje samo evoluirane radijske osnovne postaje (e-Node B, eNB). Kako se izostavlja vorza upravljanje (RNC Radio Network Controler), jedan dio njegovih funkcionalnosti prebaen jeu EPC (tonije S-GW), no veina njih prebacuje se u eNB (to je trend zapoet ve uvoenjemHSDPA u WCDMA mree).

    eNB predstavlja vor radijske pristupne mree zaduen za radijsko odailjanje i prijem od stranekorisnike upreme (UE User Equipment) u jednoj ili vie elija (najee 3).

    Lista eNB funkcionalnosti ukljuuje:

    kontrolu elija i podrku MME skupu eNB posjeduje i kontrolira radijske resurse svojih

    elija, koji su zahtijevani od i odobreni odreenom MME skupu (eng. MME pool), kontrolu mobilnosti za aktivne terminale, ukljuuje UE naloge za obavljanje mjerenja iizvrenja prekapanja (eng. handover) kad je to potrebno,

    sigurnost kontrolne i korisnike ravnine ifriranje (eng. ciphering),

    upravljanje dijeljenim kanalom pridjeljivanje resursa dijeljenog kanala i kanala za sluajnipristup,

    segmentaciju i spajanje na RLC (eng. Radio Link Control) sloju se obavlja adaptacijakorisnih paketa na veliinu prijenosnog bloka (eng. transport block),

    upravljanje retransmisijom (HARQ procesi),

    rasporeivanje korisnika (eng. scheduling) uz podrku definiranih QoS klasa,

    funkcionalnosti fizikog sloja tj. pseudo-sluajno kodiranje ( eng. scrambling), odailjake

    diverzite, procesiranje antenskog upravljanja, OFDM modulaciju, mjerenje i prijavljivanje podaci prikupljeni mjerenjima koriste se za upravljanje radijskimresursima (RRM eng. Radio Resource Management),

    automatizirani rad i nadzor.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    10/24IV/70 br. 1, 2010.

    4 Osnovne znaajke zranog suelja

    LTE radijsko suelje zasniva se na upotrebi ortogonalnog multipleksiranja frekvencijskimodvajanjem (OFDM eng. Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) s OFDMA (eng.

    Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) viestrukim pristupom u silaznoj vezi teviestrukog pristupa s frekvencijskom raspodjelom na jednom nositelju (SC-FDMA eng.Single Carrier Frequency Division Multiple Access) u uzlaznoj vezi. Za ostvarivanje visokihbrzina prijenosa bitna je i podrka vie-antenskih rjeenja kako na osnovnoj postaji, tako i uterminalima. To ukljuuje metode vieslojnih prijenosa, tj. viestruki ulaz viestruki izlaz (MIMO eng. Multiple Input Multiple Output), kao i tehnike odailjake i prijemne raznolikosti (eng.TX/RX diversity) te upravljanja dijagramom zraenja antene (eng. beamforming).

    Izbor OFDM tehnologije za LTE omoguava prilagodbu prijenosnih parametara sustava ufrekvencijskoj domeni, zadovoljavajui zahtjeve za spektralnom efikasnosti, a prikladna je i zaneusmjereno ili grupno odailjanje ( eng. Broadcast/Multicast).

    OFDM je modulacijska tehnika izrazito otporna na frekvencijski selektivno slabljenje ( eng.

    fading) i stoga pokazuje dobre performanse u visoko vremenski disperzivnim radijskimokrujima (to je najei sluaj u urbanom okruenju). Sveukupni tok podataka razdvaja se uveliki broj tokova koji se potom prenose na zasebnim podnositeljima (eng. subcarriers). Buduida svaki podnositelj ima nisku brzinu prijenosa simbola (eng. symbol rate), njihovo trajanje

    je produeno. Samim time smanjen je i utjecaj meu-simbolne inter ferencije (ISI eng. InterSymbol Interference). Kako su podnositelji postavljeni tako da svi ostali imaju vr ijednost nula utrenutku uzorkovanja pojedinog podnositelja, ostvarena je njihova potpuna ortogonalnost.

    Slika 7: OFDM podnositelji

    Implementacija OFDM tehnike je razmjerno jednostavna. OFDM odailja se tipino izvodikoritenjem inverzne brze Fourierove transformacije (IFFT), ija sloenost nije velika. Ciklikiprefiks se dodaje svakom simbolu prije odailjanja kako bi se zadrala ortogonalnost uzminimiziranje meu-simbolne interferencije. Koritenjem inverzne brze Fourierove transformacijeprijemnik moe potpuno detektirati odaslani signal, uz pretpostavku da je maksimalnorasprenje kanjenja (eng. delay spread) u radijskom kanalu krae od duine dodanog ciklikogprefiksa.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    11/24IV/71

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    Slika 8: Implementacija OFDM tehnike uz pomo IFFT/FFT u odailjanju i prijemu

    Svaki od podnositelja nosi jedan OFDM simbol koji sadri informacijske bitove moduliraneQPSK, 16QAM ili 64QAM modulacijom (dakle imamo 2,4 ili 6 bita po simbolu). Modulacija viegreda je osjetljivija na smetnje te zahtijeva bolje radijske uvjete, tj. bolji odnos snage nositeljaprema interferenciji (C/I eng. Carrier to Interference).

    Slika 9: LTE podrane modulacije

    Mijenjanjem broja podnositelja mogua je podrka za razliite pridjeljenje irine frekvencijskogpojasa, od 1,4 MHz sve do 20 MHz. Pri tome je granularnost definirana na razini jednogresursnog bloka (RB eng. Resource Block) kojeg predstavlja 12 podnositelja od 15 KHz(dakle ukupno 180 KHz). Centralni blok od 6 RB-a oko istosmjernog nositelja (eng. DC carrier)

    predstavlja minimum zauzea, dok se koritenjem vie RB-a s bonih strana moe izvestiirenje. Pojedinoj mobilnoj stanici moe biti dodijeljeno maksimalno 100 RB-ova (ostatak 20 MHzpojasa otpada na filtriranje i zatitni pojas), a dodijeljeni RB-ovi u silaznoj vezi ne moraju bitikontinuirani.

    Slika 10: Promjenjiva irina frekvencijskog pojasa

  • 8/13/2019 LTE hrv

    12/24IV/72 br. 1, 2010.

    Kod uzlazne veze koristi se posebna izvedba OFDMA pristupa, takozvani pred-kodirani

    OFDMA, odnosno SC-FDMA (eng. Single Carrier FDMA), ije je osnovno obiljeje da pojedini

    korisnik dobiva kontinuirani skup podnositelja (koji onda djeluje kao jedan iri nositelj).

    Osnovna motivacija za takav pristup je smanjenje potronje baterije u mobilnom terminalu

    zbog manjeg odnosa vrne i prosjene snage (PAPR eng. Peak to Average Power Ratio), a

    time i boljeg pokrivanja u uzlaznoj vezi.

    Slika 11: Usporedba OFDMA i SC-FDMA pristupa

    Koritenjem vie antena na TX i RX strani mogue je ostvariti razliite dobitke. Oblikovanje

    dijagrama zraenja pri tom osigurava vei odnos signal-um te time i bolje pokrivanje, dok

    se vieslojni prijenos moe iskoristiti za ostvarivanje veih brzina prijenosa. Prijelaz izmeu

    razliitih tehnika moe biti dinamiki.

    Slika 12: Vie-antenske tehnike za LTE

    Dijagram zraenja oblikujemo tako da mijenjamo faze signala izmeu pojedinihantena i na taj nain laticu zraenja usmjeravamo prema ciljanom korisniku (time se

    smanjuje interferencija u ostatku elije). Kod MIMO tehnike dobitak ostvarujemo boljim

    iskoritavanjem postojeeg odnosa signal-um. Za razliku od tehnika odailjake i prijemne

    raznolikosti gdje na vie antena aljemo iste (eventualno razliito kodirane) informacije,

    za MIMO odailjemo razliite tokove podataka po pojedinom antenskom sloju i svaki

    od njih primamo na pojedinoj prijemnoj anteni. Time zapravo ostvarujemo linearni rast

    kapaciteta s poveanjem odnosa signal-um, koji bi inae bio logaritamski, to bi limitiralo

    maksimalne vrijednosti. Moe se uoiti da je zbog toga dobitak ostvariv uz MIMO vie

    izraen u sluajevima visokog odnosa signal-um. MIMO se moe koristiti i u kombinaciji s

    oblikovanjem dijagrama zraenja.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    13/24IV/73

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    Slika 13: Dobitak kapaciteta u sluaju vieslojnog prijenosa (MIMO)

    Kombinacijom svih navedenih elemenata LTE zranog suelja mogue je ostvariti ciljaneperformanse sustava. Maksimalne brzine prijenosa u silaznoj i uzlaznoj vezi ovisit e o konkretnojkonfiguraciji one se poveavaju kasnijim koritenjem sloenijih MIMO konfiguracija (4 umjesto 2predajne i prijemne antene, kasnije i 8), koritenjem modulacija vieg reda (64 QAM) i u uzlaznoj vezite poveanjem irine pojasa (bilo kombiniranjem vie pojasa, bilo irenjem do 100 MHz). Time e biti

    ispunjeni i zahtjevi koji se stavljaju pred mree etvrte generacije (4G), to e se ostvariti u sklopuLTE-Advanced tehnologije (3GPP Release 10).

    Slika 14: Razvojni put LTE tehnologije prema LTE-Advanced

  • 8/13/2019 LTE hrv

    14/24IV/74 br. 1, 2010.

    5 LTE protokolni sloaj

    Slika 15. prikazuje LTE protokolni sloaj. EPS nositelj (koji odgovara PDP kontekstu) prenosipodatke s 3. sloja te uslugu sa kraja na kraj (end-to-end service). Njega na radijskom suelju

    prenosi E-UTRA radijski nositelj kojeg pak prenose radijski kanali (logiki, transportni ifiziki).

    Slika 15: Struktura LTE radijskog suelja

    Protokoli koji obavljaju zadae radijskog suelja su: PDCP (eng. Packet Data Convergence Protocol) mapira EPS na E-UTRAN radijskinositelj te provodi robusnu kompresiju zaglavlja (ROHC),

    RLC (eng. Radio Link Protocol) vri mapiranje na logike kanale te obavljasegmentaciju, slijednu isporuku i retransmisije,

    MAC (eng. Medium Access Control) vri mapiranje na transportne kanale, te jeodgovoran za HARQ procese i rasporeivanje (eng. scheduling),

    fiziki sloj obavlja mapiranje na fizike kanale te provodi kanalno kodiranje, modulacijui sl.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    15/24IV/75

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    5.1 Struktura kanala

    Logiki kanali opisuju koji tip podataka se prenosi, a dijele se na kontrolne (za prijenosinformacija kontrolne ravnine) i prometne (za prijenos informacija korisnike ravnine). LTE

    podrava sljedee logike kanale: odailjaki kontrolni kanal (BCCH eng. Broadcast Control Channel) za odailjanjesistemskih kontrolnih informacija u silaznoj vezi,

    kontrolni kanal za upravljanje radio pozivima (PCCH eng. Paging Control Channel) zaprijenos radio poziva ( eng. paging) u silaznoj vezi (koristi se kad mrea ne zna tonulokaciju mobilne stanice),

    zajedniki kontrolni kanal (CCCH eng. Common Control Channel) za odailjanjekontrolnih informacija izmeu mree i UE u oba smjera (obino ga koriste one mobilnestanice koje nemaju RRC konekciju s mreom i mobilne stanice koje koriste zajedniketransportne kanale kad pristupaju novoj eliji nakon reizbora elije),

    pridijeljeni kontrolni kanal (DCCH eng. Dedicated Control Channel) - dvosmjerni kanal

    za odailjanje kontrolnih informacija izmeu mree i mobilne stanice (uspostavlja se krozpostupak RRC uspostave konekcije),

    kontrolni kanal za grupno odailjanje (MCCH eng. Multicast Control Channel) - zaprijenos MBMS rasporeivanja i kontrolnih informacija prema mobilnim stanicama kojekoriste MBMS,

    pridijeljeni prometni kanal (DTCH eng. Dedicated Traffic Channel) kanal dodijeljensamo jednoj mobilnoj stanici za prijenos korisnikih informacija (postoji u oba smjera),

    prometni kanal za grupno odailjanje (MTCH eng. Multicast Traffic Channel) zaprijenos prometnih podataka prema mobilnim stanicama koje koriste MBMS.

    Logiki kanali mapiraju se na transportne kanale. Broj transportnih kanala za LTE je sveden na

    minimum kako bi se izbjegle este promjene tipova kanala koje uvode nepotrebna kanjenja: odailjaki kanal (BCH eng. Broadcast Channel) koristi se za prijenos specifinih

    informacija u silaznoj vezi prema svim mobilnim stanicama na podruju jedne elije, nepodrava upravljanje dijagramom zraenja,

    dijeljeni kanal u silaznoj vezi (DL-SCH eng. Downlink Shared Channel) kanal iji seresursi dijele izmeu korisnika u silaznoj vezi, podrava adaptaciju veze izmjenamamodulacije, kodiranja ili odailjake snage, diskontinuirani prijem (DRX eng.Discontinuous Reception) te ima mogunost upravljanja dijagramom zraenja,

    pozivni kanal (PCH eng. Paging Channel) odailje se u cijeloj eliji, podravadiskontinuirani prijem,

    kanal za grupno odailjanje (MCH eng. Multicast Channel) MBMS transportni kanal

    koji se odailje na podruju cijele elije, podrava MBMS odailjanje s vie elija (MBSFN eng. MBMS Single Frequency Network),

    dijeljeni kanal u uzlaznoj vezi (UL-SCH eng. Uplink Shared Channel) kanal iji seresursi dijele izmeu korisnika na uzlaznoj vezi, podrava adaptaciju veze izmjenamamodulacije, kodiranja ili odailjake snage, a mogue je i upravljanje dijagramomzraenja,

    kanal za sluajni pristup (RACH eng. Random Access Channel) kanal u uzlaznojvezi koji se koristi za ostvarivanje vremenske sinkronizacije te odailjanje informacijaza pribavljanje odobrenja za slanje podataka, vie UE se najee natjee za njegovoodailjanje.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    16/24IV/76 br. 1, 2010.

    Slika 16: Mapiranje kanala

    Fiziki sloj prima podatke za odailjanje s MAC sloja u obliku transportnih blokova. Osim fizikihkanala na koje se izravno mapiraju odgovarajui transportni kanali (PDSCH eng. PhysicalDownlink Shared Channel, PUSCH eng. Physical Uplink Shared Channel, PBCH eng.

    Physical Broadcast Channel, PMCH eng. Physical Multicast Channel i PRACH eng. PhysicalRandom Access Channel) imamo i fizike kanale koji nose kontrolne informacije sa MAC sloja iliprema njemu:

    fiziki kontrolni kanal u silaznoj vezi (PDCCH eng. Physical Downlink Control Channel) kontrolna signalizacija (za kontrolu snage, rasporeivanje u silaznoj vezi i odobravanjerasporeivanja u uzlaznoj vezi),

    fiziki kontrolni kanal u uzlaznoj vezi (PUCCH eng. Physical Uplink Control Channel) kontrolna signalizacija (zahtjevi za rasporeivanjem u uzlaznoj vezi, CQI, ACK/NACK),

    kanal indikatora kontrolnog formata (PCFICH eng. Physical Control Format IndicatorChannel) definira format PDCCH na silaznoj vezi,

    kanal HARQ indikatora (PHICH eng. Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) prenosiHARQ informacije (ACK/NACK) u silaznoj vezi.

    Osim fizikih kanala postoje i fiziki signali koji podravaju funkcije fizikog sloja ali ne prenosenikakvu informaciju s MAC sloja:

    referentni signali (RS eng. Reference Signals) za mjerenja i koherentnu detekcijuu silaznoj i uzlaznoj vezi, prenesena sekvenca jednoznano definira elije (produkt 3ortogonalne sekvence i 168 pseudo-sluajnih sekvenci ukupno 504 mogue sekvence),

    sinkronizacijski signali (P-SCH i S-SCH eng. Primary and Secondary Synchronizationsignals) koriste se u silaznoj vezi u procesu izbora elije (definiraju sinkronizaciju na okvirei slue za detekciju identiteta elije),

    referentni signal za ispitivanje (SRS eng. Sounding Reference Signal) za mjerenja radirasporeivanja u uzlaznoj vezi.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    17/24IV/77

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    5.2 Struktura fizikoga sloja radijskog suelja

    Slika 17. ilustrira vremensku domenu strukture LTE prijenosa u sluaju FDD radnog moda (vrijediza silaznu i uzlaznu vezu, osim PBCH, P-SCH i S-SCH odsjeaka koji su prisutni samo u silaznoj

    vezi). Svaki radijski okvir (eng. frame) od 10 ms sadri 10 pod-okvira (trajanja 1 ms), od kojihse svaki sastoji od dva podjednaka odsjeka (eng. slot). Ovisno o trajanju ciklikog prefiksa(normalni 4,7 s ili produeni 16,7 s), jedan odsjeak nosi 7, odnosno 6 OFDM simbola(trajanja 66,7 s). Na razini jednog pod-okvira (1ms) obavlja se rasporeivanje (eng. scheduling)korisnika.

    Slika 17: Struktura LTE-FDD moda u vremenskoj domeni

    U sluaju TDD radnog moda struktura u vremenskoj domeni izgleda drugaije zbog sameprirode tog moda (silazna i uzlazna veza se izmjenjuju u odreenim pod-okvirima, ovisnoo izabranoj konfiguraciji, tj. omjeru DL/UL prometa). To je ujedno i jedina stvarna razlika ukoritenju FDD ili TDD radnog moda sve ostalo je identino.

    Dvanaest OFDM podnositelja za trajanja jednog odsjeka (0.5 ms) ini jedan resursni blok (RB).Svaki resursni blok sadri 84 resursna elementa (12 podnositelja x 7 OFDM simbola). Pojediniresursni elementi u silaznoj vezi pridjeljuju se odgovarajuim fizikim kanalima ili signalima nasljedei nain (promatrajui vremensku i frekvencijsku domenu za FDD sluaj):

    PBCH alje se u pod-okviru br. 0, odsjeak br.1, simboli 0-3 tijekom 4 uzastopna radijskaokvira (tj. kroz 40 ms) koriste se samo 72 centralna podnositelja (tj. 6 RB) u frekvencijskojdomeni,

    SCH alje se u pod-okviru br. 0 i 5, odsjeak br. 0 i 10, simboli 5 (S-SCH) i 6 (P-SCH) koristi se samo 60 centralnih podnositelja (tj. unutar 6 RB) u frekvencijskoj domeni,

    PDCCH alje se u 1-4 prvih simbola svakog odsjeka, osim na resursnim elementima veiskoritenim za PCFICH i PHICH (po 4 resursna elementa na prvom simbolu), kao i za RS,

    RS umeu se na specifine pozicije u vremensko-frekvencijskoj mrei resursnihelemenata ovisno o antenskoj konfiguraciji (primjer - slika 18).

  • 8/13/2019 LTE hrv

    18/24IV/78 br. 1, 2010.

    Slika 18: Raspored referentnih simbola (RS) za sluaj upotrebe vie-antenskih rjeenja (silaznaveza)

    5.3 Rasporeivanje resursa

    Rasporeivanje (eng. scheduling) korisnika obavlja se u vremenskoj i frekvencijskoj domeni narazini jednog odsjeka (1 ms, trajanje dva RB), odnosno 12 podnositelja (irina jednog RB), todefinira rasporedni blok (eng. Scheduling block). U silaznoj vezi korisniku mogu biti dodjeljenirazmaknuti rasporedni blokovi, na temelju adaptacije na kvalitetu signala u vremensko-frekvencijskoj domeni.

    Slika 19: Rasporeivanje ovisno o kvaliteti kanala (silazna veza)

  • 8/13/2019 LTE hrv

    19/24IV/79

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    Iskoristivost resursnih elemenata u silaznoj vezi za korisniki promet (tj. PDSCH kanal) ovisio koritenoj irini frekvencijskog pojasa. Tako za sluaj s 1,4 MHz ak do 40% svih resursnihelemenata otpada na kontrolne kanale, dok se u sluaju s 20 MHz to sputa i ispod 20% (buduida su PBCH i SCH definirani samo na centralnih 1,4 MHz).

    U sluaju uzlazne veze raspodjela je neto drugaija budui da se resursi jednom korisnikudodjeljuju kao kontinuirani blok (zbog SC-FDMA principa). Korisnik gledano u vremenskojdomeni moe dobiti razliit broj rasporednih bolokova svakih 1ms, no taj broj mora biti ili 1 iliviekratnik brojeva 2, 3 ili 5.

    Referentni signali (RS) svakog korisnika alju se na njegovim simbolima br. 3 i 11. Referentnisignal za ispitivanje (SRS) se za sve korisnike alje na simbolu br. 0, neovisno o dodijeljenomfrekvencijskom pojasu za korisnike podatke (PUSCH). Fiziki kontrolni kanal u uzlaznojvezi (PUCCH) se dijeli izmeu vie korisnika, a alje se na prvom i zadnjem resursnom blokukoritenog frekvencijskog opsega.

    Slika 20: Rasporeivanje korisnika u uzlaznoj vezi

    6 Ericsson i LTE

    Ericsson kao jedan od kljunih nositelja globalnih otvorenih standarda od samih poetakasudjeluje u procesu razvoja i standardizacije LTE/SAE tehnologije. Ericsson vjeruje da samoglobalni, otvoreni standardi mogu poveati telekomunikacijski promet i prihode za operatoreirom svijeta te omoguiti prvorazredne neograniene komunikacije i usluge za korisnike. Zbogtoga Ericsson igra veliku i aktivnu ulogu u svim najutjecajnijim meunarodnim standardizacijskimtijelima, ukljuujui i 3GPP.

    Ericsson otpoetka aktivno sudjeluje i unutar LTE/SAE ispitne inicijative (LSTI eng. LTE/SAE Trial Initiative) uz niz operatora i proizvoaa opreme. Cilj te otvorene inicijative jeindustrijalizacija LTE/SAE tehnologije kroz demonstracije mogunosti LTE/SAE opreme u odnosuna zahtjeve od strane 3GPP-a i NGMN-a, kao i stimulacija razvoja LTE/SAE ekosustava. Ericsson

    je prvi demonstrirao rad FDD i TDD moda na istoj platformi osnovnih postaja, poziv s kraja-na-kraj (E2E) na runim ureajima, rad u vie-elijskom okruenju s vie simultanih korisnika uzmobilnost te brzine od 1.2Gbit/s.

    Nakon to je sredinom prosinca 2009.godine Telia Sonera u suradnji s Ericsson-om uStockholmu pokrenula prvu komercijalnu LTE mreu u svijetu, otpoela je nova era mobilnogirokopojasnog pristupa. Zahvaljujui pokazanim performansama mree u Stockholmu, vemjesec dana kasnije Telia Sonera je izabrala Ericsson kao jedinog isporuitelja zajednike

    jezgrene mree u nordijskim i baltikim dravama, te kao isporuitelja LTE radio baznih stanica

    u vedskoj i Norvekoj. Osim navedenog, Ericsson je do kraja 2010. godine potpisao LTEugovore i s kompanijama Verizon Wireless i MetroPCS u SAD (prva komercijalno pokrenuta LTEmrea na amerikom kontinentu), NTT DoCoMo u Japanu, China Mobile u HongKongu te s jonekoliko europskih operatora. U tijeku je takoer niz testiranja i demonstracija sa svim velikimoperatorima, ije su LTE mree pred komercijalnim pokretanjima.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    20/24IV/80 br. 1, 2010.

    Ericsson Nikola Tesla takoer aktivno sudjeluje u razvoju i implementaciji LTE sustava, npr. krozrazvoj novih funkcionalnosti koje e omoguiti nesmetano koritenje 2G/3G i LTE mrea. Takonpr. SRVCC (eng. Single Radio Voice Call Continuity) omoguava da poziv iniciran u E-UTRANdomeni s komutacijom paketa od strane IMS pretplatnika bude nesmetano nastavljen nakonprebacivanja (eng. handover) u GERAN/UTRAN domenu s komutacijom kanala i obratno. CS

    fallback je pak komplementarna funkcija koja omoguava upotrebu standardnih servisa izCS domene u domeni LTE/E-UTRAN. Strunjaci Ericssona Nikole Tesle od samih poetakasudjeluju u definiranju metodologije dimenzioniranja radijskog dijela mree (LTE RAN). U suradnjiEricssona Nikole Tesle i Hrvatskog Telekoma, krajem 2010.godine, Hrvatska se nala meu prvimzemljama koje implementiraju probnu LTE mreu.

    6.1 Osnovne karakteristike radijske opreme

    Posljednje generacije osnovnih postaja za WCDMA (iz RBS 3000 obitelji) i GSM (iz RBS 2000obitelji) ve su unaprijed pripremljene za uvoenje LTE rjeenja. One e podravati LTE napostojeem hardveru uz tek neznatnu hardversku dogradnju s novim radijskim jedinicama idodatnom procesnom jedinicom u osnovnom pojasu (eng. baseband).

    Slika 21: Univerzalni moduli za Ericssonove osnovne postaje (RBS)

    Nova obitelj osnovnih postaja RBS 6000 predstavlja kompletno rjeenje za multi-standardni vor(GSM, WCDMA i LTE). Unutar istog kabineta nalaze se radijske jedinice (RU eng. Radio Unit),digitalne jedinice (DU eng. Digital unit), napajanje, transportna oprema, klimatizacija i baterije(u vanjskoj izvedbi). Radijske i digitalne jedinice isprva su dostupne ili u zasebnim varijantama popojedinoj tehnologiji (npr. RUL i DUL za LTE), ili u multi-standardnoj varijanti (RUS i DUS) gdje sesoftverski odreuje izbor podrane tehnologije (ili kombinacije istih).

    Radijska jedinica ukljuuje primopredajnik (TRX), pojaalo, duplekser, antenske filtre i nadzorodnosa stojnih valova (VSWR). Tako npr. RU za LTE podrava 60 W izlazne snage na irinifrekvencijskog pojasa od 20 MHz. Vie radijskih jedinica moe se kombinirati u razliitekonfiguracije (npr. 1-6 sektora, 1 ili 2 pojasa od 20 MHz). S 2 RU po sektoru podrani su MIMO,TX diversity te 4-smjerni RX diversity. Ugraena je i podrka za TMA/ASC/RIU po 3GPP/AISGstandardu.

    Digitalna jedinica obavlja procesiranje u osnovnom pojasu (eng. baseband), distribucijusinkronizacijskog signala, procesiranje kontrolnih informacija, suelja za transportnu mreu,

    meupovezivanje radijskih jedinica te suelje za odravanje i nadzor. DU za LTE trenutanopodrava vrne vrijednosti protoka podataka od 173 Mbit/s, maksimalno 500 simultanihkorisnika te potpunu IP povezivost uz gigabitno Ethernet suelje prema transportnoj mrei.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    21/24IV/81

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    Slika 22: RBS 6102 osnovna postaja

    7 Zakljuak

    LTE predstavlja novi 3GPP standard za prijenos podataka u irokopojasnim mobilnim mreama,na putu k etvrtoj generaciji (4G) mobilnih mrea. Osnovne karakteristike LTE-a zasnovanogna koritenju OFDM radijske pristupne tehnologije i vie-antenskih rjeenja (MIMO) ukljuuju

    ostvarivanje velikih brzina prijenosa (isprva do 150 Mbit/s, kasnije ak i do 1 Gbit/s) uz vrlomalo kanjenje pri prijenosu i uspostavi konekcije (do 10 ms), a sve uz mogunost istodobnogpruanja irokopojasnog pristupa velikom broju korisnika mobilne mree.

    Veliku prednost u uvoenju LTE tehnologije predstavlja njena fleksibilnost, posebice po pitanjukoritenja razliitih frekvencijskih opsega (od trenutano aktualnih, do nekih novih, npr. 700MHz ili 2,6 GHz) uz razliite dostupne irine pojasa (od 1,4 do 20 MHz). Vano je napomenuti ipojednostavljenu arhitekturu samog sustava zasnovanu na evoluiranoj jezgrenoj mrei (EPC) iall-IP rjeenju, kao i olakani i automatizirani nadzor i upravljanje nad samom mreom.

    LTE tehnologija prola je prilino brz proces od standardizacije do dananje komercijalnerealizacije . Po prvi puta govorimo o globalnom, ope prihvaenom standardu, i to od stranebrojnih proizvoaa opreme i terminala kao i mobilnih operatera diljem svijeta.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    22/24IV/82 br. 1, 2010.

    Popis kratica3G Third Generation

    3GPP Third Generation Partnership Project

    AMPS Advanced Mobile Phone Service

    CDMA Code Division Multiple Access

    C/I Carrier to Interference

    D-AMPS Dual-mode AMPS

    DRX Discontinuous Reception

    EPC Evolved Packet Core

    EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution

    eNodeB Evolved Node B

    E-UL Enhanced UplinkE-UTRAN Evolved UTRAN

    FDD Frequency Division Duplex

    FDMA Frequency Division Multiple Access

    FFT Fast Fourier Transform

    GGSN Gateway GPRS Support Node

    GPRS General Packet radio Service

    GSM Global System for Mobile Communications

    HARQ Hybrid Automatic Repeat RequestHSDPA - High Speed Downlink Packet Data Access

    HSPA - High Speed Packet Access

    HSPA+ Evolved HSPA

    HSUPA - High Speed Uplink Packet Access

    IFFT Inverse Fast Fourier Transform

    IP Internet Protocol

    ISI Inter Symbol Interference

    ITU International Telecommunication Union

    LSTI - LTE/SAE Trial Initiative

    LTE Long-Term Evolution

    MAC Medium Access Control

    MBMS Multimedia Broadcast and Multicast Services

    MIMO Multiple Input, Multiple Output

    NGMN Next Generation Mobile Networks

    MME Mobility Management Entity

    NMT Nordic Mobile Telephony

    OFDM Orthogonal Frequency-Division Multiplexing

    OFDMA Orthogonal Frequency-Division Multiple Access

  • 8/13/2019 LTE hrv

    23/24IV/83

    T. Blaji: LTE nova tehnologija za mobilni irokopojasni pristup

    QAM Quadrature Amplitude Modulation

    QoS Quality of Service

    QPSK Quadrature Phase Shift Keying

    PAPR Peak to Average Power RatioPDC Personal Digital Communications

    PGW Packet Data Network Gateway

    RAB Radio Access Bearer

    RAN Radio Access Network

    RBS Radio Base Station

    RLC Radio Link Control

    SC-FDMA Single Carrier - Frequency Division Multiple Access

    SGSN Serving GPRS Support Node

    SGW Serving Gateway

    SINR Signal to Interference and Noise Ratio

    TACS Total Acces Communication System

    TCP Transmission Control Protocol

    TDD Time Division Duplex

    TDMA Time Division Multiple Access

    TD-SCDMA Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access

    TTI Time Transmission Interval

    UE User Equipment

    UMTS Universal Mobile Telecommunication System

    UTRA UMTS Terrestrial Radio Access

    UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network

    WCDMA Wideband Code Division Multiple Access

    WLAN Wireless Local Area Network

    VoIP Voice over IP

    Literatura

    1. E. Dahlaman, S. Parkvall, J. Skld, P. Beming 3G Evolution - HSPA and LTE for MobileBroadband, Academic Press - Elsevier, 1. izdanje, 2007.

    2. 3GPP TR 36.300 (V8.10.0) Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) andEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage2, rujan 2009.

    3. T. Blaji Evolucija radijske pristupne mree u mobilnim sustavima tree generacije, ETKRevija, studeni 2006.

    4. T.Blaji, M.Druijani, Z. imi Prospects of MIMO Techniques for Broadband WirelessSystems, Mipro CTI, svibanj 2006.

    5. T.Blaji, D.Noguli, M.Druijani Latency Improvements in 3G Long Term Evolution, MiproCTI, svibanj 2006.

  • 8/13/2019 LTE hrv

    24/24

    6. N.Mali Univerzalni sustav pokretnih telekomunikacija , ETK Revija, studeni 2003.

    7. Interna Ericssonova dokumentacija

    Adresa autora:

    Tomislav Blaji

    e-mail: [email protected]

    Ericsson Nikola Tesla d.d.

    Krapinska 45

    p.p. 93

    HR-10002 Zagreb

    Hrvatska

    Urednitvo je primilo rukopis 16. prosinca 2010.