Почему-то во всех русскоязычных постах, посвященных LTE, обсуждаются только принципы базовых технологий физического уровня — OFDMA. [1] ,СК-ФДМА [2] , немного MIMO [3] , [4] , некоторые аспекты архитектуры [5] и VoLTE [6] .
Все это, конечно, очень важно и полезно, но это еще не все! Ведь LTE, помимо всего вышеперечисленного, напичкан очень интересными решениями, связанными с распределением частотно-временных ресурсов в восходящем и нисходящем каналах (различные алгоритмы для Scheduler), с адаптацией модуляции, кодирования и пропускной способности.
к условиям радиосвязи, с процедурами доступа к среде, хэндоверами новых типов и т. д. - там используются нетривиальные подходы.
Но есть еще один интересный вопрос, который почему-то игнорируется сообществом Хабра - как вообще работает сеть LTE в условиях полного отсутствия частотно-территориального планирования (Frequency Reuse Factor=1!)? Давайте рассмотрим старые сети, скажем, GSM (см.
ниже): 
Весь диапазон частот был разделен на поддиапазоны, и главное правило планирования заключалось в том, что соседние ячейки должны использовать разные диапазоны частот, иначе сигналы соседних ячеек будут мешать и мешать счастливой жизни друг друга.
В UMTS (WCDMA) все было несколько сложнее — все базовые станции (NodeB) использовали один и тот же частотно-временной ресурс и для разделения сигналов от разных ячеек, или сигналов от разных абонентов внутри одной соты, осуществлялось скремблирование различных типов с ортогональными или использовались псевдоортогональные последовательности.
Так или иначе, проблема межклеточных помех (ICI-Inter-cell Interference) в сетях GSM и UMTS не стояла остро.
Что мы видим в LTE? Все соты не только используют одну и ту же полосу частот, но (как правило) не происходит скремблирования сигналов в ортогональных последовательностях.
Что это значит? Если два соседних eNB выделяют блоки ресурсов своим абонентам для передачи данных в одной и той же полосе частот и в одно и то же время, то можно с определенной степенью вероятности сказать, что эти абоненты будут мешать друг другу и мешать.
Самая неприятная ситуация будет наблюдаться по краям ячеек: 
На вероятность коллизии в этом случае (вероятность искажения пакетов из-за одновременного выделения пользователям одного и того же ресурса двумя и более базовыми станциями), очевидно, будут влиять два фактора: 1) удаленность абонентов друг от друга; в противном случае - их близость к БС (если абоненты находятся близко к БС, то срабатывает механизм Power Control, который, скорее всего, заставит телефон снизить уровень передаваемой мощности, в результате общий уровень помех между сотами уменьшится).
2) нагрузка в ячейке (тоже достаточно очевидный фактор - чем выше нагрузка, тем больше вероятность одновременного выделения одного и того же блока ресурсов абонентам на краях ячейки).
Если смоделировать работу такого примитивного планировщика, не знающего о нагрузке на соседние ячейки и т.п.
, и вывести вероятность коллизии пакетов в разных ячейках (фактически это косвенное отражение уровня межъячеечного взаимодействия).
интерференция), то получится следующая зависимость: 
За единицу или максимальную нагрузку принимается ситуация, когда все блоки частотно-временного ресурса распределены.
Сказать, что такие значения вероятности искажения пакетов огромны, значит ничего не сказать.
Это явно плохая интерференционная картина.
И, конечно, вряд ли кто-то выпустит LTE с такими характеристиками.
Итак, что же сделала LTE, чтобы избежать этих катастрофических помех между сотами, не прибегая к повторному использованию частот? Во-первых, LTE использует механизм, называемый ICIC (координация межсотовых помех) .
Интересная вещь, надо сказать.
Подробное его описание со всеми расчетами можно найти в замечательной книге, приведенной в конце статьи, в разделе 12.5, для интересующихся.
Суть особенности в том, что соседние eNB передают информацию о своей нагрузке через интерфейс X2 в виде индикатора перегрузки (OI).
Таким образом, они фактически имеют возможность договориться между собой, кто из них какой поддиапазон будет использовать в какой момент времени.
Частотно-территориальное распределение в этом случае будет выглядеть примерно так: 
То есть eNB может отдавать любые блоки ресурсов как абонентам, расположенным ближе к антенне, так и тем, кто дальше – в зависимости от показателя OI. Это ни в коем случае не классическое повторное использование частот. Это адаптивное распределение ресурсов, которое адаптируется к нагрузке на соседние ячейки и является основным способом уменьшения помех между ячейками (уменьшения – но не полного устранения, конечно).
Помимо таких направленных механизмов, LTE предоставляет косвенные методы уменьшения помех.
Например, дробный контроль мощности.
Если классическое управление мощностью было направлено на полную компенсацию потерь сигнала при распространении (PathLoss Compensation), то частичное управление мощностью означает частичную компенсацию таких потерь.
Параметр, задающий значение коэффициента компенсации Path Loss, в стандарте называется Alpha (принимает значения от 0 до 1).
Как это работает: значение альфа 0,8 (компенсация потери сигнала 80%) позволяет снизить межсотовые помехи на 10-20%! При этом абоненты на краях соты не испытывают заметных проблем, вызванных неполной компенсацией Path Loss. Существует множество других параметров, которые можно настроить, чтобы уменьшить помехи ячеек, но ICIC и дробное управление мощностью, пожалуй, два самых мощных механизма.
Очень полезная книга по LTE: Стефания Сесиа (ST-Ericsson, Франция), Иссам Туфик (ETSI, Франция), Мэтью Бейкер (Alcatel-Lucent), Долгосрочная эволюция UMTS. От теории к практике Теги: #LTE #ICIC #управление питанием #Повторное использование частоты #помехи #Разработка мобильных приложений
-
Новая Работа Против Карантина
19 Oct, 24 -
Венивиди Игра
19 Oct, 24 -
Oem-Неттоп Получил Имя И Цену
19 Oct, 24 -
Размышления О Сети И Всех-Всех-Всех...
19 Oct, 24
