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LTE 란 무엇입니까 : 장기 진화 자습서 및 개요

LTE 란 무엇입니까 : 장기 진화 자습서 및 개요


LTE는 사용 가능한 이동 통신 시스템의 추가 진화를 제공하기 위해 개발 된 3G UMTS 시스템의 4G 후속 제품입니다.

훨씬 더 빠른 데이터 속도와 대폭 향상된 성능을 제공 할뿐만 아니라 운영 비용을 낮추는이 계획은 2008 년경에 기본 형태로 배포되기 시작했습니다.

초기 배포는 3G HSPA에 비해 거의 개선되지 않았으며 때때로 3.5G 또는 3.99G라고 불렸지만 곧 LTE의 전체 기능이 완전한 4G 수준의 성능을 제공한다는 사실을 깨달았습니다.

첫 번째 배포는 간단히 LTE로 알려졌지만 이후 배포는 4G LTE Advanced로 지정되었고 나중에는 4G LTE Pro로 지정되었습니다.

4G LTE 용으로 무선 액세스 네트워크가 개선되었을뿐만 아니라 네트워크 아키텍처가 개선되어 무선 액세스 네트워크 인 RAN의 요소간에 지연 시간이 줄어들고 상호 연결성이 훨씬 향상되었습니다.

LTE 시작

UMTS 3G 시스템 개발을 총괄 한 3 세대 파트너십 프로젝트 인 3GPP는 2004 년 11 월 캐나다 토론토에서 개최 된 워크숍을 통해 3G 셀룰러 기술의 진화 작업을 시작했습니다. LTE 작업은 타당성 조사를 시작으로 시작되었습니다. 2004 년 12 월, 3GPP 릴리스 7에 포함되도록 마무리되었습니다. 그런 다음 LTE 코어 사양이 릴리스 8에 포함되었습니다.

워크숍은 새로운 기술에 대한 여러 가지 높은 수준의 요구 사항을 설정했습니다.

  • 비트 당 비용 절감
  • 향상된 서비스 프로비저닝-더 나은 사용자 경험으로 더 낮은 비용으로 더 많은 서비스
  • 기존 및 새로운 주파수 대역 사용의 유연성
  • 단순화 된 아키텍처, 개방형 인터페이스
  • 합리적인 터미널 전력 소비 허용

실제 수치로 볼 때 LTE의 초기 구축 목표에는 다운로드 속도 100Mbps, 스펙트럼 20MHz 당 업로드 속도 50Mbps가 포함되었습니다. 이 LTE 외에도 5MHz 셀마다 최소 200 명의 활성 사용자를 지원해야했습니다. (즉, 200 개의 활성 전화 통화). IP 패킷 전달의 대기 시간에 대한 목표도 설정되었습니다. VoIP, 게임 및 대기 시간이 우려되는 기타 많은 애플리케이션을 포함한 서비스 사용이 증가함에 따라 이에 대한 수치를 설정해야합니다. 결과적으로 작은 IP 패킷에 대한 10ms 미만의 대기 시간 수치가 설정되었습니다.

3G LTE 진화

LTE와 이전 3G 제품 사이에 큰 단계적 변화가 있지만 그럼에도 불구하고 UMTS / 3GPP 3G 표준의 발전으로 간주됩니다. CDMA 대신 OFDMA / SC-FDMA를 사용하는 다른 형태의 무선 인터페이스를 사용하지만, 이전 형태의 3G 아키텍처와 많은 유사점이 있으며 많은 재사용 범위가 있습니다.

LTE가 무엇이고 다른 셀룰러 시스템과 어떻게 다른지 판단 할 때 시스템 사양을 빠르게 살펴보면 많은 답을 얻을 수 있습니다. LTE는 기능의 추가 진화, 속도 증가 및 일반적으로 향상된 성능을 제공하는 것으로 볼 수 있습니다.

4G LTE 란?
다른 이동 통신 기술과의 비교
WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSDPA / HSUPA
HSPA +LTE
최대 다운 링크 속도
bps
384k1,400 만2 천 8 백만1 억
최대 업 링크 속도
bps
128k570 만11M5 천만
지연 시간
왕복 시간
대략
150ms100ms50ms (최대)~ 10ms
3GPP 릴리스Rel 99/4관계 5/6관계 7관계 8
초기 출시 약 년2003 / 42005/6 HSDPA
2007/8 HSUPA
2008 / 92009 / 10
접근 방법론CDMACDMACDMAOFDMA / SC-FDMA

또한 LTE는 IPv4와 IPv6를 모두 지원하는 모든 IP 기반 네트워크입니다.


LTE 기초 :-사양 개요

3G LTE 사양의 주요 매개 변수를 요약하는 것이 좋습니다. 업 링크와 다운 링크의 작동간에 많은 차이가 있다는 사실을 고려할 때, 이들은 제공 할 수있는 성능이 당연히 다릅니다.

LTE 기본 사양
매개 변수세부
최대 다운 링크 속도
64QAM
(Mbps)
100 (SISO), 172 (2x2 MIMO), 326 (4x4 MIMO)
최대 업 링크 속도
(Mbps)
50 (QPSK), 57 (16QAM), 86 (64QAM)
데이터 형식모든 패킷 교환 데이터 (음성 및 데이터). 전환 된 회로가 없습니다.
접근 방식OFDMA (다운 링크)
SC-FDMA (업 링크)
지원되는 변조 유형QPSK, 16QAM, 64QAM (업 링크 및 다운 링크)
스펙트럼 효율성다운 링크 : 3-4 배 Rel 6 HSDPA
업 링크 : 2 -3 x Rel 6 HSUPA
채널 대역폭
(MHz)
1.4, 3, 5, 10, 15, 20
이중 방식FDD 및 TDD
유동성0-15km / h (최적화),
15 ~ 120km / h (고성능)
지연 시간100ms 미만의 유휴 상태
작은 패킷 ~ 10ms

이러한 주요 사양은 LTE가 제공 할 성능에 대한 전체적인 관점을 제공합니다. 높은 데이터 다운로드 속도와 지연 시간 감소에 대한 업계의 요구 사항을 충족합니다. 이는 VoIP에서 게임 및 데이터의 대화 형 사용에 이르기까지 많은 애플리케이션에 중요한 요소입니다. 또한 사용 가능한 스펙트럼의 사용에있어 상당한 개선을 제공합니다.

새로운 LTE 기능

LTE는 이전 셀룰러 시스템과 비교할 때 많은 새로운 기술을 도입했습니다. 이를 통해 LTE는 스펙트럼 사용과 관련하여보다 효율적으로 작동 할 수 있으며 요구되는 훨씬 더 높은 데이터 속도를 제공 할 수 있습니다.

  • OFDM (직교 주파수 분할 다중) : OFDM 기술은 반사 및 간섭에 대한 높은 수준의 복원력을 제공하면서 높은 데이터 대역폭을 효율적으로 전송할 수 있기 때문에 LTE의 신호 형식에 사용되었습니다. 데이터가 많은 반송파를 통해 전송되었으므로 반사 등의 간섭으로 인해 일부가 누락 된 경우에도 시스템은 여전히 ​​대응할 수있었습니다. 접근 방식은 상향 링크와 하향 링크간에 차이가 있었다. 하향 링크에서는 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고 상향 링크에서는 SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용하였으며,이를 고려하여 SC-FDMA를 사용 하였다. 피크 대 평균 전력 비율이 OFDMA보다 작다는 사실 (최종 RF 전력 증폭기의 더 나은 수준을 달성 할 수있는 더 낮은 피크 대 평균 전력 비율)은 모바일 핸드셋 배터리 수명에 중요한 요소였으며 중요한 요소입니다.
  • MIMO (다중 입력 다중 출력) : 이전 통신 시스템이 직면 한 주요 문제 중 하나는 발생하는 많은 반사에서 발생하는 여러 신호의 문제였습니다. MIMO를 사용함으로써 이러한 추가 신호 경로를 활용하여 처리량을 높일 수있었습니다.

    MIMO를 사용할 때 서로 다른 경로를 구별 할 수 있도록 다중 안테나를 사용해야합니다. 따라서 2 x 2, 4 x 2 또는 4 x 4 안테나 매트릭스를 사용하는 방식을 사용할 수 있습니다. 기지국에 안테나를 더 추가하는 것은 상대적으로 쉽지만, 모바일 핸드셋의 경우도 마찬가지였습니다. 사용자 장비의 크기로 인해 적어도 반 파장 떨어져 배치되어야하는 안테나 수가 제한되었습니다.

  • SAE (System Architecture Evolution) : 3G LTE에 대한 매우 높은 데이터 속도와 낮은 대기 시간 요구 사항으로 인해 향상된 성능을 달성 할 수 있도록 시스템 아키텍처를 발전시켜야했습니다. 한 가지 변경 사항은 이전에 코어 네트워크에서 처리 한 여러 기능이 주변 장치로 전송되었다는 것입니다. 본질적으로 이것은 훨씬 "평탄한"형태의 네트워크 아키텍처를 제공했습니다. 이러한 방식으로 지연 시간을 줄이고 데이터를 대상으로 직접 라우팅 할 수 있습니다. Evolved Packet Core 업그레이드의 일부로 EPC는 패킷 데이터가 최대한 효율적으로 라우팅되도록 개발되었습니다.
  • IP 데이터 : 4G LTE는 모든 IP 데이터 시스템입니다. 3G UMTS는 회선 교환 음성을 포함했지만 LTE는 회선 교환 음성을 제공하지 않았습니다. 원래는 운영자가 데이터 기능을 제공하고 음성은 OTT 애플리케이션을 통해 제공 될 것으로 예상되었습니다. 운영자가 상당한 수익을 잃었 기 때문에 당시 음성이 수익의 주요 요소를 구성했기 때문입니다. 이 GSMA를 극복하기 위해 Voice over LTE 체계 인 VoLTE로 음성 연결 표준을 설정했습니다.

    VoLTE는 IMS 코어의 구현이 필요했고 이로 인해 비용 측면에서이 기능의 출시가 느려졌습니다. 운영자가이를 극복 할 수 있도록 IMS의 제한된 구현이 개발되었으며 이는 운영자에게 필요한 자본 지출을 상당히 줄였습니다.

4G LTE는 주요 이동 통신 기술이되었습니다. 1 세대와 2 세대 기술은 모두 음성과 3G에 중점을두고 모바일 데이터로 이동했습니다. 4G LTE는 모바일 통신의 모바일 데이터 측면을 개선하여 일반적인 모바일 데이터 연결을 가능하게하기 위해 주로이 측면에 중점을 둡니다.

무선 및 유선 연결 항목 :
모바일 통신 기본 사항 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT 무선 전화기 NFC- 근거리 무선 통신 네트워킹 기본 사항 CloudEthernet 직렬 데이터 란? USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
무선 및 유선 연결로 돌아 가기

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