Файл: Сегодня мы уже перестаём себя чувствовать комфортно, если у нас под рукой нет устройства, с помощью которого мы можем совершать выход в Интернет сеть в любом месте и в любое время, где бы то они не находились.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 71
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
пропускания до 20 МГц и передачу с нескольких антенн - MIMО, предусматривающую формирование диаграммы направленности и пространственное мультиплексирование до четырех передающих антенн в нисходящем канале.
В отличии от конкурирующего стандарта WiMAX, LTE является дальнейшим развитием сетей UMTS (HSDPA/HSUPA). Поэтому операторам, уже имеющим развернутую инфраструктуру сетей UMTS, для перехода на LTE достаточно просто сменить программное обеспечение. Сравнение LTE и WiMAX представлено в таблице 1, из которой видно, что стандарт LTE превосходит по ряду параметров стандарт WiMAX. Это в первую очередь связано с тем, что стандарт LTE был разработан на несколько лет позднее технологии WiMAX, в котором были учтены и исправлены ряд недостатков стандарта WiMAX (в таблице 1.1).
Таблица 1.1 - Сравнение технологии LTE и WiMAX
Сеть LTE предлагает мобильным провайдерам беспроводной широкополосный сервис нового поколения с уменьшенной стоимостью мегабит. Данный стандарт был специально разработан для совместной работы со всеми существующими сетями как технология, эволюционирующая из предыдущих поколений чтобы помочь провайдерам мобильной связи трансформировать свои сети в соответствии с потребностями связи. Рассматриваемый обладает рядом особенностей и преимуществ по сравнению с предыдущими стандартами сотовой связи. В их числе:
а) большие пиковые скорости (на рисунке 1.4 представлено сравнение):
50 Мбит/с - вверх (20 МГц,1x2);
Рисунок 1.4- Пиковые скорости передачи стандартов сотовой связи
б) обслуживает как минимум 200 активных пользователей голосовыми услугами на каждые 5 МГц;
в) небольшие задержки меньше, чем 5 мс;
г) полоса пропускания. 4G предоставляет полосу пропускания в 4 раза больше, нежели в нынешних 3G системах;
д) улучшенная спектральная эффективность. Под спектральной эффективностью понимается насколько узко используется полоса пропускания уровнем доступа беспроводной сети. [13]
Сравнение LTE с 3G (HSPА - высокоскоростная пакетная передача данных) представлено (на рисунке 1.5):
Рисунок 1.5 – Особенности сети LTE
Сеть LTE состоит из двух важнейших компонентов: сети радиодоступа E- UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access) и базовой сети EPC (Evolved Packet Core).
Конфигурации сервисного шлюза и шлюза, выполняющего функции устройства сети пакетных данных (PDN), настраиваются на выполнение обеих задач или одной из них. Опорной точкой, общей для всех остальных технологий доступа служит PDN-шлюз. Это условие обеспечивает стабильная точка присутствия для всех пользователей на основе IP, независящая от мобильности. Архитектура сети LTE представлена (на рисунке 1.6).
Рисунок 1.6 - Архитектура сети LTE
где eNB – базовые станции (БС);
SGW (Serving GW) – общий шлюз доступа; LTE-Uu - физический интерфейс
пользователя;
X2 - физический интерфейс между БС для обеспечения хендовера; S1u - интерфейс передачи пользовательских данных;
S1-c – служебный интерфейс MME; MME - узел поддержки мобильности.
Одной из важнейших задач управления в сети LTE является максимально эффективное использование радиоресурсов. Данная задача решается с помощью совокупности функций управления радиоресурсами RRM (управление радиоресурсами сети E-UTRAN, управление службой передачи данных в радиоканале, управление мобильностью, управление доступом.
Ядро сети 4G LTE по сравнению с сетями предыдущих поколений претерпело существенные изменения. Организация ядра упростилась: из него исчезли некоторые элементы, негативно влиявшие на производительность совместной работы всех сетевых систем. Как следствие, у сети LTE более высокая пропускная способность, и ей присущи меньшие задержки, то есть, она быстрее реагирует на запросы пользовательских устройств. Структура ядра сети LTE обеспечивает доступность сетей предыдущих поколений связи для пользователя. Например, пока сети LTE не вытеснили GSM полностью, загрузку интернет - страницы в браузере смартфона может обеспечивать сеть LTE, а звонок другому абоненту — сеть GSM.
Все технические новшества сетей LTE, большинство из которых приходятся как раз на архитектуру ядра, позволяют операторам предоставлять наиболее качественные на сегодня услуги мобильной передачи данных на скоростях в сотни Мбит секунд.
Для выполнения задачи организации мобильной сети связи на основе БПЛА была выбрана технология 4G (LTE). Беспилотные летательные аппараты долгое время считались футуристическим устройством из научной фантастики,
но сегодня ими уже сложно кого-то удивить. Тон в индустрии по-прежнему задают военные — именно на них приходится две трети всех произведенных беспилотников. Они используют дроны для разведки, перехвата связи и поражения целей.
Применение беспилотников в бизнесе, для выполнения каких-либо нужд, только набирает обороты. Их уже используют для аэрофотосъемки, патрулирования, геодезических изысканий, мониторинга различных объектов, организации мобильной сети связи. Постепенно они входят и в другие отрасли.
Беспилотные летательные аппараты с каждым годом занимают все большее место, как в военной, так и гражданской сфере. Это обусловлено рядом специфических достоинств, реализация которых позволяет получить существенное преимущество над пилотируемой авиацией для широкого спектра задач. Прежде всего это отсутствие экипажа, простота конструкции и систем, относительно небольшая стоимость БПЛА, малые затраты на их создание, производство и эксплуатацию, большие продолжительность и дальность полета, нетребовательность к аэродромному обеспечению.
Сегодня покрытие территории России сотовыми сетями составляет не более 10 %. По данным Минкомсвязи, покрыты почти все населенные пункты, но 1343 городских поселения с численностью жителей от 10 тысяч до 500 тысяч всѐ же остаются без доступа к Интернету и мобильной связи. Ещё 40 %, или 7000 тысяч населенных пунктов составляют города и села, где есть голосовая сотовая связь, но отсутствует как проводной, так и беспроводной доступ в Интернет. Поэтому сейчас для получения услуг связи за
пределами зон покрытия сотовых сетей, особенно в труднодоступных районах, как правило, используется спутниковая связь. Тарифы на спутниковую связь и передачу данных намного выше тарифов сотовых операторов, так как проектирование спутников, их запуск и обслуживание требуют огромных инвестиций.
Сегодня для решения потребностей во временном расширении сети операторы связи используют передвижные базовые станции (ПБС) на колесах или мобильные базовые станции (МБС). Особенность ПБС заключается в их большой стоимости (аренда может стоить более 200 тысяч рублей/сутки), размере и ограниченности в применении обычно в местах с наличием автомобильных дорог. Поэтому каждый из операторов связи, имея десятки тысяч стационарных БС, владеет всего несколькими ПБС. Каждый оператор
держит несколько десятков ПБС в запасе на случай аварии в сети. Дроны могут стать частью телекоммуникационной инфраструктуры операторов связи, выполняя функцию ретрансляции телекоммуникационных сигналов.
Прикладные задачи, которые можно выполнить с помощью БПЛА:
Сегодня БПЛА используются в геодезии, земельно-кадастровой сфере, аэрофотосъемке, картографировании местности, военной авиации и во многих
В отличии от конкурирующего стандарта WiMAX, LTE является дальнейшим развитием сетей UMTS (HSDPA/HSUPA). Поэтому операторам, уже имеющим развернутую инфраструктуру сетей UMTS, для перехода на LTE достаточно просто сменить программное обеспечение. Сравнение LTE и WiMAX представлено в таблице 1, из которой видно, что стандарт LTE превосходит по ряду параметров стандарт WiMAX. Это в первую очередь связано с тем, что стандарт LTE был разработан на несколько лет позднее технологии WiMAX, в котором были учтены и исправлены ряд недостатков стандарта WiMAX (в таблице 1.1).
Таблица 1.1 - Сравнение технологии LTE и WiMAX
Сеть LTE предлагает мобильным провайдерам беспроводной широкополосный сервис нового поколения с уменьшенной стоимостью мегабит. Данный стандарт был специально разработан для совместной работы со всеми существующими сетями как технология, эволюционирующая из предыдущих поколений чтобы помочь провайдерам мобильной связи трансформировать свои сети в соответствии с потребностями связи. Рассматриваемый обладает рядом особенностей и преимуществ по сравнению с предыдущими стандартами сотовой связи. В их числе:
а) большие пиковые скорости (на рисунке 1.4 представлено сравнение):
-
100 Мбит/с в направлении вниз (20 МГц, 2x2 MIMО);
50 Мбит/с - вверх (20 МГц,1x2);
Рисунок 1.4- Пиковые скорости передачи стандартов сотовой связи
б) обслуживает как минимум 200 активных пользователей голосовыми услугами на каждые 5 МГц;
в) небольшие задержки меньше, чем 5 мс;
г) полоса пропускания. 4G предоставляет полосу пропускания в 4 раза больше, нежели в нынешних 3G системах;
д) улучшенная спектральная эффективность. Под спектральной эффективностью понимается насколько узко используется полоса пропускания уровнем доступа беспроводной сети. [13]
Сравнение LTE с 3G (HSPА - высокоскоростная пакетная передача данных) представлено (на рисунке 1.5):
Рисунок 1.5 – Особенности сети LTE
Сеть LTE состоит из двух важнейших компонентов: сети радиодоступа E- UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access) и базовой сети EPC (Evolved Packet Core).
Конфигурации сервисного шлюза и шлюза, выполняющего функции устройства сети пакетных данных (PDN), настраиваются на выполнение обеих задач или одной из них. Опорной точкой, общей для всех остальных технологий доступа служит PDN-шлюз. Это условие обеспечивает стабильная точка присутствия для всех пользователей на основе IP, независящая от мобильности. Архитектура сети LTE представлена (на рисунке 1.6).
Рисунок 1.6 - Архитектура сети LTE
где eNB – базовые станции (БС);
SGW (Serving GW) – общий шлюз доступа; LTE-Uu - физический интерфейс
пользователя;
X2 - физический интерфейс между БС для обеспечения хендовера; S1u - интерфейс передачи пользовательских данных;
S1-c – служебный интерфейс MME; MME - узел поддержки мобильности.
Одной из важнейших задач управления в сети LTE является максимально эффективное использование радиоресурсов. Данная задача решается с помощью совокупности функций управления радиоресурсами RRM (управление радиоресурсами сети E-UTRAN, управление службой передачи данных в радиоканале, управление мобильностью, управление доступом.
Ядро сети 4G LTE по сравнению с сетями предыдущих поколений претерпело существенные изменения. Организация ядра упростилась: из него исчезли некоторые элементы, негативно влиявшие на производительность совместной работы всех сетевых систем. Как следствие, у сети LTE более высокая пропускная способность, и ей присущи меньшие задержки, то есть, она быстрее реагирует на запросы пользовательских устройств. Структура ядра сети LTE обеспечивает доступность сетей предыдущих поколений связи для пользователя. Например, пока сети LTE не вытеснили GSM полностью, загрузку интернет - страницы в браузере смартфона может обеспечивать сеть LTE, а звонок другому абоненту — сеть GSM.
Все технические новшества сетей LTE, большинство из которых приходятся как раз на архитектуру ядра, позволяют операторам предоставлять наиболее качественные на сегодня услуги мобильной передачи данных на скоростях в сотни Мбит секунд.
Для выполнения задачи организации мобильной сети связи на основе БПЛА была выбрана технология 4G (LTE). Беспилотные летательные аппараты долгое время считались футуристическим устройством из научной фантастики,
но сегодня ими уже сложно кого-то удивить. Тон в индустрии по-прежнему задают военные — именно на них приходится две трети всех произведенных беспилотников. Они используют дроны для разведки, перехвата связи и поражения целей.
Применение беспилотников в бизнесе, для выполнения каких-либо нужд, только набирает обороты. Их уже используют для аэрофотосъемки, патрулирования, геодезических изысканий, мониторинга различных объектов, организации мобильной сети связи. Постепенно они входят и в другие отрасли.
-
Применение БПЛА в заданиях организации мобильной LTE-сети
Беспилотные летательные аппараты с каждым годом занимают все большее место, как в военной, так и гражданской сфере. Это обусловлено рядом специфических достоинств, реализация которых позволяет получить существенное преимущество над пилотируемой авиацией для широкого спектра задач. Прежде всего это отсутствие экипажа, простота конструкции и систем, относительно небольшая стоимость БПЛА, малые затраты на их создание, производство и эксплуатацию, большие продолжительность и дальность полета, нетребовательность к аэродромному обеспечению.
Сегодня покрытие территории России сотовыми сетями составляет не более 10 %. По данным Минкомсвязи, покрыты почти все населенные пункты, но 1343 городских поселения с численностью жителей от 10 тысяч до 500 тысяч всѐ же остаются без доступа к Интернету и мобильной связи. Ещё 40 %, или 7000 тысяч населенных пунктов составляют города и села, где есть голосовая сотовая связь, но отсутствует как проводной, так и беспроводной доступ в Интернет. Поэтому сейчас для получения услуг связи за
пределами зон покрытия сотовых сетей, особенно в труднодоступных районах, как правило, используется спутниковая связь. Тарифы на спутниковую связь и передачу данных намного выше тарифов сотовых операторов, так как проектирование спутников, их запуск и обслуживание требуют огромных инвестиций.
Сегодня для решения потребностей во временном расширении сети операторы связи используют передвижные базовые станции (ПБС) на колесах или мобильные базовые станции (МБС). Особенность ПБС заключается в их большой стоимости (аренда может стоить более 200 тысяч рублей/сутки), размере и ограниченности в применении обычно в местах с наличием автомобильных дорог. Поэтому каждый из операторов связи, имея десятки тысяч стационарных БС, владеет всего несколькими ПБС. Каждый оператор
держит несколько десятков ПБС в запасе на случай аварии в сети. Дроны могут стать частью телекоммуникационной инфраструктуры операторов связи, выполняя функцию ретрансляции телекоммуникационных сигналов.
Прикладные задачи, которые можно выполнить с помощью БПЛА:
-
сельское хозяйство: распыление удобрений и ядов для насекомых, наблюдение за состоянием сельскохозяйственных угодий; -
организация мобильной сети связи, предоставление точек Wi-Fi; -
рыбное хозяйство, мониторинг за изменениями в охранной зоне; -
мониторинг линий электропередач (ЛЭП), трубопроводов; -
мониторинг открытых горных работ; -
обнаружение объектов и людей; -
в сфере логистики, доставка товаров.
Сегодня БПЛА используются в геодезии, земельно-кадастровой сфере, аэрофотосъемке, картографировании местности, военной авиации и во многих