Агрегація частот LTE

Швидкість мобільного інтернету залежить як від оператора зв'язку, так і від абонентського пристрою. Коли при описі мережі оператора використовуються терміни 4G+ або LTE-Advanced (LTE-A), то йдеться про те, що в мережі підтримується технологія агрегації частот, яка забезпечує більш високі швидкості передачі даних. Що це таке, як це вже реалізовано на мережах вітчизняних операторів мобільного зв'язку, які пристрої її підтримують – про це дана стаття.

Що таке агрегація частот

Щоб краще зрозуміти суть терміна агрегація частот LTE, варто спочатку згадати, що кожен оператор надає свої послуги на певних каналах у тих чи інших діапазонах . В Україні мережа LTE запущена в діапазонах 900 МГц, 1800 МГц та 2600 МГц. Так наприклад в діапазоні LTE-1800 частоти розділені між великою трійкою національних мобільних операторів таким чином, що кожен отримав смугу певної ширини (5 МГц, 10 МГц і т.п.). «Київстар» має п'ять каналів по 5 МГц (всього 25 МГц безперервного спектру), Vodafone – 20 МГц, а lifecell – 15 МГц.

Канал - це якийсь вузький коридор, яким може скористатися обмежена кількість користувачів. Чим більший спектр, тим більша ємність мережі і, тим більше користувачів можуть отримувати високу швидкість передачі даних.

Коли один діапазон є перевантаженим, на допомогу може прийти інший - у цьому випадку 2600 МГц. На цій частоті оператори розгортають мережі там, де спостерігається велика концентрація користувачів – наприклад, у великих містах. І нехай дальність дії базових станцій на такій частоті дуже не велика, зате її ємність збільшується в рази. Щоб вичавити максимум із такого поєднання діапазонів, і приходить на допомогу агрегація несучих.

Агрегація частот – це режим, в якому модем одночасно підключається до кількох каналів зв'язку, поєднуючи їх пропускну здатність . Дані передаються та приймаються паралельно по двох (і більше) лініях, що призводить до підвищення швидкості інтернет-підключення за технологією 4G LTE.

Що таке агрегація частот LTE

900 МГц - це Band 8, 1800 МГц - це Band 3, а 2600 МГц - Band 7. 4G модеми або роутери вміють об'єднувати в один потік як кілька однакових діапазонів , наприклад, Bands 3+3, і різних – 3+8. Можливі потрійні комбінації – 3+7+8. Все це залежить від мережі оператора: який варіант він підтримує. В Україні актуальним є об'єднання Band 3 і Band 7 або Band 3 + Band 8.

Кожен пристрій (4G модем або 4G WiFi роутер) має вбудований модуль зв'язку, одна з характеристик якого – LTE Cat. Агрегація частот LTE підтримується, починаючи з версії Cat.6, де максимальна швидкість може досягати 300 Мбіт/с. Чим більша категорія LTE, тим більшу швидкість може видати апарат. Наприклад, у моделях модемів або роутерів останніх років від компаній Novatel, Huawei, ZTE, Alcatel і т.д., де встановлені модеми LTE Cat.20 і вище з пристрою можна «вичавити» швидкість до 2 Гбіт/с, що можна порівняти зі швидкостями у мережах 5G (таку швидкість можна отримати у мережах LTE Advanced). Плюси агрегації частот очевидні: там, де максимум 50 Мбіт/с на одній частоті, можна отримати 75-100 Мбіт/с і більше при комбінуванні другого діапазону.

Як працює агрегація частот

Стільникові мережі LTE працюють у різних діапазонах (ті самі Band 3, 7, 8, 20 і т. д.) Кожен з них задіює не одну конкретну частоту, наприклад 2600 МГц, а діапазон шириною від кількох мегагерц. Це, наприклад, 2500-2570 МГц для передачі, і 2620-2690 – для прийому даних у мережах Band 7. Цей діапазон поділений на менші відрізки, наприклад, 2500-2520 МГц для передачі, і 2620-2640 – для прийому. У такому вузькому коридорі за замовчуванням і підтримує зв'язок LTE-модем.

Звичайно, частотний діапазон обмежений, а одна базова станція оператора не може обслуговувати нескінченну кількість абонентів. Тому оператори змушені використовувати вузькі частотні коридори, в яких підтримується зв'язок. Це може бути 1,5, 3, 5, 10, 15 або 20 МГц. Чим вже діапазон – тим більше підключень обслуговуватиме вежа, але тим нижчою буде швидкість у них.

Агрегація частот об'єднує кілька вузьких «коридорів», наприклад, робить з двох або трьох по 20 МГц – один багатосмуговий, загальною шириною 40 або 60 МГц. Відповідно, швидкість підключення теоретично може збільшуватися до двох або трьох разів. Все як із платною дорогою: чим більше смуг та терміналів оплати задіюється – тим менше заторів на в'їзді, і більше машин на трасі.

Агрегація частот може поєднувати пропускну здатність як двох діапазонів одного стандарту (бенда), так і декількох. Наприклад, об'єднати два коридори в рамках LTE Band 7, так і агрегувати сигнал Band 7 з Band 3. Це відкриває перед операторами (і користувачами) можливість гнучкого використання радіочастотного спектру, незалежно від специфіки мережі в конкретному місті.

Об'єднувати можна не тільки підмережі різних бендів, а й різних стандартів поділу. Технологія доступна навіть для одночасного підключення до FDD-підмережі (частотний поділ каналів) Band 3 та TDD-підмережі Band 38, що використовує тимчасовий поділ каналів для прийому та передачі сигналу. Щоправда, так можуть не всі абонентські пристрої.

Які пристрої підтримують агрегацію частот

Агрегацію каналів підтримують усі сучасні модеми або роутери, оснащені модемами LTE категорій 6+. Пристрої з LTE Cat.4 і нижче об'єднувати не здатні, їм високошвидкісний інтернет доступний тільки в одноканальному режимі. Дізнатися, який категорії відповідає модему або роутеру, можна зі специфікації пристрою.

Абонентські пристрої класифікуються за категоріями. Найбільш поширеними сьогодні є пристрої 4-ї категорії LTE Cat.4. Це означає, що максимально досяжна швидкість мобільного інтернету на прийом (downlink або DL) може становити 150 Мбіт/сек, на передачу (uplink або UL) – 50 Мбіт/сек. Важливо, що це максимально досяжна швидкість в ідеальних умовах - головні з яких - ви недалеко від вежі, крім вас в соті більше немає абонентів, до базової станції підведений оптичний транспорт та ін. На практиці ж реальні швидкості завантаження даних можуть відрізнятися в меншу сторону залежно від умов використання пристрою, якості покриття, завантаження базової станції та деяких інших параметрів.

Категорія абонентського пристрою	Макс. швидкість DL, Мбит/с	Агрегація несучих	Додаткові технології
Cat.4	150	-	-
Cat.6	300	2х20 МГц	-
Cat.9	450	3Х20 МГц	-
Cat.12	600	3Х20 МГц	4x4 MIMO, 256 QAM
Cat.16	980	4Х20 МГц	4x4 MIMO, 256 QAM

Від категорії модему LTE залежить, як саме він вміє поєднувати канали.

На ринку пристроїв для мобільного інтернету України є ціла низка популярних моделей (переважно 4G WiFi роутерів), що підтримують агрегацію частот LTE. Нижче наведемо їх список, розділивши на категорії:

Мобільні 4G WiFi роутери

Стаціонарні 4G WiFi роутери

Дивіться також:

Готові комплекти 4G інтернету для будинку або дачі →

Відгуки

Поки немає жодного відгуку. Станьте першим!

Написати відгук