4G - LTE

Long Term Evolution (LTE, англ. Long Term Evolution - «долговременное развитие»), маркетинговое название 4G LTE - название мобильного протокола передачи данных; проект 3GPP, стандарт по совершенствованию UMTS для удовлетворения будущих потребностей в скорости.

 

Сравнение сетей 3G и LTE

Общие сведения

Сети 4G на основе стандарта LTE способны работать практически по всей ширине спектра частот от 700 МГц до 2,7 ГГц. Скорость закачки по стандарту 3GPP LTE в теории достигает 326,4 Мбит / с (download), и 172,8 Мбит / с на отдачу (upload). Практически обеспечивает скорость передачи данных от базовой станции к устройству абонента до 100 Мбит / с и скорость от абонента к базовой станции - до 50 Мбит / с. Радиус покрытия базовой станции LTE различается – от 5  до 30 км, а при достаточном поднятии антенны может достичь даже 100 км.

Эти усовершенствования могут, например, повысить эффективность, снизить издержки, расширить и совершенствовать услуги, которые уже предоставляются, а также интегрироваться с уже существующими протоколами. LTE-сеть позволяет пользоваться такими услугами как «видео по требованию», обеспечивая потоковую передачу без задержек видео в HD-разрешения.

Операторам внедрение технологии LTE позволит уменьшить капитальные и операционные расходы, снизить совокупную стоимость владения сетью, расширить свои возможности в области конвергенции услуг и технологий, повысить доходы от предоставления услуг передачи данных.

Проблемы перехода на LTE включают необходимость в новом спектре для получения преимуществ от широкого канала. Кроме того, нужны абонентские устройства, способные одновременно работать в сетях LTE и 3G для плавного перехода абонентов от старых к новым сетям.

Впервые о внедрении технологии LTE операторы предметно заговорили в январе 2008 года, когда международное партнерское объединение Third Generation Partnership Project (3GPP), разрабатывающее перспективные стандарты мобильной связи, утвердило LTE в качестве следующего после UMTS стандарта широкополосной сети мобильной связи .

По данным международной ассоциации GSMA, 26 операторов в мире заявили о планах построения сетей LTE до 2013 года. Среди них - Vodafone, Verizon Wireless, TeliaSonera, NTT DoCoMo и KDDI.

Технологию LTE протестировали такие поставщики телекоммуникационного оборудования как Alcatel-Lucent, Ericsson, Huawei, Motorola, Nokia, Siemens Networks, Fujitsu, ZTE. В апреле 2009 года сеть LTE показала Motorola на выставке CTIA Wireless.

История создания LTE

В декабре 2004 рабочая группа 3GPP учредила программу LTE (Long-term Evolution). Сначала программу LTE разрабатывали в контексте мер по обеспечению преимуществ в следующем десятилетии и как способ всесторонней оптимизации - по производительности, функций и расходов. По сравнению с архитектурой R6, предложенной той же 3GPP, эффективность спектра прямого канала LTE будет увеличена в 3-4 раза, а обратного канала - в 2-3 раза, пиковая скорость передачи данных в прямом канале достигнет 100 Мбит / с, в обратном - 50 Мбит / с. К тому же, архитектура сетей будет упрощена до двух уровней - E-UTRAN (усовершенствованный UTRAN) и AGW, протоколы также будут значительно упрощены.

Работы над проектом LTE распределяются на две стадии: SI (стадия изучения) и WI (стадия разработки). Главная цель стадии SI, что полностью согласуется с тенденцией развития мобильной связи и вполне реалистичной, заключается в том, чтобы после ее начала она была полностью поддержана участниками стандарта, которые будут рассматривать ее как важнейшая задача.

Стандарт 3GPP Release 8 был зафиксирован в декабре 2008 года и стал основой для разработки LTE оборудования и устройств. На сегодня LTE является хорошо стандартизованным и содержит незначительные дополнительные улучшения, описанные в 9-м релизе. Релиз 9 был функционально зафиксированным в декабре 2009 года.

Часто стандарт LTE считают конкурентом WiMAX, хотя многие операторы считают LTE более перспективным и долгосрочным стандартом с высоким потенциалом развития. Это также зависит от конкуренции производителей оборудования, привлеченных к тому или иному стандарту.

Запуск первой сети LTE

14 декабря 2009 состоялся запуск первой в мире мобильной сети на базе технологии Long Term Evolution. Сеть была введена в эксплуатацию оператором TeliaSonera в центре Стокгольма. Телекоммуникационное оборудование предоставлено шведской компанией Ericsson: базовые станции, опорное оборудование, коммутаторы, систему эксплуатации и управления, LTE-модемы разработаны Samsung. Все решения были созданы на основе стандартов, утвержденных всемирной организацией 3GPP. Позже:

  • В Узбекистане был старт LTE-сети 28.07.10 оператором MTS, и UCell - 09.08.10
  • В Польше Mobyland & CenterNet - 07.09.10
  • В США MetroPCS - 21.09.10 и Verizon Wireless - 05.12.10
  • В Австрии A1 Telekom Austria - 05.11.10
  • В Швеции TeleNor Sweden и Tele2 Sweden - 15.11.10
  • В Гонконге CSL Limited - 25.11.10
  • В Финляндии TeliaSonera - 30.11.10 Elisa - 08.12.10
  • В Германии Vodafone - 01.12.10
  • В Дании TeliaSonera - 09.12.10
  • В Эстонии EMT - 17.12.10
  • В Японии NTT DoCoMo - 24.12.10

В 2012 году американские операторы, и операторы Южной Кореи и Японии - лидеры в LTE-гонке. По состоянию на июнь 2012 года, в этих двух странах 90% пользователей LTE в мире, такую ​​оценку дает Wireless Intelligence. Количество подключений к сетям LTE в мире на конец 2012 года приближается к 30 млн абонентов, из которых на рынок США приходится около 47% общего количества подключений.

LTE в России

В России опытные сети четвёртого поколения планировалось запустить весной 2010 года.

Генеральный директор компании Yota Денис Свердлов заявил в мае 2010 года, что первые пять городов России будут покрыты новой сетью уже в 2010 году[10]. Первым городом в России, поддерживающим стандарт LTE, должна была стать Казань, за ней Новосибирск и Самара. Впрочем, это заявление Свердлова было опровергнуто Роскомнадзором:

Решения Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ), на основании которых выданы лицензии, содержат тактико-технические характеристики радиоэлектронного оборудования, при анализе этих характеристик понятно, что они подразумевают развитие технологии WiMAX.

— Александр Катулевский

Однако 7 июля 2010 года Роскомнадзор признал, что «Скартел» (бренд Yota) и «Ростелеком» смогут развернуть сети четвёртого поколения по технологии LTE, используя уже выданные двум операторам частоты. «Скартел» планирует обжаловать в суде решение Роскомнадзора о признании недействительным разрешения на использование частот в диапазоне 2,5—2,7 ГГц в 170 городах РФ. На октябрь 2010 ГКРЧ ещё не определила полосы частот для внедрения LTE, характеристики оборудования и условия использования.

3 марта 2011 года Yota подписала меморандум о развитии LTE в России с крупнейшими операторами связи: «Билайн» («Вымпелком»), «Мегафон», «МТС» и «Ростелеком». Участники сделки должны были получить доступ к инфраструктуре сети мобильной связи 4-го поколения, которая будет создаваться группой Yota на базе своего сетевого оператора «Скартел», и опционы на выкуп долей в «Скартел» по рыночной цене в 2014 году. Подписание меморандума состоялось в московском офисе Yota в присутствии Председателя Правительства Российской Федерации Владимира Путина.

15 сентября 2011 года МТС объявила о выходе из консорциума, объяснив это завышенной стоимостью проекта (1 млрд $ за долю в «Скартел»).

В сентябре 2011 года «Скартел» получил разрешение Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) на использование ранее выделенного под WiMAX диапазона для запуска сети LTE, став таким образом первым оператором LTE в России. 20 декабря 2011 года компания «Скартел» запустила сеть сотовой связи LTE в Новосибирске. В коммерческую эксплуатацию сеть планировалось запустить 22 марта, позже дата запуска была сдвинута на 16 апреля[20]. На тестировании сети наибольшая скорость скачивания составляет 20 Мбит/c. Скорость была специально урезана до 20 Мбит/с с тем, чтобы не вызвать перегрузки сети.

В сентябре 2011 чеченский оператор «Вайнах-телеком» объявил о выборе поставщиков LTE-сети. 29 октября 2011 года «Вайнах-телеком» заявил о том, что он остановился на решении российского поставщика.

Компания МТС планировала запустить сеть LTE в Москве весной 2012 года, используя сеть пассивных ВОЛС. Сеть была запущена в тестовом режиме к июню. Начиная с 1 июля, сеть 4G LTE начала работать в полном объёме.

Дополнительный конкурс на распределение частот связи четвёртого поколения должен пройти в России во втором квартале 2012 года.

По оценкам экспертов, конверсия частот в разрешённых ГКРЧ к использованию в диапазонах 791—862 МГц, 2,3—2,4 ГГц и 2,5—2,7 ГГц может занять до 8 лет и обойтись по разным оценкам в от 60 до 270 миллиардов рублей.

Та же Yota уже готова запустить прямо сейчас около 10-ти городов с технологией LTE, но очевидно, что этот процесс сейчас искусственно замораживается, дабы не запустить кого-то раньше. До сих пор есть какой-то вакуум в вопросе, какие частоты кому отдадут.

— Денис Кусков, руководитель ИАА “TelecomDaily”

В июле 2012 года четыре крупнейших российских телекоммуникационных оператора — «Ростелеком», МТС, «Мегафон» и «Вымпелком» — по результатам конкурса, организованного Роскомнадзором, получили LTE-лицензии. По условиям конкурса операторы должны приступить к оказанию LTE услуг связи с июля 2013 года, а в полноценном режиме сети должны заработать с 2019 года.

Частоты для использования на территории РФ

Yota

LTE 2600 FDD, Band 7 (2500—2530 МГц / 2620—2650 МГц)

В качестве виртуального оператора (MVNO) на основе сети Yota работают сети МегаФона и МТС.

МегаФон

  • LTE 700 FDD, Band is unspecified by 3GPP (742,5-750 МГц / 783,5-791 МГц)
  • LTE 800 FDD, Band 20 (847—854,5 МГц / 806—813,5 МГц)
  • LTE 2600 FDD, Band 7 (2530—2540 МГц / 2650—2660 МГц)
  • LTE 2600 TDD, Band 38 (2570—2595 МГц), лицензия выдана только на Москву и Московскую область

Билайн

  • LTE 700 FDD, Band is unspecified by 3GPP (735—742,5 МГц / 776—783,5 МГц)
  • LTE 800 FDD, Band 20 (854,5-862 МГц / 813,5-821 МГц)
  • LTE 2600 FDD, Band 7 (2550—2560 МГц / 2670—2680 МГц)

МТС

  • LTE 700 FDD, Band is unspecified by 3GPP (720—727,5 MHz / 761—768,5 МГц)
  • LTE 800 FDD, Band 20 (839,5-847 МГц / 798,5—806 МГц)
  • LTE 2600 FDD, Band 7 (2540—2550 МГц / 2660—2670 МГц)
  • LTE 2600 TDD, Band 38 (2595—2620 МГц), лицензия выдана только на Москву и Московскую область

Ростелеком

  • LTE 700 FDD, Band is unspecified by 3GPP (727,5-735 МГц / 768,5-776 МГц)
  • LTE 800 FDD, Band 20 (832—839,5 МГц / 791—798,5 МГц)
  • LTE 2600 FDD, Band 7 (2560—2570 МГц / 2680—2690 МГц)

Основа Телеком

LTE 2300 TDD, Band 40 (2300—2400 МГц)

Также частоты из данного диапазона имеют некоторые региональные операторы и могут строить на них сеть LTE (лицензиями на данный диапазон в 37 регионах обладает Ростелеком, в томской области «Сибирьтелеком», в Чеченской республике —ЗАО «Вайнах Телеком»)

Коммерческая эксплуатация LTE в России

По состоянию на январь 2013 года в коммерческую эксплуатацию запущены сети LTE в следующих городах России:

  • Новосибирск (с 22 декабря 2011 года)
  • Краснодар (с 29 апреля 2012 года)
  • Москва (с 10 мая 2012 года)
  • Сочи (с 11 мая 2012 года)
  • Самара (с 23 мая 2012 года)
  • Владивосток (с 17 июля 2012 года)
  • Уфа (с 29 июля 2012)
  • Казань (с 30 августа 2012 года)
  • Санкт-Петербург (с 31 августа 2012 года)
  • Кострома (с 18 сентября 2012 года)
  • Тула (с 10 октября 2012 года)
  • Владимир (с 10 октября 2012 года)
  • Йошкар-Ола (с 7 ноября 2012 года)
  • Хабаровск (с 8 ноября 2012 года)
  • Томск (с 15 ноября 2012 года)
  • Оренбург (21 ноября 2012 года)
  • Орёл (5 декабря 2012 года)
  • Киров (5 Декабря 2012 года)
  • Астрахань (19 Декабря 2012 года)
  • Набережные Челны (26 декабря 2012 года)
  • Чебоксары (26 декабря 2012 года)
  • Балабаново (28 декабря 2012 года)
  • Боровск (28 декабря 2012 года)
  • Обнинск (28 декабря 2012 года)
  • Малоярославец (28 декабря 2012 года)
  • Липецк (15 января 2013 года)
  • Красноярск (21 декабря 2012 года)
  • Муром,Ковров (14 марта 2013 года)