6.4.3 On to 4G: LTEWith 3G systems

6.4.3 On to 4G: LTE
With 3G systems now being deployed worldwide, can 4G systems be far behind?
Certainly not! Indeed, the design, early testing, and initial deployment of 4G sys
tems are already underway. The 4G Long-Term Evolution (LTE) standard put for
ward by the 3GPP has two important innovations over 3G systems:
• Evolved Packet Core (EPC) [3GPP Network Architecture 2012]. The EPC is
a simplified all-IP core network that unifies the separate circuit-switched cel
lular voice network and the packet-switched cellular data network shown in
Figure 6.19. It is an “all-IP” network in that both voice and data will be car
ried in IP datagrams. As we’ve seen in Chapter 4 and will study in more detail
in Chapter 7, IP’s “best effort” service model is not inherently well-suited to
the stringent performance requirements of Voice-over-IP (VoIP) traffic unless
network resources are carefully managed to avoid (rather than react to) con
gestion. Thus, a key task of the EPC is to manage network resources to pro
vide this high quality of service. The EPC also makes a clear separation
between the network control and user data planes, with many of the mobility
support features that we will study in Section 6.7 being implemented in the
control plane. The EPC allows multiple types of radio access networks,
including legacy 2G and 3G radio access networks, to attach to the core
network. Two very readable introductions to the EPC are [Motorola 2007;
Alcatel-Lucent 2009].
• LTE Radio Access Network. LTE uses a combination of frequency division
multiplexing and time division multiplexing on the downstream channel,
known as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) [Rohde 2008;
Ericsson 2011]. (The term “orthogonal” comes from the fact the signals being
sent on different frequency channels are created so that they interfere very lit
tle with each other, even when channel frequencies are tightly spaced). In LTE,
each active mobile node is allocated one or more 0.5 ms time slots in one or
more of the channel frequencies. Figure 6.20 shows an allocation of eight time
slots over four frequencies. By being allocated increasingly more time slots
(whether on the same frequency or on different frequencies), a mobile node is
able to achieve increasingly higher transmission rates. Slot (re)allocation
among mobile nodes can be performed as often as once every millisecond. Dif
ferent modulation schemes can also be used to change the transmission rate;
see our earlier discussion of Figure 6.3 and dynamic selection of modulation
schemes in WiFi networks. Another innovation in the LTE radio network is the
use of sophisticated multiple-input, multiple output (MIMO) antennas. The
maximum data rate for an LTE user is 100 Mbps in the downstream direction
and 50 Mbps in the upstream direction, when using 20 MHz worth of wireless
spectrum.

Kết quả (Việt) 1:

6.4.3 vào 4 G: LTEVới hệ thống 3G bây giờ đang được triển khai trên toàn thế giới, có thể hệ thống 4G xa phía sau?Chắc chắn không phải! Thật vậy, việc thiết kế, đầu thử nghiệm, và ban đầu triển khai 4G systems đã tiến hành. Tiêu chuẩn 4G Long-Term Evolution (LTE) đưa choPhường bởi 3GPP có hai thành tựu quan trọng trên hệ thống 3 G:• Phát triển cốt lõi gói (EPC) [kiến trúc mạng 3GPP 2012]. EPC làmột mạng lõi toàn-IP đơn giản hợp nhất chuyển mạch cel riêng biệtlular thoại mạng và mạng chuyển sang gói dữ liệu di động hiển thị ởCon số 6,19. Nó là một mạng "toàn-IP" trong đó cả thoại và dữ liệu sẽ là xe hơiRied trong IP datagram. Như chúng ta đã thấy trong chương 4 và sẽ nghiên cứu chi tiết hơnở chương 7, IP "tốt nhất và các nỗ lực" Dịch vụ mô hình không có vốn rất phù hợp vớiCác yêu cầu thực hiện nghiêm ngặt của thoại qua mạng (VoIP) giao thông trừ khitài nguyên mạng được quản lý một cách cẩn thận để tránh (chứ không phải là phản ứng với) conGestion. Vì vậy, một nhiệm vụ quan trọng của EPC là để quản lý các tài nguyên mạng Provide này chất lượng cao của dịch vụ. EPC cũng làm cho một sự tách biệt rõ rànggiữa các mạng sử dụng và kiểm soát dữ liệu máy bay, với nhiều người trong số di độnghỗ trợ tính năng chúng tôi sẽ nghiên cứu trong phần 6.7 được thực hiện trong cácđiều khiển máy bay. EPC là cho phép nhiều loại mạng truy nhập vô tuyến,bao gồm cả di sản 2G và 3G truy cập vào các mạng vô tuyến, để đính kèm các lõimạng. Hai rất có thể đọc được giới thiệu đến EPC là [Motorola năm 2007;Alcatel-Lucent 2009].• LTE Radio Access Network. LTE sử dụng một sự kết hợp của tần số phậnghép kênh và ghép kênh phân chia thời gian trên hạ nguồn kênh,còn gọi là tần số trực giao bộ phận ghép kênh (OFDM) [Rohde 2008;Ericsson năm 2011]. (Thuật ngữ "trực giao" xuất phát từ thực tế các tín hiệuGửi ngày khác nhau các tần số kênh được tạo ra để họ can thiệp rất sángtle với nhau, ngay cả khi kênh tần số chặt chẽ khoảng cách). Ở LTE,mỗi nút điện thoại di động hoạt động được cấp phát một hoặc nhiều cách 0.5 ms khe thời gian trong một hoặcThêm Kênh tần số. Con số 6,20 cho thấy một phân bổ thời gian támkhe cắm trên tần số bốn. Bởi đang được cấp ngày càng nhiều hơn thời gian khe(cho dù là trên cùng một tần số hoặc trên tần số khác nhau), một nút điện thoại di động làcó thể để đạt được tỷ lệ truyền động ngày càng cao hơn. Phân bổ các khe cắm (re)trong số các điện thoại di động các nút có thể được thực hiện thường xuyên như một lần mỗi millisecond. Cấferent điều chế chương trình cũng có thể được sử dụng để thay đổi tốc độ truyền dẫn;xem chúng tôi thảo luận trước đó của hình 6.3 và lựa chọn động điều chếchương trình trong mạng WiFi. Các cải tiến khác trong mạng vô tuyến của LTE là cácsử dụng phức tạp nhiều đầu vào, nhiều đầu ra (MIMO) ăng-ten. Cáctốc độ dữ liệu tối đa cho người dùng LTE là 100 Mbps hướng về phía hạ lưuvà 50 Mbps thượng nguồn theo một hướng, khi sử dụng 20 MHz có giá trị không dâyquang phổ.

Kết quả (Việt) 2:

6.4.3 Mở 4G: LTE
Với hệ thống 3G hiện đang được triển khai trên toàn thế giới, hệ thống 4G có thể được xa phía sau?
Chắc chắn là không! Thật vậy, việc thiết kế, thử nghiệm đầu tiên, và triển khai ban đầu của 4G sys
tems đang được tiến hành. 4G Long-Term Evolution (LTE) tiêu chuẩn đặt cho
phường bởi 3GPP có hai cải tiến quan trọng trên hệ thống 3G:
• Evolved Packet Core (EPC) [3GPP Mạng Kiến trúc 2012]. EPC là
một đơn giản hóa mạng lõi toàn IP mà thống nhất cel chuyển mạch riêng
mạng thoại lular và mạng dữ liệu di động chuyển mạch gói thể hiện trong
hình 6.19. Nó là một mạng lưới "all-IP" trong đó cả thoại và dữ liệu sẽ được xe
Ried trong IP datagram. Như chúng ta đã thấy trong chương 4 và sẽ nghiên cứu chi tiết hơn
trong Chương 7, "nỗ lực tốt nhất" mô hình dịch vụ IP là không vốn rất phù hợp với
yêu cầu thực hiện nghiêm ngặt của Voice-over-IP giao thông (VoIP), trừ khi
tài nguyên mạng được cẩn thận quản lý để tránh (chứ không phải là phản ứng) con
gestion. Như vậy, một nhiệm vụ quan trọng của EPC là để quản lý tài nguyên mạng để ủng hộ
vide chất lượng cao của dịch vụ. EPC cũng làm cho một sự tách biệt rõ ràng
giữa các mạng lưới kiểm soát và sử dụng dữ liệu máy bay, với nhiều di động
tính năng hỗ trợ mà chúng ta sẽ nghiên cứu trong phần 6.7 được thực hiện trong
mặt phẳng điều khiển. EPC cho phép nhiều loại mạng truy cập vô tuyến,
bao gồm cả mạng truy cập vô tuyến di sản 2G và 3G, để đính kèm vào lõi
mạng. Hai giới thiệu rất dễ đọc cho EPC là [Motorola 2007;
Alcatel-Lucent 2009].
• LTE Radio Access Network. LTE sử dụng một sự kết hợp của phân chia tần số
ghép kênh và ghép kênh phân chia thời gian trên kênh hạ lưu,
được gọi là tần số trực giao phân chia (OFDM) [Rohde 2008;
Ericsson 2011]. (Thuật ngữ "trực giao" xuất phát từ thực tế các tín hiệu được
gửi trên các kênh tần số khác nhau được tạo ra để họ can thiệp rất sáng
tle với nhau, ngay cả khi tần số kênh được đặt sát nhau). Trong LTE,
mỗi node di động hoạt động được phân bổ một hoặc nhiều khe thời gian 0,5 ms trong một hoặc
nhiều hơn các kênh tần số. Hình 6.20 cho thấy một phân bổ trong tám lần
khe hơn bốn tần số. Bằng được cấp phát các khe thời gian ngày càng nhiều hơn
(dù trên cùng một tần số hoặc trên các tần số khác nhau), một nút di động là
có thể đạt được tốc độ truyền tải ngày càng cao hơn. Khe cắm (tái) phân bổ
giữa các nút di động có thể được thực hiện như trên mỗi mili giây thường như một lần. Dif
đề án điều chế ferent cũng có thể được sử dụng để thay đổi tốc độ truyền dẫn;
xem thảo luận trước đó của chúng ta về hình 6.3 và lựa chọn động của điều chế
các đề án trong các mạng WiFi. Một sự đổi mới trong các mạng vô tuyến LTE là
sử dụng tinh vi nhiều đầu vào, nhiều đầu ra (MIMO) ăng-ten. Các
tốc độ dữ liệu tối đa cho một người sử dụng LTE là 100 Mbps trên hướng đi
và 50 Mbps theo hướng thượng nguồn, khi sử dụng 20 MHz giá trị của không dây
phổ.