Сети мобильной связи LTE. Технологии и архитектура

Введение
Сети мобильной связи являются неотъемлемой частью современного общества, обеспечивая высокоскоростную передачу данных и широкий доступ к интернету. Одной из наиболее популярных и развитых технологий в сфере мобильной связи является LTE (Long Term Evolution). 
Сеть LTE – это стандарт высокоскоростной беспроводной связи, который обеспечивает передачу данных на высоких скоростях и поддерживает широкий спектр услуг, включая голосовую связь, видео- и аудиопотоки, интернет-серфинг и другие приложения. Она представляет собой эволюцию предыдущих поколений сетей мобильной связи, таких как 2G (GSM), 3G (UMTS) и 4G (LTE Advanced) [1].
Объектом исследования данной курсовой работы являются сети мобильной связи LTE, их технологии и архитектура. Предметом исследования являются основные принципы работы сетей LTE, их структура, протоколы и алгоритмы.
Актуальность данной работы обусловлена быстрым развитием сетей мобильной связи и все возрастающим спросом на высокоскоростной интернет. Сети LTE обладают значительными преимуществами по сравнению с предыдущими поколениями сетей, такими как более высокая скорость передачи данных, меньшая задержка и большая емкость канала. Изучение технологий и архитектуры сетей LTE позволит лучше понять принципы их работы и эффективно использовать их потенциал.
Целью данной курсовой работы является изучение основных принципов работы сетей LTE, анализ их архитектуры, протоколов и алгоритмов. Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить особенности сетей мобильной связи LTE, включая историю развития, основные характеристики и преимущества, стандарты и спецификации, Особенности технологии LTE, ее архитектуру и применяемые технологии.
2. Произвести расчеты: рассчитать эффективность использования полосы пропускания (включая коэффициент ACLR, структуру OFDM с циклическим заголовком, заголовки символов синхронизации и заголовки PBCH), а также сделать расчет опорного уровня чувствительности, динамический диапазон, расчет числа абонентов в зависимости от нагрузки, расчет радиуса покрытия.
3. Разработать структуру сотовой сети LTE, произвести выбор оборудования и типа линий связи включая компоненты сети, размещение базовых станций, проектируемую схему организации связи сети LTE.
Практическая значимость данной работы заключается в возможности использования полученных знаний для проектирования, разработки и эксплуатации сетей мобильной связи LTE. Изучение технологий и архитектуры сетей LTE поможет специалистам в области телекоммуникаций улучшить качество предоставляемых услуг, повысить эффективность использования ресурсов сети и обеспечить более высокую скорость передачи данных для конечных пользователей.
Для успешной работы с сетями мобильной связи LTE необходимо обладать определенным практическим опытом и компетенциями. В данной работе так же изучим требования к специалистам, включая монтаж и инсталляцию оборудования, мониторинг и диагностику систем, устранение аварий и повреждений оборудования, ремонт и эксплуатацию систем, а также ведение технической документации.
В заключение мы сделаем выводы на основе проведенного исследования и предложим рекомендации по использованию сетей мобильной связи LTE в различных областях. Эта информация будет полезна как для специалистов в области телекоммуникаций, так и для пользователей, которые хотят лучше понять принципы работы и возможности сетей мобильной связи LTE.
 

Список литературы
    1. В.О. Тихвинский, С.В. Терентьев, А.Б. Юрчук. Сети мобильной связи LTE: технологии и архитектура. – М.: Эко-Трендз , 2010. – 284 с.: ил.
    2. M. Kottkamp, A. Rössler, J. Schlienz, J. Schütz Rohde & Schwarz LTE LTE Release 9 Technology Introduction /White paper, 2011
    3. 4G Americas, «3GPP Release 12 : Understanding the Standards for HSPA + and LTE-Advanced Enhancements» Executive Summary, February, 2015.
    4. Astely, David & Dahlman, Erik & Furuskar, Anders & Y, Y. & Stattin, Magnus & Parkvall, Stefan. (2009). LTE: The Evolution of Mobile Broadband. Communications Magazine, IEEE. 47. 44 - 51. 10.1109/MCOM.2009.4907406. [электронный ресурс] URL: https://www.researchgate.net/publication/224439787_LTE_The_Evolution_of_Mobile_Broadband (дата обращения 10.01.2023).
    5. Шалагинов А. Ликбез 11-2. Поколения сотовой связи (2G): Telecom & IT [электронный ресурс] URL: https://shalaginov.com/2020/01/03/6764/ (дата обращения 10.01.2024).
    6. Бочкарев Н. (2013) Обзор стандарта связи LTE. // Электронные компоненты, 1, 45–50с. [электронный ресурс] URL: https://russianelectronics.ru/files/62475/%D0%AD%D0%9A2013_01_45-50%20%D0%91%D0%BE%D1%87%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B2.pdf (дата обращения 11.01.2024)
    7. 3GPP website. LTE-Advanced, June 2013 [электронный ресурс] URL:  http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/97-lte-advanced (дата обращения 11.01.2024).
    8. Oleg Stepaniuk, Voice over LTE via Generic Access (VoLGA) as a possible solution of mobile networks transformation, Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET), 2010 International Conference, 23-27 Feb. 2010, pages 205 [электронный ресурс] URL: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=5446118&contentT ype=Conference+Publications&queryText%3Dvolga (дата обращения 11.01.2024).
    9. Иващенко, Е. А. Проектирование системы широкополосного радиодоступа в г. Балаково Саратовской области на базе технологии 4G : ВКР по направлению подготовки 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи / Е. А. Иващенко НИУ «БелГУ». - Белгород, 2017.
    10. Залицкий А., Шельгов В., Тестирование инфраструктурных решений для сетей LTE: Журнал сетевых решений/Телеком, № 04, 2011, [электронный ресурс] URL: http://www.osp.ru/telecom/2011/04/13008345/
    11. Гельгор А. Л. Технология LTE мобильной передачи данных: учебное пособие. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011.
    12. О связи [Текст]: федеральный закон РФ от 07.07.2003 N 126-ФЗ (ред. от 13.07.2015). – М. : Проспект, 2015. – 64 с.
    13. Чернышев, Е. И. Линейные сооружения связи [Текст] : учеб.пособие / Е. И. Чернышев. – Волгоград : Ин-Фолио, 2016. – 188 с. : ил., табл.
    14. Бабаков В. Ю., Вознюк М. А., Михайлов П. А. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. Учебное пособие для ВУЗов. – М: Горячая линия – Телеком, 2007.
    15. Данилов, В. И. Сети и стандарты мобильной связи : учебное пособие / В. И. Данилов ; СПбГУТ. – СПб., 2015 – 100 с.