Для проводного интернета обещанная провайдером скорость — это пропускная способность канала на “последней миле”. Обычно реальная скорость у провайдеров проводного интернета близка к заявленной. Применительно к мобильным сетям, “последняя миля” представляет собой радиоканал, а скорость далеко не всегда соответствует заявленной в стандарте 3GPP (100 — 150 Mbit/s). Ниже информация о факторах, влияющих на скорость мобильного интернета в LTE-сети.
1.Категория мобильного устройства.
| Категория | Скороcть DL | Количество антенн | Скороcть UL |
|---|---|---|---|
| Category 1 | 10.3 Mbit/s | 1 | 5.2 Mbit/s |
| Category 2 | 51.0 Mbit/s | 2 | 25.5 Mbit/s |
| Category 3 | 102.0 Mbit/s | 2 | 51.0 Mbit/s |
| Category 4 | 150.8 Mbit/s | 2 | 51.0 Mbit/s |
| Category 5 | 299.6 Mbit/s | 4 | 75.4 Mbit/s |
| Category 6 | 301.5 Mbit/s | 2 или 4 | 51.0 Mbit/s |
2.Пропускная способность (bandwidth). Каждая из антенн мобильного устройства может получать сигнал с шириной частотной полосы 20 Mhz. Вышка может выделить полосы частот шириной 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz и 20 MHz. Чтобы разделять полосы между собой, 10% ширины полосы (кроме полосы шириной 1.4MHz) выступают в качестве пограничной зоны, по ним информация не передается. Таким образом, максимальная ширина частотного канала мобильного устройства 2 * (20Mhz * 90%) = 36 Mhz.
3.Ресурсный блок (RB) — единица ресурса передачи в LTE канале, состоящая из 12 субчастотных интервалов, занимаемых в течение временного интервала (TS — 0,5 ms). Суммарная полоса частот RB равна 180 kHz. Следовательно, количество RB в максимальном диапазоне частот равняется 36Mhz / 180kHz = 200.
4. Ресурсный элемент (RE) — наименьший блок передачи данных в DL и UL режиме. Необходимая полоса частот — 15 kHz. За время TS — 0,5 ms антенна может передать 7 RE в диапазоне 15 kHz (в случае плохих условий, это количество составляет 6). 1 RB = 12 * 7 = 84 RE. При максимальной ширине канала можно передать 200RB * 84RE = 16800RE за время TS — 0,5 ms.
5. Модуляция. В зависимости от типа модуляции, в одном RE можно передать разное количество информации. При типе модуляции QPSK — 2bit; 16QAM — 4bit; 64QAM — 6 bit. Выбор модуляции зависит от уровня сигнала покрытия. При 64QAM скорость: 16800RE * 6 * 2000TS = 201600000 bit / s = 201.6 Mbit / s. 25% от всей передаваемой информации используется для контроля физического уровня и уровня передачи даных. Поэтому результирующая скорость 201.6Mbit/s * 75% ~ 150Mbit/s
НО, на территории СНГ нет оператора, который может выделить одновременно 2 полосы по 20MHz и качество сигнала оставляет желать лучшего. Дополнительный оверхед от IP пакетов, временные помехи в радиоканале, влияние других абонентов поблизости только ухудшают заявленую в стандарте скорость. Если у оператора доступен спектр в 15 MHz — то только три человека одновременно смогут осуществлять закачку (быть в сосстоянии RRC_CONNECTED) со скоростью 18.3Mbit/s в пределах одной вышки и это при идеальном сигнале.
(на графике приведена скорость передачи данных одной антенны в зависимости от выбранного диапазона и типа модуляции).
Такие технологии как carrier aggregation (CA) позволяют выделить абоненту несколько разнесенных полос частот из имеющихся в распоряжении оператора, при этом (количество информации)/Hz остается постоянной величиной. Особенности экономических тенденций и правил на постсоветском пространстве принуждают владельцев LTE сетей увеличивать количество абонентов посредством расширения покрытия. В развитых странах операторы располагают аналогичными полосами частот, но при планировании они используют microcell, picocell, femtocell для улучшения качества сигнала. Сейчас в странах СНГ действующие сети LTE имеют не намного лучшие показатели, чем HSDPA сети. Единственный механизм для увеличения скорости интернета — улучшение покрытия и оптимизация использования радиоресурсов.
