Срочная публикация научной статьи
+7 995 770 98 40
+7 995 202 54 42
info@journalpro.ru
Калабухов Евгений Романович,
Мустафаев Роман Валех оглы,
Сутько Татьяна Александровна
Студенты Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ,
Россия, Красноярск,
E-mail: komall@bk.ru
Аннотация
В данной статье рассматриваются основные принципы функционирования сетей Long Term Evolution Broadcast (LTE-B) использующих нелицензированную полосу частот. Приведены примеры использования и затронуты проблемы реализации. Проведён анализ перспектив использования сетей данного типа.
Ключевые слова: мобильные сети, LTE, LTE-B, MBMS, eMBMS, 3GPP.
В настоящее время мобильная связь представлена различными технологиями, самая передовая из которых, LTE-Advanced, относится к сетям четвёртого поколения – 4G (fourth generation). LTE (Long term evolution) – сеть мобильной связи 4-го поколения, позволяющая передавать данные на скорости до 150 Мбит/с [1, c. 46].
В основе широковещательного расширения LTE лежит технология evolved Multimedia Broadcast Multicast Service (eMBMS). eMBMS представляет собой технологию широковещательной/многоадресной рассылки, которая дает операторам мобильных сетей более эффективные и экономичные средства одновременной рассылки популярного контента большому количеству абонентов по существующей сети LTE. Это вещание обещает помочь операторам сократить расходы на обработку видео и других данных, а также генерировать новые источники дохода.
Часто обозначения eMBMS и LTE-B используются как взаимозаменяемые в маркетинговых материалах. На самом деле это не совсем то же самое. eMBMS является протоколом 3GPP и позволяет мобильным сетям производить широковещательную рассылку контента. LTE вещание нацелено на операторов мобильной связи.
Коммерческий LTE Broadcast основан на eMBMS, но может использовать дополнительно такие технологии, как HEVC и MPEG DASH. HEVC (англ. High Efficiency Video Coding – высокоэффективное кодирование видеоизображений) — формат видеосжатия с применением более эффективных алгоритмов по сравнению с H.264/MPEG-4AVC. MPEG DASH (от MPEG и англ. Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) – технология адаптивной потоковой передачи данных, предоставляющая возможность доставки потокового мультимедиа-контента через Интернет по протоколу HTTP для улучшения обработки видео [2, c. 152]. Сейчас ниже рассмотрим стандартизацию в 3GPP.
Evolved MBMS (eMBMS) усовершенствует прошлые MBMS стандарты, которые были разработаны для сетей UMTS, начиная с версии 6 3GPP.
Обобщённая схема работы сети LTE-B изображена на рисунке 1 [3, c. 20]. Кроме того на рисунке отражён характер передаваемой информации и взаимодействие элементов сети LTE с сетями предыдущих поколений.
В стандартах LTE, eMBMS был введен в версии 9 для удовлетворения широковещательных и многоадресных услуг. Дополнительные функции будут добавлены в Release 12, которая в настоящее время разрабатывается в рамках 3GPP.
Рисунок 1 – Архитектура LTE-B
Таблица 1 – Разработка стандартов 3GPP для eMBMS
Выпуск 3GPP | Дата | Описание |
Rel-9 | 31 2009 | Определяет eMBMS, как базовой стандарт, опирающийся на уровень служб и функций безопасности в ранее созданной MBMS (UMTS). Включает в себя поддержку адаптивного потокового вещания HTTP. |
Rel-10 | 2011 | Дополнительные функции включают в себя установление приоритетов между eMBMS сессиями и поддержку Dynamic Adaptive |
Rel-11 | 2012/13 | Добавлена поддержка непрерывного обслуживания и различные усовершенствования услуг |
Rel-12 | Март 2016 | Возможные усовершенствования включают в себя: многоуровневую передачу с использованием технологии MIMO для повышения пропускной способности системы; возможность переключения между многоадресным и одноадресным вещанием |
Технология LTE-B очень может иметь большое количество вариантов использования. Сейчас рассмотрим некоторые из них [4, c. 167]:
Сложность всего этого состоит в том, что проблемы сдерживают внедрение LTE-B. Ниже приведены самые серьезные проблемы, тормозящие развитие LTE-B:
В последние 1,5 года наблюдается высокая активность в области eMBMS/LTE Broadcast в мире. Интерес к LTE Broadcast проявляется практически во всех регионах мира. Разработаны и испытаны несколько бизнес-сценариев, их число постепенно растет, как и экосистема пользовательских устройств с поддержкой eMBMS. Несколько операторов заявили о планах коммерческого использования данной технологии.
Проанализировав информацию, можно сделать вывод, что, если за период с 2009 по 2014 год суммарный объем видеотрафика в сетях мобильной связи составил 25 ЭБ, то в период с 2015-2020 он вырастет более, чем в 17 раз и составит порядка 440 ЭБ. А это в первую очередь поможет более эффективно использовать радиоспектр для передачи растущего трафика видео.
Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что в России в 2016 году возможны показы тестов технологии LTE-Broadcast. Коммерческое внедрение также не исключено. Однако если оно и состоится, то будет носить, скорее всего, имиджевый характер – в рамках какого-то одного или двух крупных спортивных событий.
Литература