📶 Как LTE технология распределяет частотный ресурс между пользователями?

Представьте, что радио — это большой офис с открытым пространством:
• Если все начнут говорить одновременно, получится каша из звуков, и никто ничего не разберет;
• Поэтому на совещаниях говорят по очереди или разбиваются на группы;
• При этом, чем меньше людей в офисе, тем больше каждый человек сможет сказать за единицу времени (например, за час).

С радио так же! Если несколько устройств передают сигнал в одном диапазоне без правил — возникнут помехи. LTE решает эту проблему, эффективно распределяя ресурсы между пользователями и позволяет сотням устройств работать одновременно в одном частотном диапазоне. Для этого используется комбинация методов разделения ресурсов:

1️⃣ Разделение по частоте (FDMA)
• Весь доступный спектр (от 1.4 МГц до 20 МГц) делится на поднесущие по 15 кГц.
• 12 поднесущих объединяются в ресурсный блок (180 кГц).
• Чем шире полоса (например, 20 МГц), тем больше ресурсных блоков (до 100) и выше общая пропускная способность.
2️⃣ Разделение по времени (TDMA)
• Ресурсные блоки перераспределяются каждую 1 мс (субкадр).
• eNodeB (базовая станция) динамически выделяет блоки активным пользователям каждый субкадр.

Транспортный блок — количество данных, которые устройство может отправить за 1 мс
• Размер зависит от количество выделенных ресурсных блоков и используемой модуляции (QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM).
• Максимальная скорость на 20 МГц без MIMO: ~100 Мбит/с (вся полоса выделена одному пользователю, модуляция 256-QAM).

Почему скорость падает при нагрузке?
• При большом числе пользователей, например вечером (пиковая нагрузка) каждому достаётся меньше ресурсных блоков → блоков на всех не хватает → скорость снижается.
• Помехи и слабый сигнал вынуждают использовать менее эффективную модуляцию (например, QPSK вместо 256-QAM).
____________________________________
💬 Вопрос: Замечали ли вы разницу в скорости в разное время суток? Делитесь наблюдениями в комментариях!