АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

IMT Advanced

IMT Advanced (англ. "International Mobile Telecommunications-Advanced") — это требования, выдвинутые Сектором радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R) в 2008 году к мобильным телефонным системам и сервисам доступа в Интернет, которые продвигаются как системы четвёртого поколения (4G)[1][2][3]. По состоянию на 2026 год IMT-Advanced является зрелой и глобально развёрнутой технологией, а фокус стандартизации МСЭ сместился на последующие поколения — IMT-2020 (5G) и IMT-2030 (6G)[4][5][6].

4G

Описание

Система IMT Advanced призвана предоставлять комплексное и безопасное широкополосное мобильное решение на базе полностью IP-ориентированной архитектуры для беспроводных модемов ноутбуков, смартфонов и других мобильных устройств. Пользователям предоставляются сервисы ультра-широкополосного доступа в Интернет, голос по IP, игровые сервисы, потоковое мультимедиа.

IMT Advanced рассчитан на удовлетворение требований по качеству обслуживания (QoS) и скорости передачи данных, которые необходимы для дальнейшего развития существующих приложений (например, мобильный широкополосный доступ, MMS, видеочат, мобильное ТВ), а также для новых сервисов (например, телевидение высокой чёткости — HDTV). Технологии 4G могут обеспечивать роуминг с беспроводными локальными сетями и взаимодействие с системами цифрового телевизионного вещания. Новые стандарты призваны превзойти требования IMT-2000, определяющие системы третьего поколения (3G).

Требования

В отчёте по IMT Advanced выделены следующие специфические требования:

  • Основание на полностью IP-ориентированной пакетно-коммутируемой сети.
  • Интероперабельность с существующими стандартами беспроводной связи.
  • Номинальная скорость передачи данных: 100 Мбит/с при высокой скорости перемещения клиента относительно станции и до 1 Гбит/с при стационарном положении[7].
  • Динамическое распределение и использование ресурсов сети с поддержкой большего числа одновременных пользователей на одну соту.
  • Масштабируемая ширина канала: 5-20 МГц, опционально до 40 МГц[8]
  • Пиковая спектральная эффективность канала: 15 бит/с/Гц в нисходящем канале, 6,75 бит/с/Гц — в восходящем (то есть 1 Гбит/с в нисходящем направлении теоретически возможен на полосе менее 67 МГц).
  • Системная спектральная эффективность: до 3 бит/с/Гц/сота в нисходящем канале, 2,25 бит/с/Гц/сота внутри помещений[8]
  • Бесшовная связь и глобальный роуминг между разными сетями с плавной передачей соединения[9]
  • Возможность предоставления высококачественных сервисов для мультимедийных приложений

Первый набор требований 3GPP к LTE Advanced был утверждён в июне 2008 года.

Обзор технологий, рассматривавшихся в качестве основы для LTE Advanced, представлен в отдельном техническом отчёте.

Хотя ITU утверждает требования и рекомендации по технологиям будущей связи, собственно разработку стандартов организация не ведёт, а страны мира не считают их нормы обязательными. Роль в стандартизации играют и другие организации: Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), WiMAX Forum, 3GPP и др.

Дальнейшая эволюция сетей (например, технология LTE-Advanced Pro, начиная с 3GPP Release 13) значительно превзошла первоначальные требования IMT-Advanced, обеспечивая скорости свыше 3 Гбит/с[10].

Ключевые технологии

Ожидается применение следующих методов передачи на физическом уровне:[11]

  • MIMO: достижение высокой спектральной эффективности с помощью пространственной обработки сигналов (мультиантенные, многопользовательские режимы)
  • Частотная эквализация: например, многоканальная модуляция (OFDM) на приёме, SC-FDE на передаче — для эффективного использования полосы без сложной эквализации
  • Частотное статистическое мультиплексирование: например, OFDMA или SC-FDMA — присвоение различных подканалов пользователям в зависимости от состояния канала
  • Turbo-коды: минимизация требуемого отношения сигнал/шум на стороне приёма
  • Планирование, зависящее от состояния канала: использование колебаний радиоэфира
  • Адаптация канала: адаптивная модуляция и коды с коррекцией ошибок
  • Ретрансляция: использования фиксированных ретрансляторов и кооперативных схем

Заложенные в стандарте IMT-Advanced технологии MIMO и агрегации частот получили масштабное развитие в стандарте IMT-2020 (5G) в виде Massive MIMO и использования более широких полос пропускания[12]. Применявшиеся в 4G Turbo-коды в сетях 5G были заменены на коды с низкой плотностью проверок на чётность (LDPC) и полярные (Polar) коды для удовлетворения более строгих требований к скорости передачи данных и задержке[13].

Предшественники

Long Term Evolution

undefined

Стандарт Long Term Evolution (LTE) обеспечивает теоретическую пиковую скорость 100 Мбит/с в нисходящем канале и до 50 Мбит/с в восходящем при использовании полосы 20 МГц. Для увеличения пропускной способности возможно применение MIMO-антенн. Радиоинтерфейс изначально назывался High-Speed Orthogonal Packet Access, а впоследствии — E-UTRA.

Технология CDMA (расширенный спектр), использовавшаяся в системах 3G, была заменена схемами передачи с ортогональным частотным разделением (OFDMA и др.), совместно с MIMO, динамическим распределением каналов и зависимыми от состояния канала алгоритмами планирования.

Первые коммерческие LTE-сервисы «4G» были запущены в столицах Швеции (Стокгольм, сети Ericsson) и Норвегии (Осло, системы Huawei) 14 декабря 2009 года. Пользовательские устройства изготавливались компанией Samsung. Все три крупнейших оператора США предоставляют услуги LTE.

В Южной Корее SK Telecom и LG U+ развернули LTE с июля 2011 года (для дата-устройств), с выходом на национальный масштаб к 2012 году[14].

Mobile WiMAX (IEEE 802.16e)

Стандарт Mobile WiMAX (IEEE 802.16e-2005) для мобильного доступа в Интернет (маркетинг как WiBro в Южной Корее) иногда позиционировался как 4G и предлагал пиковые скорости 128 Мбит/с на приём и 56 Мбит/с на передачу по каналам шириной 20 МГц.

Первый коммерческий сервис Mobile WiMAX запущен компанией KT в Сеуле в июне 2006 года.

В сентябре 2008 года Sprint Nextel также позиционировал Mobile WiMAX как сеть 4G, несмотря на несоответствие требованиям IMT Advanced[15].

В России, Беларуси и Никарагуа широкополосный доступ WiMAX предоставлялся российской компанией Scartel (под брендом Yota).

Скорости передачи данных WiMAX
WiMAX
Пиковая скорость загрузки 128 Мбит/с
Пиковая скорость передачи 56 Мбит/с

Ultra Mobile Broadband

Ultra Mobile Broadband (UMB) — название nереализованного 4G-проекта внутри консорциума 3GPP2 для развития стандарта CDMA2000 к требованиям следующего поколения. В ноябре 2008 года Qualcomm, основной участник разработки, объявила о прекращении работы над UMB в пользу LTE. Целевые скорости превышали 275 Мбит/с на приём и 75 Мбит/с на передачу.

Flash-OFDM

На ранних этапах рассматривалась перспектива развития системы Flash-OFDM как стандарта 4G.

iBurst и MBWA

Технология iBurst, использующая пространственное разделение с высокой пропускной способностью (HC-SDMA), также рассматривалась как путь к 4G. В 2008 году она вошла в стандарт IEEE 802.20 (MBWA — Mobile Broadband Wireless Access)[16].

Утверждённые стандарты

В октябре 2010 года рабочая группа ITU-R WP5D утвердила две индустриальные технологии для IMT Advanced[17]. 6 декабря 2010 года ITU отметила, что ни современные версии LTE, WiMAX или другие эволюционные 3G-технологии формально не соответствуют требованиям IMT Advanced, хотя термин «4G» может использоваться в неформальном смысле для обозначения промежуточных поколений с существенным технологическим приростом относительно 3G[18]. Формальный статус технологий, полностью соответствующих требованиям IMT-Advanced, был официально закреплён за LTE-Advanced (начиная со спецификаций 3GPP Release 10) и WirelessMAN-Advanced (также известной как WiMAX 2)[19][20].

LTE Advanced

LTE Advanced (Long Term Evolution Advanced) был официально предложен организацией 3GPP в ITU-T осенью 2009 года. Коммерческий выпуск начался в 2011 году. Цель 3GPP LTE Advanced заключалась в достижении и превышении требований IMT Advanced[21]. LTE Advanced является развитием существующей сети LTE.

Релиз 10 стандарта LTE предоставляет скорости LTE Advanced; релиз 8 (2009) обеспечивал 300 Мбит/с, что всё ещё не соответствовало IMT Advanced.

Выиграв конкурентную борьбу на рынке мобильной связи, LTE-Advanced стал доминирующей глобальной реализацией стандарта 4G.

WiMAX Release 2 (IEEE 802.16m)

Развитие технологии WirelessMAN-Advanced в IEEE 802.16e было представлено в мае 2011 года как стандарт IEEE 802.16m-2011. В отрасли технология продвигалась как WiMAX Release 2 с целью соответствовать IMT Advanced[22].[23] Вторая редакция стандарта IEEE 802.16m-2011 интегрирована в стандарт 802.16-2012 за исключением радиоинтерфейса WirelessMAN-Advanced, который перенесён в IEEE Std 802.16.1-2012.

Несмотря на официальное утверждение в качестве технологии IMT-Advanced, WiMAX Release 2 проиграл конкуренцию LTE-Advanced и не получил широкого коммерческого распространения. К 2026 году технология не имеет активных коммерческих сетей[24].

Эволюция к 5G и 6G

Стандарт IMT-Advanced послужил технологической основой для стандарта IMT-2020 (5G), который значительно расширил сценарии использования, добавив сверхнадёжные коммуникации с низкой задержкой (URLLC) и массовые межмашинные коммуникации (mMTC)[12][25].

Эволюция мобильной связи продолжается в разрабатываемом стандарте IMT-2030 (6G). Он опирается на технологии предыдущих поколений и вводит новые парадигмы, такие как вездесущая связь (ubiquitous connectivity) и глубокая интеграция искусственного интеллекта[26].

Примечания

  1. ↑ 4.5G Nedir? | Turkcell 4.5G (тур.). Turkcell. Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 25 июня 2025 года.
  2. ↑ En Hızlı 4.5G'den 3 Kat Daha Hızlı Fiber Gücünde GİGA 4.5G Devri Başlıyor (тур.). Türk Telekom. Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 31 июля 2016 года.
  3. ↑ 5G (тур.). Vodafone Türkiye. Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 28 августа 2015 года.
  4. ↑ LTE-Advanced (IMT-Advanced). 3G4G. Дата обращения: 28 мая 2026.
  5. ↑ Техническая оценка предложений по технологиям IMT-2030. Техносфера. Дата обращения: 28 мая 2026.
  6. ↑ 5G Advanced and 6G: Complete Guide to the Future of Connectivity. IntNews. Дата обращения: 28 мая 2026.
  7. ↑ Kim Young Kyun. 4G Roadmap and Emerging Communication Technologies : [англ.] / Kim Young Kyun, Prasad, Ramjee. — Artech House, 2006. — P. 12–13. — ISBN 1-58053-931-9.
  8. ↑ 1 2 Report M.2134: Requirements related to technical performance for IMT-Advanced radio interface(s) (англ.). ITU-R (ноябрь 2008). Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 8 июля 2025 года.
  9. ↑ Sadia Hussain; Zara Hamid; Naveed S. Khattak (30–31 мая 2006). “Mobility management challenges and issues in 4G heterogeneous networks”. The first international conference on integrated internet ad hoc and sensor networks InterSense '06 [англ.]. Nice, France. DOI:10.1145/1142680.1142698.
  10. ↑ LTE Advanced vs LTE Advanced Pro. RF Wireless World. Дата обращения: 28 мая 2026.
  11. ↑ High Throughput WLAN/WPAN (англ.). WWRF (2004). Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 16 февраля 2008 года.
  12. ↑ 1 2 Особенности развития сетей 5G. КонсультантПлюс. Дата обращения: 28 мая 2026.
  13. ↑ LDPC and Polar Codes in 5G NR. IJSATE. Дата обращения: 28 мая 2026.
  14. ↑ Dante Cesa. SK Telecom and LG U+ launch LTE in Seoul, fellow South Koreans seethe with envy (англ.). Engadget (5 июля 2011). Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 9 июля 2011 года.
  15. ↑ Sprint announces seven new WiMAX markets, says 'Let AT&T and Verizon yak about maps and 3G coverage' (англ.). Engadget (23 марта 2010). Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 25 марта 2010 года.
  16. ↑ Part 20: Air Interface for Mobile Broadband Wireless Access Systems Supporting Vehicular Mobility — Physical and Media Access Control Layer Specification // IEEE Standard for Local and Metropolitan area networks : [англ.]. — IEEE Standards Association, 29 августа 2008. — ISBN 978-0-7381-5766-5.
  17. ↑ ITU paves way for next-generation 4G mobile technologies (англ.), News release (21 октября 2010). Архивировано 20 июля 2011 года. Дата обращения: 28 мая 2026.
  18. ↑ ITU World Radiocommunication Seminar highlights future communication technologies (англ.). Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 20 июня 2012 года.
  19. ↑ ITU declares LTE-Advanced, 802.16m 4G standards. Fierce Network. Дата обращения: 28 мая 2026.
  20. ↑ LTE-Advanced. 3GPP Explorer. Дата обращения: 28 мая 2026.
  21. ↑ Stefan Parkvall; David Astely (апрель 2009). “The Evolution of LTE towards IMT-Advanced”. Journal of Communications. 4 (3): 146—154. DOI:10.4304/jcm.4.3.146-154. Архивировано из оригинала 2011-08-10. Дата обращения 2026-05-28. Используется устаревший параметр |url-status= (справка); Проверьте дату в |date= (справка на английском)
  22. ↑ Draft IEEE 802.16m System Description Document (англ.). IEEE WirelessMAN-Advanced working group (30 апреля 2008). Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 10 июля 2025 года.
  23. ↑ IEEE Approves IEEE 802.16m - Advanced Mobile Broadband Wireless Standard (англ.), News release, IEEE Standards Association (31 марта 2011). Архивировано 13 января 2013 года. Дата обращения: 28 мая 2026.
  24. ↑ Upgrading WiMAX to LTE. 4G-LTE.net. Дата обращения: 28 мая 2026.
  25. ↑ Стандарт сотовой связи пятого поколения обрёл имя IMT-2020. DGL.ru. Дата обращения: 28 мая 2026.
  26. ↑ ITU-R WP5D Completed Recommendation Framework for IMT-2030 (англ.). Huawei. Дата обращения: 28 мая 2026.

Категории