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飛一樣的網(wǎng)速:LTE-A對(duì)比LTE的4大優(yōu)勢(shì)

2015-01-06 10:59:54   作者:   來源:雷鋒網(wǎng)   評(píng)論:0  點(diǎn)擊:


  SKTelecom這項(xiàng)第五代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)名為“三頻高級(jí)長(zhǎng)期演進(jìn)”(tri-bandLongTerm Evolution-Advanced,以下簡(jiǎn)稱LTE-A),是第四代通信網(wǎng)絡(luò)“長(zhǎng)期演進(jìn)”(Long Term Evolution,以下簡(jiǎn)稱LTE)的下一代網(wǎng)絡(luò)。

  當(dāng)國(guó)內(nèi)還在為FDD牌照何時(shí)發(fā)放的問題爭(zhēng)論得喋喋不休時(shí),思密達(dá)用網(wǎng)速又艷羨了世界。

  日前,韓國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商SK電訊宣布正式啟動(dòng)三頻LTE-A的商用,同時(shí),三星官方發(fā)布首款支持LTE-ATri-BandCA的智能手機(jī):GalaxyNote 4 LTE-A。實(shí)際上,早在今年1月份,SK電訊就宣布成功開發(fā)出全球第一個(gè)“LTE-A三頻段載波聚合”技術(shù)。此次披露的Galaxy Note 4 LTE-A配備高通最新的 64 位Snapdragon 810 處理器、集成LTE-A Cat.9調(diào)制解調(diào)器,標(biāo)志三頻LTE-A商用的相應(yīng)芯片組和設(shè)備已經(jīng)成熟。

  在此之前,載波聚合已經(jīng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)頻段,香港移動(dòng)通訊(CSL)去年9月實(shí)現(xiàn)最高的20MHz+20MHz,韓國(guó)人則第一次實(shí)現(xiàn)了三頻段的載波聚合,確切地說是20MHz+10MHz+10MHz,雖看起來頻段總和相近,理論最高下載速率也都達(dá)到300Mbps(測(cè)算下來,下載一部1GB電影只需19秒即可),但三頻段載波聚合代表更為復(fù)雜的技術(shù)突破。

  LTE-A的技術(shù)特點(diǎn)

  何謂LTE-A?有些報(bào)道將SK電訊此輪商用的三頻LTE-A稱為第五代通信,實(shí)際上是對(duì)LTE-A和LTE理解的偏差。

  嚴(yán)格來講,LTE-A是LTE技術(shù)的進(jìn)一步演進(jìn)版本。2004年11月的魁北克會(huì)議上,3GPP確定3G系統(tǒng)的長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃(LongTermEvolution),也就是后來廣為人知的LTE。2008年 3月,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)基本完成LTE的標(biāo)準(zhǔn)化工作。LTE的頭兩個(gè)版本Release8和Release9,并沒有滿足ITU對(duì)4G的1Gbit/s的峰值要求,一般被稱為3.9G或準(zhǔn)4G。此后,在R8/R9基礎(chǔ)上推出的LTE R10,融合了新的技術(shù)架構(gòu),真正達(dá)到ITU的峰值速率要求,LTE R10及后續(xù)的版本被稱為L(zhǎng)TE-Advanced(LTE-A),才算得上真正的4G。2012年1月,ITU通過LTE-A作為4G技術(shù)之一,目前LTE R12正在標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

  LTE-A并不是一項(xiàng)獨(dú)立的技術(shù),而是由R10及后續(xù)版本標(biāo)準(zhǔn)中的載波聚合、高階MIMO、增強(qiáng)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)、中繼等一系列增強(qiáng)特性構(gòu)成的技術(shù)集。

  1.載波聚合

  頻譜資源總是有限的,尤其是網(wǎng)絡(luò)流量井噴的市場(chǎng)環(huán)境下,要實(shí)現(xiàn)LTE-A的高峰值要求,最直接的辦法就是增加傳輸帶寬。載波聚合旨在將多個(gè)連續(xù)或者離散的帶寬較窄的載波聚合在一起,形成一個(gè)更寬的完整頻譜,不僅滿足了LTE-A系統(tǒng)更高的系統(tǒng)帶寬的需求,又能有效地利用碎片化的頻譜資源。

  LTE采用OFDM多址技術(shù),將高速數(shù)據(jù)流通過串并變換,以子載波為單位分配頻率資源,按照不同的子載波數(shù)目,可支持1.4、3、5、10、15和20MHz各種不同的系統(tǒng)帶寬,最大傳輸帶寬為20MHz。LTE-A通過聚合多個(gè)后向兼容的LTE載波,最多支持5個(gè)載波同時(shí)聚合,達(dá)到支持100MHz的傳輸帶寬。LTE-A的終端設(shè)備,既可以接入多個(gè)載波,也可以正常接入一個(gè)LTE載波進(jìn)行工作。

  可以說,載波聚合是LTE-A系統(tǒng)大帶寬運(yùn)行的基礎(chǔ),是LTE-A的重要組成部分和關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言,載波聚合技術(shù)決定是否能取得“峰值速率優(yōu)勢(shì)”。SK電訊的三頻LTE-A可理解為實(shí)現(xiàn)3個(gè)LTE載波同時(shí)聚合。

  2.高階MIMO

  高階MIMO技術(shù)是LTE系統(tǒng)提高吞吐量的又一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),也是4G的代表技術(shù)之一。在不增加帶寬的情況下,通過在發(fā)射端和接收端采用多個(gè)天線,成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。Release8版本最多可支持4個(gè)數(shù)據(jù)流的并行傳輸,在20MHz帶寬的下最多實(shí)現(xiàn)超過300Mbit/s的峰值速率。LTE-A下行傳輸由LTE的4天線擴(kuò)展到8天線,最大支持8層和兩個(gè)碼字流的傳輸,2011年和2012年分別完成的R10和R11,下行峰值速率可增加到3Gbit/s,下行峰值頻譜效率可增加到30bit/s/Hz。

  3.無線中繼(Relay)技術(shù)

  傳統(tǒng)基站需在站點(diǎn)上提供有線鏈路的連接以進(jìn)行“回程傳輸”,而中繼站通過無線鏈路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)端的回程傳輸,體積小、重量輕、易于選址。借助中繼站的接力轉(zhuǎn)發(fā),可將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍拓展到小區(qū)以外的區(qū)域及其他覆蓋盲區(qū),同時(shí),通過減小信號(hào)的傳播距離,從而有效提高熱點(diǎn)地區(qū)的數(shù)據(jù)吞吐量,保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

  風(fēng)起云涌,LTE-A大潮已到

  韓國(guó)此番推出的LTE-A三頻段載波聚合技術(shù),給還沒鬧明白TDD和FDD的國(guó)內(nèi)民眾,舒展開一幅風(fēng)起云涌的LTE-A大潮。

  LTE用戶展現(xiàn)出巨大的數(shù)據(jù)流量消費(fèi)能力。數(shù)據(jù)顯示,2014年前4個(gè)月,香港地區(qū)LTE用戶的平均數(shù)據(jù)使用量幾乎是3G用戶的兩倍,美國(guó)運(yùn)營(yíng)商Verizon2013年7月就宣布網(wǎng)內(nèi)57%的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量由LTE傳送。對(duì)4G用戶的數(shù)據(jù)流量消費(fèi)挖掘與運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)“管道化”危機(jī)保持高度的方向一致。

  但另一個(gè)令運(yùn)營(yíng)商尷尬的事實(shí)是:WiFi仍扮演著承擔(dān)用戶快速提升的數(shù)據(jù)需求的重要角色。在所有主要的LTE市場(chǎng),WiFi數(shù)據(jù)仍占所移動(dòng)數(shù)據(jù)總量的75%-90%。換言之,用戶的數(shù)據(jù)需求快速提升,但容量大幅提升的4G網(wǎng)絡(luò),對(duì)多數(shù)情況下較大的數(shù)據(jù)流量處理的分流效應(yīng)并未完全顯現(xiàn)出來。

  用高鐵的例子來講,可以更好地理解其中滋味。高鐵鬧騰了半天,最后發(fā)現(xiàn)大家伙都去坐動(dòng)車了,或者遠(yuǎn)距離的都選擇飛機(jī),隨著高鐵技術(shù)的進(jìn)步,高鐵決定推出遠(yuǎn)距離臥鋪高鐵和城際高鐵。

  隨著LTE-A商用進(jìn)程的加快和技術(shù)成本優(yōu)勢(shì),2014年LTE-A網(wǎng)絡(luò)部署得到運(yùn)營(yíng)商的大力推動(dòng)。根據(jù)GSA的統(tǒng)計(jì),截至2014年10月,全球已有14個(gè)國(guó)家的21家運(yùn)營(yíng)商推出了基于載波聚合技術(shù)的LTE-A商用網(wǎng)絡(luò),包括日本、韓國(guó)、美國(guó)、法國(guó)等,另有超過79家運(yùn)營(yíng)商正在開展網(wǎng)絡(luò)部署或試驗(yàn)。

  以香港、韓國(guó)為先導(dǎo)的LTE-A商用進(jìn)程,近期的步伐逐漸加快。作為L(zhǎng)TE-A商用網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)最為激進(jìn)的國(guó)家,韓國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商均已推出基于載波聚合的LTE-A服務(wù),全國(guó)已經(jīng)擁有LTE-A基站將近21萬個(gè),占LTE基站數(shù)的47%(將近一半的LTE基站都已升級(jí)為L(zhǎng)TE-A基站!)。2014年12月,新加坡電信運(yùn)營(yíng)商第一通(M1)、新加坡電信(SingTel)密集宣布開通商用LTE-A網(wǎng)絡(luò),承諾所有擁有兼容設(shè)備的4G客戶將能夠使用LTE-A服務(wù),且無需額外付費(fèi);澳洲電訊宣布開啟LTE-A商用;同時(shí),沙特阿拉伯運(yùn)營(yíng)商STC推出目前全球唯一的TDDLTE-A網(wǎng)絡(luò)。

  飛一樣的LTE-A網(wǎng)絡(luò)大潮已到門外。風(fēng)起云涌,抓穩(wěn)了,更要抓緊了錢包袋口。

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