Saturs
Mūsdienās 4G LTE bez šaubām ir faktiskais standarts pārvadātājiem visā pasaulē, runājot par mobilās platjoslas ātrumu, 3G un citām vecākām tehnoloģijām lielākoties novirzoties uz attālākiem apgabaliem vai pārklājuma melnajiem caurumiem. Bet kas notiks tālāk? Acīmredzamā atbilde ir 5G, un tā jau dzīvo nedaudzās valstīs. Pa to laiku mēs redzējām, ka cita veida šūnu tehnoloģija ir kļuvusi ikdienišķa: LTE-A.
(LTE-A) Eiropā, Ziemeļamerikā un Āzijā ir pieejams jau dažus gadus. Kas tad īsti ir LTE-A? Šajā darbā mēs tuvāk apskatīsim, kā šī tehnoloģija darbojas un ko tā nozīmē patērētājiem.
Nepalaid garām: Labākie 5G tālruņi, kurus varat iegādāties, un visi 5G tālruņi drīzumā
Kā darbojas LTE-A?
Kā norāda nosaukums, LTE-Advanced ir vienkārši attīstīta pašreizējā LTE savienojuma versija, izmantojot dažādas papildu metodes, lai garantētu “uzlaboto” vārdu. Jaunās funkcijas, kas ieviestas LTE-Advanced, ir nesēja apvienošana (CA), labāka esošo multi-antenu metožu (MIMO) izmantošana un atbalsts releju mezgliem. Tie visi ir paredzēti, lai palielinātu LTE tīklu un savienojumu stabilitāti, joslas platumu un ātrumu.
Esam redzējuši arī LTE-Advanced Pro (dažos tirgos pazīstama arī kā Gigabit LTE) ienākšanu (3GPP izlaidums 13 un jaunāks). Tātad, kā tas atšķiras no standarta LTE-A? Šis Sierra Wireless infografiks labi parāda, kā tas der kopā.
LTE-A Pro / Gigabit LTE izmanto esošo 256QAM tehnoloģiju, modernāku nesēju apvienošanu un citas tehnikas, lai palielinātu ātrumu, salīdzinot ar vaniļas LTE-A. Tas ir paredzēts arī kā liela daļa 5G izvietojumu, galvenokārt sedzošās vietas pārklājumā, kur 5G nav pieejams.
Nesēju agregācija
Droši vien LTE-Advanced atslēga ir nesēja apkopošana. Būtībā šī tehnoloģija ir paredzēta, lai reizinātu LTE savienojumu joslas platumu, ļaujot vienlaicīgi lejupielādēt datus no vairākām tīkla joslām. LTE komponentu nesēji jeb joslas tiek sadalītas datu nesējdaļās, kuru joslas platums var būt 1,4, 3, 5, 10, 15 vai 20 MHz. Kopā var apvienot līdz pieciem komponentu nesējiem. Nesēju apvienošana apvieno signālus no šiem dažādajiem nesējiem, ļaujot joslas platumam palielināt līdz 100 MHz vienam savienojumam. Tas attiecas gan uz FDD, gan TDD tīkla tipiem, kā arī uz lejupielādes un augšupielādes savienojumiem.
Nesējvielu apvienošana var darboties ar blakus esošiem komponentu nesējiem, kas atrodas vienā un tajā pašā darbības frekvenču joslā, vai ar nepārtrauktiem nesējiem no dažādām joslām dažādās darba frekvencēs. Zemāk redzamais attēls palīdz to izskaidrot:
Runājot par datu ātrumu, šī metode var nodrošināt ārkārtīgi augstu datu maksimālo ātrumu, teorētiski līdz 1 Gbps, ja tiek izmantots maksimālais pieejamais joslas platums no pieciem nesējiem. Lai gan komerciālie risinājumi atbalsta tikai trīs operatorus ar maksimālo datu pārraides ātrumu līdz 600 Mb / s LTE-Advanced. Tomēr patiesībā nesēji, datortehnika un tīkla pārklājums nesasniegs šo teorētisko maksimumu, piemēram, sasniedzot maksimālo lejupielādes ātrumu ap 150Mbps ar diviem 20MHz nesējiem.
Esam redzējuši arī LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE parādīšanos, pārnesot nesēju apvienošanu ar līdz pat 32 komponentu nesējiem. Šis nākamais solis teorētiski piedāvā ātrumu līdz 3Gbps, kaut arī tiek ziņots, ka maksimālais datu pārraides ātrums reālās pasaules tīklos pārbaudes laikā pārsniedz 1Gbps. Gaidiet, ka šis skaitlis sastrēgumu, vides un citu faktoru ietekmē, izmantojot šos tīklus šodien, samazināsies vēl zem gigabitu atzīmes.
Vēl viens būtisks Carrier Aggregation ieguvums ir tas, ka tas ļauj pilnībā savienot un pārsūtīt esošos LTE tīklus un ar LTE-Advanced saderīgās ierīces. LTE-Advanced savienojumi tiks nodrošināti caur esošajām LTE joslām, tāpēc standarta LTE lietotāji turpinās izmantot LTE kā parasti, turpretī uzlabotajos savienojumos tiks izmantoti vairāki LTE nesēji.
MIMO
Vairāku ievades vairāku izvades tehnoloģija (MIMO) ir vēl viena tehnoloģija, kas nepieciešama, lai LTE-Advanced darbotos.MIMO palielina kopējo pārsūtīšanas bitu pārraides ātrumu, apvienojot datu plūsmas no divām vai vairākām antenām un ļauj darboties nesēja apkopošanai.
Tā vietā, lai nosūtītu vienu informācijas vienību no viena sūtītāja vienam saņēmējam, varat nosūtīt vienu un to pašu informāciju no vairākiem sūtītājiem vairākiem saņēmējiem. Tas ir paralēls process, kas ievērojami palielina datu daudzumu, ko varat nosūtīt un saņemt katru sekundi (biti uz hercu), nodrošinot, ka jums ir uztvērēja modems, kas visu informāciju var sakārtot pareizajā secībā.
Lai gan MIMO jau tiek izmantots LTE tīklos, LTE-Advanced pieprasa, lai mikroshēmas palielinātu vienlaicīgi izmantoto ieeju un izeju skaitu. Vanilla LTE-Advanced atbalsta līdz astoņiem raidītājiem un uztvērējiem lejupielādes laikā un četrus četrus augšupielādējot. Paaugstinātais MIMO izkārtojums uzlabos arī mantoto savienojumu, piemēram, CDMA, GSM un WCDMA, ātrumu un savienojuma kvalitāti.
Mēs redzam arī tā saucamo masīvo MIMO, kas tiek ievietots LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, kas sastāv no līdz 16 raidītājiem un uztvērējiem. Šī tehnoloģija ir arī paredzēta, lai veidotu 5G pamatu.
QAM
Vēl viena svarīga LTE-Advanced mīkla sastāvdaļa ir kvadrātu amplitūdas modulācija (QAM). Šis paņēmiens būtībā atrod vairāk informācijas bitu signālā, ko no torņa sūta uz jūsu tālruni. Augstāks QAM nodrošina vairāk informācijas signālā un tādējādi lielāku ātrumu.
Qualcomm ir salīdzinājis QAM ar kravas automašīnām, kurām ir lielāka krava, pateicoties efektīvākai iesaiņošanai, tādējādi samazinot kravas automašīnu skaitu uz šosejas.
Iepriekš esam redzējuši, ka 64QAM tiek izmantots LTE-A, bet LTE-Advanced tīkli, piemēram, Verizon, T-Mobile un citi, izmanto arī 256QAM. Šī konkrētā QAM versija dramatiski palielina joslas platumu un, līdzīgi kā masveida MIMO, ir vēl viena pamata tehnoloģija, ko izmanto 5G. Faktiski Qualcomm saka, ka 256QAM palielina lejupielādes ātrumu par 33 procentiem, salīdzinot ar 64QAM.
Šī tehnoloģija tiek izmantota arī Wi-Fi, ar Wi-Fi 5 (802.11ac) izmantojot 64QAM, savukārt jaunais Wi-Fi 6 standarts izmanto 1024QAM priekšrocības. Jebkurā gadījumā 64QAM un 256QAM abi tiek izmantoti standartā LTE-A, savukārt LTE-A Pro parasti paliek pie 256QAM.
Šūnu aparatūra
Pēdējais tehnoloģijas elements, kas ieviests ar LTE-Advanced, ir nesēja aparatūras elements, ko sauc par releja mezglu. Lai gan releja mezgli nav jūsu datu ātruma uzlabošanas neatņemama sastāvdaļa, tie uzlabos LTE savienojumu pieejamību un piedāvās jums vairāk savienojumu, no kuriem izvēlēties, nosūtot saņemtus datus.
Vienkārši izsakoties, releja mezgls ir mazjaudas bāzes stacija, ko izmanto, lai palielinātu tīkla pārklājumu galvenās stacijas savienojuma rādiusa galos un ārpus tiem. Šie releju mezgli bezvadu režīmā savieno ar galveno staciju, un tiem jāpalīdz pastiprināt signālu, ja rodas jautājums, kas atrodas tuvu jūsu LTE tīkla malai. Protams, piekļuve uzlabotai savienojamībai būs pilnībā atkarīga no tā, vai pārvadātāji nemēģinās veikt ieguldījumus šo mezglu izveidē.
Maksimālais teorētiskais un lietotāja ātrums ievērojami palielina 4G LTE Advanced.
Modema aparatūra
Lai pareizi darbotos, nesēja apvienošanai, QAM un MIMO nepieciešami gan telekomunikāciju, gan ierīces aparatūras ieviešanas gadījumi. Jūs atradīsit, ka daudzi viedtālruņu SoC un ārējie modemi atbalsta šos ātrākos datu pārraides ātrumus. LTE-Advanced aparatūras informācija tika ieviesta ar laidiena 10 specifikācijām jau 2011. gadā. Jebkura LTE 4. kategorijas vai augstāka ierīce atbalsta nesēja apkopošanu, QAM un lielākas MIMO konfigurācijas, katra dažādās pakāpēs. Tikmēr LTE 16. kategorijas vai jaunākas ierīces piedāvā atbalstu Gigabit LTE vai LTE-Advanced Pro ierīcēm.
Viens piemērs ir Qualcomm Snapdragon 845 mikroshēmojums, kas izmanto uzņēmuma X20 LTE modemu (kategorija 18/13). Šis modems piedāvā piecu joslu nesēju apvienošanu lejupvērstam savienojumam, 4 × 4 MIMO un 256QAM. Citiem vārdiem sakot, tajā ir visas ierīces sastāvdaļas, kas vajadzīgas savienojumam LTE-Advanced un LTE-Advanced Pro.
Samsung Exynos 9820, kas izmantots sērijā Galaxy S10, piedāvā firmas pašas izstrādāto modeli LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE. Tas piedāvā 20. kategorijas ātrumu ar līdz pat astoņu joslu nesēju apvienošanu, 4 × 4 MIMO un 256QAM. Patiesībā Samsung pieprasa lejupejošu ātrumu līdz 2Gbps.
Huawei ir vēl viens nozīmīgs spēlētājs, kas atbalsta LTE-Advanced un Pro / Gigabit LTE, sākot ar Kirin 970 mikroshēmojumu Huawei Mate 10 sērijās un P20 sērijās. Kirin 970 piedāvā 18. kategorijas atbalstu, savukārt Kirin 980 nodrošina 21. kategorijas modemu.
Aparatūra viedtālruņa iekšienē acīmredzami tomēr ir tikai cīņas sastāvdaļa. Jūsu operatoram ir jāatbalsta šīs tehnoloģijas, lai jūs varētu iegūt viszemāko latentumu un ātrāko lejupielādes ātrumu.
Globāla ieviešana
Tas prasa laiku, bet LTE-A ir parādījusi savu ceļu apkārt pasaulei kopš tā pirmsākumiem. Lielākā daļa galveno tīklu Āfrikā, Āzijā, Eiropā un Amerikā ir pieņēmuši standartu. Heck, LTE-Advanced Pro tagad arī nonāk vairākos tirgos Gigabit LTE formā.
Šobrīd šķiet, ka senas ziņas ir tādas, ka 5G tīkli lēnām iet apkārt pasaulei, bet LTE-A un LTE-Advanced Pro pamatelementi nekad nav bijuši tik svarīgi. Tas ir tāpēc, ka tehnoloģijas, kas ir pamatā LTE-A un LTE-A Pro, tiks izmantotas 5G tīklu malās kā alternatīva iespēja lietotājiem.
Saistīts
- Tālāk ir norādīts, kā Android viedtālrunī aktivizēt 4G LTE
- Kas ir LTE? Viss, kas jums jāzina
- 5G vs Gigabit LTE: atšķirības izskaidrotas
