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飞一样的网速:LTE-A对比LTE的4大优势

2015-01-04 17:39:44      来源:雷锋网       

LTE-AIELTE-AdvancedLTETD-LTE-Advanced

【摘要】LTE-A是由R10及后续版本标准中的载波聚合、高阶MIMO、增强小区间干扰协调、中继等一系列增强特性构成的技术集。

SK Telecom这项第五代通信网络技术名为“三频高级长期演进”(tri-band Long Term Evolution-Advanced,以下简称LTE-A),是第四代通信网络“长期演进”(Long Term Evolution,以下简称LTE)的下一代网络。

当国内还在为FDD牌照何时发放的问题争论得喋喋不休时,思密达用网速又艳羡了世界。

日前,韩国电信运营商SK电讯宣布正式启动三频LTE-A的商用,同时,三星官方发布首款支持LTE-A Tri-Band CA的智能手机:Galaxy Note 4 LTE-A。实际上,早在今年1月份,SK电讯就宣布成功开发出全球第一个“LTE-A三频段载波聚合”技术。此次披露的Galaxy Note 4 LTE-A配备高通最新的 64 位Snapdragon 810 处理器、集成LTE-A Cat.9调制解调器,标志三频LTE-A商用的相应芯片组和设备已经成熟。

在此之前,载波聚合已经实现两个频段,香港移动通讯(CSL)去年9月实现最高的20MHz+20MHz,韩国人则第一次实现了三频段的载波聚合,确切地说是20MHz+10MHz+10MHz,虽看起来频段总和相近,理论最高下载速率也都达到300Mbps(测算下来,下载一部1GB电影只需19秒即可),但三频段载波聚合代表更为复杂的技术突破。

LTE-A的技术特点

何谓LTE-A?有些报道将SK电讯此轮商用的三频LTE-A称为第五代通信,实际上是对LTE-A和LTE理解的偏差。

严格来讲,LTE-A是LTE技术的进一步演进版本。2004年11月的魁北克会议上,3GPP确定3G系统的长期演进计划(Long Term Evolution),也就是后来广为人知的LTE。 2008年 3月,国际电信联盟(ITU)基本完成LTE的标准化工作。LTE的头两个版本Release8和Release9,并没有满足ITU对4G的1Gbit/s的峰值要求,一般被称为3.9G或准4G。此后,在R8/R9基础上推出的LTE R10,融合了新的技术架构,真正达到ITU的峰值速率要求,LTE R10及后续的版本被称为LTE-Advanced(LTE-A),才算得上真正的4G。2012年1月,ITU通过LTE-A作为4G技术之一,目前LTE R12正在标准认证。

LTE-A并不是一项独立的技术,而是由R10及后续版本标准中的载波聚合、高阶MIMO、增强小区间干扰协调、中继等一系列增强特性构成的技术集。

1.载波聚合

频谱资源总是有限的,尤其是网络流量井喷的市场环境下,要实现LTE-A的高峰值要求,最直接的办法就是增加传输带宽。载波聚合旨在将多个连续或者离散的带宽较窄的载波聚合在一起,形成一个更宽的完整频谱,不仅满足了LTE-A系统更高的系统带宽的需求,又能有效地利用碎片化的频谱资源。

LTE采用OFDM多址技术,将高速数据流通过串并变换,以子载波为单位分配频率资源,按照不同的子载波数目,可支持1.4、3、5、10、15和20MHz各种不同的系统带宽,最大传输带宽为20MHz。LTE-A通过聚合多个后向兼容的LTE载波,最多支持5个载波同时聚合,达到支持100MHz的传输带宽。LTE-A的终端设备,既可以接入多个载波,也可以正常接入一个LTE载波进行工作。

可以说,载波聚合是LTE-A系统大带宽运行的基础,是LTE-A的重要组成部分和关注的焦点。对运营商而言,载波聚合技术决定是否能取得“峰值速率优势”。SK电讯的三频LTE-A可理解为实现3个LTE载波同时聚合。

2.高阶MIMO

高阶MIMO技术是LTE系统提高吞吐量的又一项关键技术,也是4G的代表技术之一。在不增加带宽的情况下,通过在发射端和接收端采用多个天线,成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。Release 8版本最多可支持4个数据流的并行传输,在20MHz带宽的下最多实现超过300Mbit/s的峰值速率。LTE-A下行传输由LTE的4天线扩展到8天线,最大支持8层和两个码字流的传输,2011年和2012年分别完成的R10和R11,下行峰值速率可增加到3Gbit/s,下行峰值频谱效率可增加到30bit/s/Hz。

3.无线中继(Relay)技术

传统基站需在站点上提供有线链路的连接以进行“回程传输”,而中继站通过无线链路进行网络端的回程传输,体积小、重量轻、易于选址。借助中继站的接力转发,可将网络覆盖范围拓展到小区以外的区域及其他覆盖盲区,同时,通过减小信号的传播距离,从而有效提高热点地区的数据吞吐量,保证网络质量。

风起云涌,LTE-A大潮已到

韩国此番推出的LTE-A三频段载波聚合技术,给还没闹明白TDD和FDD的国内民众,舒展开一幅风起云涌的LTE-A大潮。

LTE用户展现出巨大的数据流量消费能力。数据显示,2014年前4个月,香港地区LTE用户的平均数据使用量几乎是3G用户的两倍,美国运营商Verizon 2013年7月就宣布网内57%的移动数据流量由LTE传送。对4G用户的数据流量消费挖掘与运营商应对“管道化”危机保持高度的方向一致。

但另一个令运营商尴尬的事实是:WiFi仍扮演着承担用户快速提升的数据需求的重要角色。在所有主要的LTE市场,WiFi数据仍占所移动数据总量的75%-90%。换言之,用户的数据需求快速提升,但容量大幅提升的4G网络,对多数情况下较大的数据流量处理的分流效应并未完全显现出来。

用高铁的例子来讲,可以更好地理解其中滋味。高铁闹腾了半天,最后发现大家伙都去坐动车了,或者远距离的都选择飞机,随着高铁技术的进步,高铁决定推出远距离卧铺高铁和城际高铁。

随着LTE-A商用进程的加快和技术成本优势,2014年LTE-A网络部署得到运营商的大力推动。根据GSA的统计,截至2014年10月,全球已有14个国家的21家运营商推出了基于载波聚合技术的 LTE-A商用网络,包括日本、韩国、美国、法国等,另有超过79家运营商正在开展网络部署或试验。

以香港、韩国为先导的LTE-A商用进程,近期的步伐逐渐加快。作为LTE-A商用网络推进最为激进的国家,韩国三大运营商均已推出基于载波聚合的LTE-A服务,全国已经拥有LTE-A基站将近21万个,占LTE基站数的47%(将近一半的LTE基站都已升级为LTE-A基站!)。2014年12月,新加坡电信运营商第一通(M1)、新加坡电信(SingTel)密集宣布开通商用LTE-A网络,承诺所有拥有兼容设备的4G客户将能够使用LTE-A服务,且无需额外付费;澳洲电讯宣布开启LTE-A商用;同时,沙特阿拉伯运营商STC推出目前全球唯一的TDD LTE-A网络。

飞一样的LTE-A网络大潮已到门外。风起云涌,抓稳了,更要抓紧了钱包袋口。

来源:雷锋网

(责任编辑:林强)

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韩艺珺2015-01-04 17:46

发现移动LABS有些内容还是不错的