Indhold

• Hvordan fungerer LTE-A?
• Carrier-aggregering
• MIMO
• QAM
• Cellehardware
• Modem hardware
• Global udrulning
• Relaterede

I disse dage er 4G LTE uden tvivl de facto-standarden for luftfartsselskaber over hele kloden, når det kommer til mobile bredbåndshastigheder, hvor 3G og andre ældre teknologier for det meste henvises til mere fjerntliggende områder eller sorte dækningshuller. Men hvad er dernæst? Det åbenlyse svar er 5G, og det bor allerede i en håndfuld lande. I mellemtiden har vi set en anden type cellulær teknologi blive almindelig: LTE-A.

(LTE-A) har været tilgængelig i Europa, Nordamerika og Asien i et par år nu. Så hvad er LTE-A nøjagtigt? I dette stykke kigger vi nærmere på, hvordan teknologien fungerer, og hvad den betyder for forbrugerne.

Gå ikke glip af: Bedste 5G-telefoner, du kan købe, og alle 5G-telefoner kommer snart

Hvordan fungerer LTE-A?

Som navnet antyder, er LTE-Advanced simpelthen en udviklet version af den nuværende LTE-forbindelse, ved hjælp af en række yderligere teknikker til at berettige det "avancerede" navn. De nye funktionaliteter, der blev introduceret i LTE-Advanced, er Carrier Aggregation (CA), bedre brug af eksisterende multi-antenneteknikker (MIMO) og support til relæknudepunkter. Alle disse er designet til at øge stabiliteten, båndbredden og hastigheden af ​​LTE-netværk og -forbindelser.

Vi har også set ankomsten af ​​LTE-Advanced Pro - også kendt som Gigabit LTE på nogle markeder - (3GPP Release 13 og nyere). Så hvordan adskiller dette sig fra standard LTE-A? Denne Sierra Wireless infographic gør et godt stykke arbejde med at illustrere, hvordan den passer sammen.

LTE-A Pro / Gigabit LTE bruger eksisterende 256QAM-teknologi, mere avanceret bærersamling og de andre teknikker til at øge hastigheden i forhold til vanilje LTE-A. Det er også indstillet til at være en væsentlig del af 5G-implementeringer, hovedsageligt tæthedsområder i dækning, hvor 5G ikke er tilgængelig.

Carrier-aggregering

Nøglen bag LTE-Advanced er sandsynligvis bærersamling. Grundlæggende er denne teknologi designet til at multiplicere båndbredden af ​​LTE-forbindelser ved at give dig mulighed for at downloade data fra flere netværksbånd samtidigt. LTE-komponentbærere eller bånd er opdelt i data, der bærer dele, der kan have en båndbredde på 1,4, 3, 5, 10, 15 eller 20 MHz. Op til fem komponentbærere kan aggregeres sammen. Carrier Aggregation kombinerer signaler fra disse forskellige bærere, hvilket giver båndbredde mulighed for at øge op til 100 MHz for en enkelt forbindelse. Dette gælder både FDD- og TDD-netværkstyper såvel som både download- og uploadforbindelser.

Carrier-aggregering kan arbejde med sammenhængende komponentbærere, der er placeret inden for det samme driftsfrekvensbånd, eller med ikke-kontinuerlige bærere fra forskellige bånd på tværs af forskellige driftsfrekvenser. Billedet herunder hjælper med at forklare dette:

Med hensyn til datahastigheder kan denne teknik tilvejebringe ekstremt høje peak-datahastigheder, teoretisk set op til 1 Gbps, når der bruges den maksimale tilgængelige båndbredde fra fem bærere. Selvom kommercielle løsninger kun understøtter op til tre transportører med maksimale datahastigheder op til 600 Mbps for LTE-Advanced. I virkeligheden kommer bærere, hardware og netværksdækning ikke under dette teoretiske maksimum, for eksempel når toppen ved ca. 150 Mbps downloadhastigheder med to 20 MHz-transportører aktiveret.

Vi har også set LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE dukke op, og udråber bæresamling med op til 32 komponentbærere. Dette næste trin tilbyder teoretisk hastigheder på op til 3Gbps, skønt maksimale datahastigheder på virkelige netværk under test efter sigende topper med 1 Gbps. Forvent at dette tal vil falde endnu længere under gigabit-mærket, når du bruger disse netværk i dag på grund af overbelastning, miljøet og andre faktorer.

En anden stor fordel ved Carrier Aggregation er, at det giver mulighed for fuld bagud og fremad kompatibilitet mellem eksisterende LTE-netværk og LTE-Advanced-kompatible enheder. LTE-avancerede forbindelser vil blive leveret gennem eksisterende LTE-bånd, så standard LTE-brugere fortsætter med at bruge LTE som normalt, mens avancerede forbindelser vil gøre brug af flere LTE-transportører.

MIMO

Multiple Input Multiple Output-teknologi (MIMO) er en anden teknologi, der kræves for at LTE-Advanced kan fungere.MIMO øger den samlede overførselsbithastighed ved at kombinere datastrømme fra to eller flere antenner og giver mulighed for, at bæresammensætning fungerer.

I stedet for at sende et enkelt stykke information fra en afsender til en modtager, kan du sende det samme enkelt stykke information fra flere afsendere til flere modtagere. Det er en parallel proces, der væsentligt øger mængden af ​​data, du kan sende og modtage hvert sekund (bit pr. Hertz,) forudsat at du har et modtagermodem, der kan sortere alle oplysningerne i den rigtige rækkefølge.

Selvom MIMO allerede bruges i LTE-netværk, kræver LTE-Advanced, at chips øger antallet af input og output, der bruges samtidigt. Vanilla LTE-Advanced understøtter op til otte sendere og modtagere, mens de downloades og fire efter fire, når de uploades. Det øgede MIMO-arrangement vil også forbedre hastigheden og forbindelseskvaliteten af ​​ældre forbindelser som CDMA, GSM og WCDMA.

Vi ser også såkaldt massiv MIMO blive implementeret til LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, der består af op til 16 sendere og modtagere. Denne teknologi er også indstillet til at danne grundlaget for 5G.

QAM

En anden vigtig del af LTE-Advanced-puslespillet er quadrature amplitude modulation (QAM). Denne teknik presser i det væsentlige flere bits af oplysninger i signalet, der sendes fra et tårn til din telefon. Højere QAM leverer mere information i et signal og dermed hurtigere hastigheder.

Qualcomm har sammenlignet QAM med lastbiler, der har en større belastning på grund af mere effektiv pakning, hvilket reducerer antallet af lastbiler, der er behov for på en motorvej.

Vi har tidligere set 64QAM blive brugt i LTE-A, men LTE-Advanced netværk fra f.eks. Verizon, T-Mobile og andre bruger også 256QAM. Denne særlige version af QAM øger båndbredden dramatisk, og ligesom massiv MIMO er en anden grundlæggende teknologi brugt i 5G. Faktisk siger Qualcomm, at 256QAM øger downloadhastighederne med 33 procent over 64QAM.

Denne teknologi bruges også i Wi-Fi med Wi-Fi 5 (802.11ac) ved hjælp af 64QAM, mens den nye Wi-Fi 6-standard drager fordel af 1024QAM. Under alle omstændigheder bruges 64QAM og 256QAM begge i standard LTE-A, mens LTE-A Pro generelt holder sig til 256QAM.

Cellehardware

Det sidste stykke teknologi introduceret med LTE-Advanced er et stykke bærhardware kaldet et relæknudepunkt. Selvom relænoder ikke er en integreret del af forbedring af dine datahastigheder, vil de forbedre tilgængeligheden af ​​LTE-forbindelser og tilbyde dig flere forbindelser at vælge imellem, når du sender en modtagende data.

Kort sagt er en relæknude en lavdrevet base, der bruges til at øge netværksdækningen i enderne af og ud over hovedstationens forbindelsesradius. Disse relæknudepunkter forbindes trådløst til hovedstationen og skal hjælpe med at øge dit signal, når du undrer dig tæt på kanten af ​​dit LTE-netværk. Adgang til forbedret forbindelse er naturligvis helt afhængig af, om luftfartsselskaber gider at investere i opbygningen af ​​disse knudepunkter.

Højeste teoretiske hastighed og brugerhastighed ser et stort løft med 4G LTE Advanced.

Modem hardware

For at fungere korrekt kræver transport af aggregering, QAM og MIMO både telekommunikation og enhedshardwarealimplementationer. Du vil opdage, at mange smartphone SoC'er og eksterne modemer understøtter disse hurtigere datahastigheder. LTE-avanceret hardwaredetaljer blev introduceret med Release 10-specifikationer tilbage i 2011. Enhver LTE-kategori 4-enhed eller nyere understøtter bærersamling, QAM og de større MIMO-konfigurationer, hver i varierende grad. I mellemtiden tilbyder LTE-kategori 16-enheder eller senere support til Gigabit LTE- eller LTE-Advanced Pro-enheder.

Et eksempel er Qualcomms Snapdragon 845-chipset, der bruger et internt X20 LTE-modem (kategori 18/13). Dette modem tilbyder fembåndssammensætning til downlink, 4 × 4 MIMO og 256QAM. Med andre ord har den alle enhedsingredienser, der er nødvendige til LTE-Advanced og LTE-Advanced Pro-forbindelse.

Samsungs Exynos 9820 anvendt i Galaxy S10-serien tilbyder firmaets eget LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE-modem. Dette tilbyder hastigheder i kategori 20 med op til otte båndsammensætning, 4 × 4 MIMO og 256QAM. Faktisk hævder Samsung downlinkhastigheder på op til 2 Gbps.

Huawei er en anden vigtig spiller, der understøtter LTE-Advanced og Pro / Gigabit LTE, startende med Kirin 970-chipset i Huawei Mate 10-serien og P20-serien. Kirin 970 tilbyder støtte fra kategori 18, mens Kirin 980 leverer et kategori 21-modem.

Hardwaren inden i din smartphone er dog klart kun en del af slaget. Din operatør skal understøtte disse teknologier, så du får den laveste latenstid og den hurtigste downloadhastighed.

Global udrulning

Det har taget et stykke tid, men LTE-A har kørt rundt i verden siden starten. De fleste af de store netværk i Afrika, Asien, Europa og Amerika har vedtaget standarden. Heck, LTE-Advanced Pro når også flere markeder nu i form af Gigabit LTE.

Det ser ud som gamle nyheder på dette tidspunkt, da 5G-netværk langsomt kommer rundt i verden, men byggestenene til LTE-A og LTE-Advanced Pro har aldrig været mere vigtige. Dette skyldes, at teknologierne, der understøtter LTE-A og LTE-A Pro, vil blive brugt på kanten af ​​5G-netværk som en tilbagevendende mulighed for brugere.

Relaterede

• Sådan aktiveres 4G LTE på din Android-smartphone
• Hvad er LTE? Alt hvad du har brug for at vide
• 5G vs Gigabit LTE: forskellene forklaret