Съдържание

• Как работи LTE-A?
• Агрегация на носител
• MIMO
• QAM
• Клетъчен хардуер
• Модем хардуер
• Глобално представяне
• Свързани

Днес 4G LTE е без съмнение фактически стандарт за превозвачите по целия свят, когато става въпрос за мобилни широколентови скорости, като 3G и други по-стари технологии се пренасят в по-отдалечени райони или черни дупки на покритие. Но какво следва? Очевидният отговор е 5G и той вече живее в няколко държави. Междувременно видяхме друг вид клетъчна технология да стане обичайна: LTE-A.

(LTE-A) е наличен в Европа, Северна Америка и Азия от няколко години. И така, какво точно е LTE-A? В това парче разглеждаме по-отблизо как работи технологията и какво означава за потребителите.

Не пропускайте: Най-добрите 5G телефони, които можете да закупите, и всички 5G телефони скоро

Как работи LTE-A?

Както подсказва името, LTE-Advanced е просто развита версия на текущата LTE свързаност, използвайки различни допълнителни техники, за да гарантира „напредналото“ име. Новите функционалности, въведени в LTE-Advanced, са Агрегация на превозвача (CA), по-добро използване на съществуващи техники за много антени (MIMO) и поддръжка за релейни възли. Всички те са предназначени да увеличат стабилността, честотната лента и скоростта на LTE мрежите и връзките.

Също така видяхме пристигането на LTE-Advanced Pro - известен също като Gigabit LTE на някои пазари - (3GPP издание 13 и по-нови). И така, как се различава това от стандартния LTE-A? Тази инфографика на Sierra Wireless върши добра работа като илюстрира как се вписва заедно.

LTE-A Pro / Gigabit LTE използва съществуваща 256QAM технология, по-усъвършенствана агрегация на носачи и другите техники за увеличаване на скоростите над ванила LTE-A. Освен това е зададена като основна част от 5G внедряване, по същество покриващи области в покритие, където 5G не е наличен.

Агрегация на носител

Вероятно ключът зад LTE-Advanced е агрегирането на операторите. По същество тази технология е предназначена да умножава честотната лента на LTE връзките, като ви позволява едновременно да изтегляте данни от множество мрежови ленти. LTE компонентните носители или ленти са разделени на части, носещи данни, които могат да имат честотна лента от 1,4, 3, 5, 10, 15 или 20 MHz. До пет компонентни носителя могат да бъдат обединени заедно. Агрегацията на превозвача комбинира сигнали от тези различни носители, което позволява увеличаването на честотната лента до 100 MHz за една връзка. Това важи както за FDD и TDD мрежовите типове, така и за връзките за изтегляне и качване.

Агрегацията на носителя може да работи с непрекъснати компонентни носители, които са разположени в една и съща работна честотна лента, или с непрекъснати носители от различни диапазони в различни работни честоти. Изображението по-долу помага да се обясни това:

По отношение на скоростите на данни тази техника може да осигури изключително високи пикови скорости на данни, теоретично до 1 Gbps при използване на максималната налична честотна лента от пет носители. Въпреки че търговските решения поддържат до три носителя с пикова скорост до 600 Mbps за LTE-Advanced. В действителност обаче носителите, хардуерът и мрежовото покритие ще бъдат недостатъчни от този теоретичен максимум, например, достигайки скорост от около 150Mbps за изтегляне с активирани два 20MHz носителя.

Също така видяхме появата на LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, която показва агрегиране на оператори с до 32 компонентни оператора. Следващата стъпка теоретично предлага скорост до 3Gbps, въпреки че пиковите скорости на данни в реалните мрежи по време на тестване се съобщават, че достигат 1Gbps. Очаквайте тази цифра да падне още повече под гигабитната маркировка, когато използвате тези мрежи днес, поради задръстванията, околната среда и други фактори.

Друго основно предимство на Carrier Aggregation е, че позволява пълна съвместимост назад и напред между съществуващите LTE мрежи и LTE-Advanced съвместими устройства. LTE-Advanced връзките ще се осигуряват чрез съществуващи LTE ленти, така че стандартните LTE потребители ще продължат да използват LTE като нормално, докато Advanced връзките ще използват множество LTE носители.

MIMO

MIMO (Multiple Input Multiple Input) е друга технология, необходима за работа на LTE-Advanced.MIMO увеличава общия битрейт на трансфера, като комбинира потоци от данни от две или повече антени и позволява агрегирането на операторите да работи.

Вместо да изпращате единична информация от един подател до един получател, можете да изпращате една и съща информация от множество изпращачи до множество приемници. Това е паралелен процес, който значително увеличава количеството данни, които можете да изпращате и получавате всяка секунда (бит на херц), при условие че имате приемник модем, който може да сортира цялата информация в правилния ред.

Въпреки че MIMO вече се използва в LTE мрежи, LTE-Advanced изисква чиповете да увеличават броя на входовете и изходите, използвани едновременно. Vanilla LTE-Advanced поддържа до осем предавателя и приемника по време на изтегляне и четири на четири при качване. Увеличената подредба MIMO също ще подобри скоростта и качеството на връзката на наследени връзки като CDMA, GSM и WCDMA.

Също така наблюдаваме така нареченото масивно MIMO, което се използва за LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, състоящо се от до 16 предаватели и приемници. Тази технология също е заложена да формира основата за 5G.

QAM

Друга важна част от LTE-Advanced пъзела е квадратурна амплитудна модулация (QAM). Тази техника по същество съдържа повече битове информация в сигнала, изпратен от кула до вашия телефон. По-високата QAM предоставя повече информация в сигнал и по този начин по-бързи.

Qualcomm сравнява QAM с камиони, превозващи по-голям товар поради по-ефективно опаковане, поради което намалява броя на камионите, необходими на магистрала.

По-рано сме виждали, че 64QAM се използва в LTE-A, но LTE-Advanced мрежите от подобно на Verizon, T-Mobile и други също използват 256QAM. Тази конкретна версия на QAM драстично увеличава честотната лента и, подобно на масивния MIMO, е друга основна технология, използвана в 5G. Всъщност Qualcomm казва, че 256QAM увеличава скоростта на изтегляне с 33 процента над 64QAM.

Тази технология се използва и в Wi-Fi, като Wi-Fi 5 (802.11ac) използва 64QAM, докато новият стандарт Wi-Fi 6 се възползва от 1024QAM. Във всеки случай, 64QAM и 256QAM и двете се използват в стандартен LTE-A, докато LTE-A Pro обикновено се придържа към 256QAM.

Клетъчен хардуер

Последната част от технологията, въведена с LTE-Advanced, е част от носещия хардуер, наречен релеен възел. Докато релейните възли не са неразделна част от подобряването на скоростта на вашите данни, те ще подобрят наличието на LTE връзки и ще ви предложат повече връзки, за да избирате, когато изпращате получаващи данни.

Просто казано, релейният възел е базова станция с ниско захранване, използвана за повишаване на мрежовото покритие в краищата на и извън радиуса на връзката на главната станция. Тези релейни възли се свързват безжично с главната станция и би трябвало да помогнат да се засили сигналът ви, когато се чудите близо до ръба на вашата LTE мрежа. Разбира се, достъпът до подобрена свързаност ще зависи изцяло от това дали превозвачите си правят труда да инвестират в изграждането на тези възли.

Най-високите теоретични и потребителски скорости виждат голям тласък с 4G LTE Advanced.

Модем хардуер

За да функционират правилно, агрегацията на носители, QAM и MIMO изискват както телекомуникационни, така и хардуерни реализации на устройството. Ще откриете, че много смартфони SoC и външни модеми поддържат тези по-бързи скорости на данни. LTE-Advanced подробности за хардуера бяха представени със спецификациите на Release 10 през 2011 г. Всяко LTE устройство от категория 4 или по-висока поддържа агрегация на носители, QAM и по-големите MIMO конфигурации, всяка в различна степен. Междувременно LTE устройствата от категория 16 или по-нова версия предлагат поддръжка за Gigabit LTE или LTE-Advanced Pro устройства.

Един пример е чипсетът на Snapdragon 845 на Qualcomm, който използва вътрешен X20 LTE модем (категория 18/13). Този модем предлага пет лентови носещи агрегации за низходяща връзка, 4 × 4 MIMO и 256QAM. С други думи, тя има всички съставки на устройството, необходими за LTE-Advanced и LTE-Advanced Pro свързаност.

Exynos 9820 на Samsung, използван в серията Galaxy S10, предлага собствения LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE модем на фирмата. Това предлага скорости от категория 20 с до 8 окомплектоване на носители, 4 × 4 MIMO и 256QAM. Всъщност Samsung твърди, че скоростта на връзката надолу е до 2Gbps.

Huawei е друг основен играч, поддържащ LTE-Advanced и Pro / Gigabit LTE, като се започне с чипсета Kirin 970 в сериите Huawei Mate 10 и P20. Kirin 970 предлага поддръжка на категория 18, докато Kirin 980 предлага модем от категория 21.

Хардуерът във вашия смартфон обаче очевидно е само част от битката. Вашият оператор трябва да поддържа тези технологии, за да получите най-ниската латентност и най-бързите скорости за изтегляне.

Глобално представяне

Отне много време, но LTE-A направи своя път по света от създаването си. Повечето от основните мрежи в Африка, Азия, Европа и Америка са приели стандарта. По дяволите, LTE-Advanced Pro също достига няколко пазара сега под формата на Gigabit LTE.

Изглежда, че старите новини в този момент, тъй като 5G мрежите бавно си проправят път по света, но градивните елементи на LTE-A и LTE-Advanced Pro никога не са били по-важни. Това е така, защото технологиите, които са в основата на LTE-A и LTE-A Pro, ще се използват в края на 5G мрежите като резервна опция за потребителите.

Свързани

• Ето как да активирате 4G LTE на вашия смартфон с Android
• Какво е LTE? Всичко, което трябва да знаете
• 5G срещу Gigabit LTE: обяснените разлики