Obsah

• Ako funguje LTE-A?
• Agregácia operátora
• MIMO
• QAM
• Bunkový hardvér
• Hardvér modemu
• Globálne zavedenie
• súvisiace

V súčasnosti je 4G LTE bezpochyby de facto štandardom pre operátorov na celom svete, pokiaľ ide o mobilné širokopásmové rýchlosti, pričom 3G a ďalšie staršie technológie sa väčšinou presunuli do vzdialenejších oblastí alebo do čiernych dier pokrytia. Čo ďalej? Zjavná odpoveď je 5G a už žije v niekoľkých krajinách. Medzitým sme videli, že sa stáva bežným iný typ bunkovej technológie: LTE-A.

(LTE-A) je k dispozícii v Európe, Severnej Amerike a Ázii už niekoľko rokov. Čo presne je LTE-A? V tejto časti sa bližšie pozrieme na to, ako táto technológia funguje a čo pre spotrebiteľov znamená.

Nenechajte si ujsť: Najlepšie 5G telefóny si môžete kúpiť a všetky 5G telefóny už čoskoro

Ako funguje LTE-A?

Ako už názov napovedá, LTE-Advanced je jednoducho vyvinutou verziou súčasného pripojenia LTE a používa množstvo ďalších techník na zaručenie „pokročilého“ názvu. Medzi nové funkcie zavedené v LTE-Advanced patrí Carrier Aggregation (CA), lepšie využívanie existujúcich anténnych techník (MIMO) a podpora prenosových uzlov. Všetky tieto sú navrhnuté tak, aby zvyšovali stabilitu, šírku pásma a rýchlosť sietí a pripojení LTE.

Videli sme tiež príchod LTE-Advanced Pro - tiež známy na niektorých trhoch ako Gigabit LTE - (3GPP Release 13 and up). Ako sa to líši od štandardných LTE-A? Tento infographic Sierra Wireless robí dobrú prácu pri ilustrácii toho, ako do seba zapadá.

LTE-A Pro / Gigabit LTE využíva existujúcu technológiu 256QAM, pokročilejšiu agregáciu operátorov a ďalšie techniky na zvýšenie rýchlosti nad vanilkovou LTE-A. Je tiež nastavená ako hlavná súčasť nasadenia 5G, hlavne pokrývajúcich oblasti pokrytia, kde 5G nie je k dispozícii.

Agregácia operátora

Kľúčom za LTE-Advanced je pravdepodobne agregácia operátorov. Táto technológia je v podstate navrhnutá tak, aby znásobila šírku pásma spojení LTE tak, že vám umožňuje súčasne sťahovať údaje z viacerých sieťových pásiem. Nosiče komponentov LTE alebo pásma sú rozdelené na časti prenášajúce dáta, ktoré môžu mať šírku pásma 1,4, 3, 5, 10, 15 alebo 20 MHz. Až päť nosičov komponentov je možné agregovať spolu. Agregácia nosných kombinuje signály od týchto rôznych nosných, čo umožňuje zvýšenie šírky pásma až do 100 MHz na jedno pripojenie. Platí to pre typy sietí FDD aj TDD, ako aj pre pripojenie sťahovania a nahrávania.

Agregácia nosných môže pracovať s priľahlými nosičmi komponentov, ktoré sú umiestnené v rovnakom pásme prevádzkových frekvencií, alebo s nespojitými nosičmi z rôznych pásiem v rôznych prevádzkových frekvenciách. Obrázok nižšie pomáha vysvetliť toto:

Pokiaľ ide o dátové rýchlosti, táto technika môže poskytnúť extrémne vysoké špičkové dátové rýchlosti, teoreticky až 1 Gbps, keď sa využíva maximálna dostupná šírka pásma od piatich nosičov. Aj keď komerčné riešenia podporujú iba troch operátorov so špičkovou rýchlosťou prenosu dát až do 600 Mbps pre LTE-Advanced. V skutočnosti však prenosy hardvéru a siete nedosiahnu toto teoretické maximum, napríklad vrcholia rýchlosťou sťahovania približne 150 Mb / s, ak sú povolené dva 20MHz nosiče.

Videli sme tiež vznik LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, ktorý ponúka agregáciu nosných až s 32 komponentnými nosičmi. Tento ďalší krok teoreticky ponúka rýchlosti až do 3Gbps, aj keď najvyššie prenosové rýchlosti v sieťach v reálnom svete počas testovania údajne dosahujú najvyššiu rýchlosť 1 Gbps. Očakávajte, že sa toto číslo ešte viac zníži pod gigabitovú značku, keď tieto siete používate dnes, v dôsledku preťaženia, životného prostredia a ďalších faktorov.

Ďalšou veľkou výhodou systému Carrier Aggregation je to, že umožňuje úplnú spätnú a dopredu kompatibilitu medzi existujúcimi sieťami LTE a kompatibilnými zariadeniami LTE-Advanced. Spojenia LTE-Advanced sa budú poskytovať prostredníctvom existujúcich pásiem LTE, takže bežní používatelia LTE budú naďalej používať LTE ako zvyčajne, zatiaľ čo rozšírené pripojenia budú využívať viac dopravcov LTE.

MIMO

Technológia MIMO (Multiple Input Multiple Output) je ďalšou technológiou vyžadovanou pre fungovanie technológie LTE-Advanced.MIMO zvyšuje celkový prenosový tok tým, že kombinuje dátové toky z dvoch alebo viacerých antén a umožňuje fungovanie agregácie nosičov.

Namiesto toho, aby ste odosielali jednu informáciu od jedného odosielateľa jednému príjemcovi, môžete odoslať tú istú informáciu od viacerých odosielateľov do viacerých prijímačov. Je to paralelný proces, ktorý podstatne zvyšuje množstvo údajov, ktoré môžete odosielať a prijímať každú sekundu (bitov za hertz), ak máte modem prijímača, ktorý dokáže všetky informácie usporiadať do správneho poradia.

Aj keď sa MIMO už používa v sieťach LTE, LTE-Advanced vyžaduje, aby čipy zvyšovali počet vstupov a výstupov používaných súčasne. Vanilla LTE-Advanced podporuje až osem vysielačov a prijímačov pri sťahovaní a štyri po štyroch pri nahrávaní. Zvýšené usporiadanie MIMO tiež zlepší rýchlosť a kvalitu pripojenia starších spojení, ako sú CDMA, GSM a WCDMA.

Vidíme tiež nasadenie takzvaného masívneho MIMO pre LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, ktoré sa skladá z až 16 vysielačov a prijímačov. Táto technológia je tiež určená ako základ pre 5G.

QAM

Ďalšou dôležitou súčasťou hádanky LTE-Advanced je kvadratúrna amplitúdová modulácia (QAM). Táto technika v podstate napĺňa viac bitov informácií do signálu vysielaného z veže do telefónu. Vyššia QAM poskytuje viac informácií v signáli, a tým aj vyššie rýchlosti.

Spoločnosť Qualcomm porovnala QAM s nákladnými automobilmi prepravujúcimi väčší náklad kvôli efektívnejšiemu baleniu, čím sa znížil počet nákladných vozidiel potrebných na diaľnici.

Už sme predtým videli, že 64QAM sa používa v LTE-A, ale siete LTE-Advanced od spoločností ako Verizon, T-Mobile a ďalších používajú 256QAM. Táto konkrétna verzia QAM dramaticky zvyšuje šírku pásma a, podobne ako masívne MIMO, je ďalšou základnou technológiou používanou v 5G. V skutočnosti spoločnosť Qualcomm tvrdí, že 256-QAM zvyšuje rýchlosť sťahovania o 33 percent oproti 64-QAM.

Táto technológia sa používa aj v sieťach Wi-Fi, pričom Wi-Fi 5 (802.11ac) využíva 64QAM, zatiaľ čo nový štandard Wi-Fi 6 využíva 1024QAM. V každom prípade sa 64QAM aj 256QAM používajú v štandardnom LTE-A, zatiaľ čo LTE-A Pro sa všeobecne drží 256QAM.

Bunkový hardvér

Posledný kus technológie predstavený s LTE-Advanced je kus hardvéru nosiča nazývaný reléový uzol. Zatiaľ čo prenosové uzly nie sú neoddeliteľnou súčasťou zvyšovania rýchlosti vašich dát, zlepšia dostupnosť spojení LTE a ponúknu vám viac pripojení, z ktorých si môžete vybrať pri odosielaní prijímacích údajov.

Jednoducho povedané, reléový uzol je základná stanica s nízkym výkonom, ktorá sa používa na zvýšenie pokrytia siete na koncoch a za polomerom pripojenia hlavnej stanice. Tieto reléové uzly sa bezdrôtovo pripájajú k hlavnej stanici a mali by vám pomôcť zvýšiť signál, keď premýšľate blízko okraja vašej siete LTE. Prístup k zlepšenému pripojeniu bude samozrejme úplne závisieť od toho, či sa dopravcovia obťažujú investovať do budovania týchto uzlov.

Maximálne teoretické a užívateľské rýchlosti vidia veľké zvýšenie vďaka 4G LTE Advanced.

Hardvér modemu

Aby mohla agregácia operátorov, QAM a MIMO fungovať správne, vyžadujú tak telekomunikačné, ako aj hardvérové ​​implementácie zariadení. Zistíte, že veľa SoC inteligentných telefónov a externé modemy podporujú tieto rýchlejšie prenosové rýchlosti. Detaily hardvéru LTE-Advanced boli zavedené so špecifikáciami vydania 10 už v roku 2011. Každé zariadenie kategórie LTE kategórie 4 alebo novšie podporuje agregáciu operátora, QAM a väčšie konfigurácie MIMO, každý v rôznej miere. Medzitým zariadenia LTE kategórie 16 alebo novšie ponúkajú podporu pre zariadenia Gigabit LTE alebo LTE-Advanced Pro.

Jedným z príkladov je čipová sada Snapdragon 845 od Qualcomm, ktorá používa interný modem X20 LTE (kategória 18/13). Tento modem ponúka agregáciu piatich pásiem operátorov pre downlink, 4 × 4 MIMO a 256QAM. Inými slovami, obsahuje všetky zložky zariadenia potrebné na pripojenie LTE-Advanced a LTE-Advanced Pro.

Exynos 9820 od spoločnosti Samsung používaný v sérii Galaxy S10 ponúka vlastný LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE modem spoločnosti. Toto ponúka rýchlosti kategórie 20 s agregáciou až ôsmich pásiem, 4 × 4 MIMO a 256QAM. V skutočnosti spoločnosť Samsung tvrdí, že rýchlosť downlinkov je až 2 Gbps.

Huawei je ďalší významný hráč podporujúci LTE-Advanced a Pro / Gigabit LTE, počnúc čipovou sadou Kirin 970 v sériách Huawei Mate 10 a P20. Kirin 970 ponúka podporu kategórie 18, zatiaľ čo Kirin 980 dodáva modem kategórie 21.

Hardvér vo vašom smartfóne je však jednoznačne iba časťou bitky. Váš operátor musí tieto technológie podporovať, aby ste dosiahli najnižšiu latenciu a najvyššiu rýchlosť sťahovania.

Globálne zavedenie

Chvíľu to trvá, ale LTE-A od svojho založenia prešla svetom. Väčšina hlavných sietí v Afrike, Ázii, Európe a Amerike prijala tento štandard. Heck, LTE-Advanced Pro sa teraz dostáva aj na niekoľko trhov vo forme Gigabit LTE.

Zdá sa, že v tomto bode sú staré správy, pretože siete 5G sa pomaly šíria po celom svete, ale stavebné bloky LTE-A a LTE-Advanced Pro nikdy neboli také dôležité. Dôvodom je, že technológie podporujúce LTE-A a LTE-A Pro sa budú používať na okraji sietí 5G ako alternatíva pre používateľov.

súvisiace

• Tu je postup, ako aktivovať 4G LTE v telefóne s Androidom
• Čo je LTE? Všetko, čo potrebujete vedieť
• 5G vs Gigabit LTE: rozdiely sú vysvetlené