Sisu

• Kuidas LTE-A töötab?
• Kandja koondamine
• MIMO
• QAM
• Lahtri riistvara
• Modemi riistvara
• Ülemaailmne kasutuselevõtt
• Seotud

Tänapäeval on 4G LTE kahtlemata mobiilside lairibakiiruse osas faktiline standard kogu maailmas tegutsevatele operaatoritele. 3G ja muud vanemad tehnoloogiad suunatakse enamasti kaugematesse piirkondadesse või leviala mustadesse aukudesse. Aga mis edasi saab? Ilmne vastus on 5G ja see elab juba käputäis riikides. Vahepeal oleme näinud, et teist tüüpi kärgtehnoloogia on muutunud tavaliseks: LTE-A.

(LTE-A) on saadaval Euroopas, Põhja-Ameerikas ja Aasias juba mõni aasta. Mis siis täpsemalt on LTE-A? Selles töös käsitleme lähemalt, kuidas tehnoloogia töötab ja mida see tarbijatele tähendab.

Ära jäta vahele: Parimad 5G telefonid, mida saate osta, ja kõik 5G telefonid on varsti saadaval

Kuidas LTE-A töötab?

Nagu nimest järeldada võib, on LTE-Advanced lihtsalt praeguse LTE-ühenduvuse väljaarendatud versioon, kasutades nime „täiustatud” õigustamiseks mitmesuguseid lisatehnikaid. Rakenduses LTE-Advanced tutvustatud uued funktsioonid on kandja koondamine (CA), olemasolevate mitmeantennitehnikate parem kasutamine (MIMO) ja tugisõlmede tugi. Kõik need on mõeldud LTE-võrkude ja -ühenduste stabiilsuse, ribalaiuse ja kiiruse suurendamiseks.

Oleme näinud ka LTE-Advanced Pro - mõnel turul tuntud ka kui Gigabit LTE - saabumist (3GPP väljalase 13 ja uuemad). Kuidas see erineb tavalisest LTE-A-st? See Sierra Wirelessi infograafik illustreerib hästi, kuidas see kokku sobib.

LTE-A Pro / Gigabaidine LTE kasutab olemasolevat 256QAM-tehnoloogiat, täpsemat operaatori koondamist ja muid tehnikaid, et suurendada kiirust vanilje LTE-A abil. See on ka määratud moodustama suurema osa 5G juurutamisest, peamiselt katvusaladest, kus 5G pole saadaval.

Kandja koondamine

Tõenäoliselt on LTE-Advanced taga võti koondamine. Põhimõtteliselt on see tehnoloogia mõeldud LTE-ühenduste ribalaiuse korrutamiseks, võimaldades teil üheaegselt alla laadida andmeid mitmelt võrguribalt. LTE komponendikandjad ehk ribad jaotatakse andmeid kandvateks osadeks, mille ribalaius võib olla 1,4, 3, 5, 10, 15 või 20 MHz. Kokku saab koondada kuni viis komponendikandjat. Kandja koondamine ühendab nende erinevate kandjate signaalid, võimaldades ribalaiust ühe ühenduse korral suurendada kuni 100 MHz. See kehtib nii FDD kui ka TDD võrgutüüpide kohta, samuti nii allalaadimis- kui ka üleslaadimisühenduste kohta.

Kandjate liitmine võib töötada külgnevate komponentide kandjatega, mis asuvad samas töösagedusribas, või erinevate sagedusribade katkematute kandjatega, erinevatel töösagedustel. Allolev pilt aitab seda selgitada:

Andmekiiruse osas võib see tehnika pakkuda erakordselt kõrgeid andmeedastuskiirusi, teoreetiliselt kuni 1 Gbps, kui kasutada maksimaalset saadaolevat ribalaiust viiel kandjal. Ehkki kommertslahendused toetavad LTE-Advanced jaoks ainult kuni kolme operaatorit, mille maksimaalne andmeedastuskiirus on kuni 600 Mbps. Tegelikult jäävad kandjad, riistvara ja võrgu leviala sellest teoreetilisest maksimumist madalamaks, näiteks saavutades maksimaalse allalaadimiskiiruse umbes 150Mbps, kui kaks 20MHz operaatorit on lubatud.

Samuti oleme näinud, et ilmub LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, mis ühendab kuni 32 komponendikandjat. See järgmine samm pakub teoreetiliselt kiirust kuni 3Gbps, ehkki testimise ajal on reaalainete võrkude maksimaalne andmeedastuskiirus kiirusel 1 Gbps. Eeldatakse, et see arv kaldub ummikute, keskkonna ja muude tegurite tõttu nende võrkude tänapäeval kasutamisel veelgi gigabaidimärgi alla.

Teiseks Carrier Aggregatsiooni eeliseks on see, et see võimaldab olemasolevate LTE-võrkude ja LTE-Advancediga ühilduvate seadmete täielikku tagasi ja edasi ühilduvust. LTE-Advanced ühendusi pakutakse olemasolevate LTE ribade kaudu, nii et tavalised LTE kasutajad jätkavad LTE kasutamist tavaliselt, samas kui Advanced ühendused kasutavad mitut LTE operaatorit.

MIMO

Mitme sisendi mitme väljundi tehnoloogia (MIMO) on veel üks tehnoloogia, mis on vajalik LTE-Advanced kasutamiseks.MIMO suurendab ülekande üldist bitikiirust, ühendades kahe või enama antenni andmevood ja võimaldab kandja koondamist.

Selle asemel, et saata ühe teabe üks saatjalt ühele vastuvõtjale, võite saata ühe ja sama teabe mitme saatja kaudu mitmele vastuvõtjale. See on paralleelne protsess, mis suurendab märkimisväärselt andmemahtu, mida saate igal sekundil (bitti hertsides) saata ja vastu võtta, kui teil on vastuvõtja modem, mis võimaldab kogu teabe sorteerida õiges järjekorras.

Kuigi MIMO-d kasutatakse juba LTE-võrkudes, nõuab LTE-Advanced, et kiibid suurendaksid samaaegselt kasutatavate sisendite ja väljundite arvu. Vanilla LTE-Advanced toetab allalaadimisel kuni kaheksat saatjat ja vastuvõtjat ning üleslaadimisel neli kuni neli. Suurenenud MIMO paigutus parandab ka selliste pärandühenduste nagu CDMA, GSM ja WCDMA kiirust ja ühenduse kvaliteeti.

Samuti näeme, et LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE jaoks kasutatakse niinimetatud massilist MIMO-d, mis koosneb kuni 16 saatjast ja vastuvõtjast. See tehnoloogia on loodud ka 5G aluse loomiseks.

QAM

Veel üks oluline osa LTE-Advanced mõistatuses on kvadratuur amplituudmodulatsioon (QAM). See tehnika kraabib sisuliselt rohkem bitti teavet signaalist, mis saadetakse tornist telefoni. Kõrgem QAM edastab signaalina rohkem teavet ja seega ka kiiremat kiirust.

Qualcomm on QAM-i võrrelnud suurema tõhususega pakkimise tõttu suurema koormaga veokitega, vähendades sellega maanteel vajalike veokite arvu.

Varem oleme näinud, et 64QAM-i kasutatakse LTE-A-s, kuid ka Verizon, T-Mobile jt-sugused LTE-Advanced võrgud kasutavad 256QAM-i. See konkreetne QAM-i versioon suurendab dramaatiliselt ribalaiust ja on sarnaselt massiivse MIMO-ga veel üks 5G-s kasutatav alustehnoloogia. Tegelikult tõstab Qualcomm sõnul 256QAM allalaadimiskiirust 64% -ni võrreldes 33 protsenti.

Seda tehnoloogiat kasutatakse ka WiFi-s, kus Wi-Fi 5 (802.11ac) kasutab 64QAM-i, samas kui uus Wi-Fi 6-standard kasutab ära 1024QAM-i. Igal juhul kasutatakse standardses LTE-A mõlemad 64QAM ja 256QAM, samas kui LTE-A Pro jääb üldiselt 256QAM.

Lahtri riistvara

Viimane tehnoloogia, mida tutvustati LTE-Advanced abil, on kanduri riistvara, mida nimetatakse releesõlmeks. Ehkki releesõlmed ei ole teie andmekiiruse parandamise lahutamatu osa, parandavad need LTE-ühenduste kättesaadavust ja pakuvad teile vastuvõtvate andmete saatmisel rohkem ühendusi.

Lihtsamalt öeldes on releesõlm väikese energiatarbega tugijaam, mida kasutatakse võrgu leviala suurendamiseks põhijaama ühendusraadiuse otstes ja sellest väljaspool. Need releesõlmed ühendatakse juhtmevabalt põhijaamaga ja need peaksid aitama signaali suurendada, kui imestate oma LTE-võrgu serva lähedal. Muidugi sõltub juurdepääs paremale ühenduvusele täielikult sellest, kas operaatorid viitsivad nende sõlmede ehitamisse investeerida.

4G LTE Advanced pakub teoreetiliselt kõrgeimat ja kasutajakiirust suuremat tõuget.

Modemi riistvara

Korrektseks toimimiseks vajavad operaatori koondamine, QAM ja MIMO nii telekommunikatsiooni kui ka seadme riistvara juurutamist. Leiate, et paljud nutitelefonide soC-d ja välised modemid toetavad neid kiiremaid andmeedastuskiirusi. LTE-Advanced riistvara üksikasjad tutvustati väljalaske 10 spetsifikatsioonidega juba 2011. aastal. Mis tahes LTE 4. kategooria seade või kõrgem toetab kandja koondamist, QAM ja suuremaid MIMO konfiguratsioone, igaüks erineval määral. Samal ajal pakuvad LTE kategooria 16 või uuemad seadmed Gigabit LTE või LTE-Advanced Pro seadmetele tuge.

Üks näide on Qualcommi Snapdragon 845 kiibistik, mis kasutab ettevõttesisest X20 LTE modemit (kategooria 18/13). See modem pakub allalingi jaoks viit sagedusriba kandjat, 4 × 4 MIMO ja 256QAM. Teisisõnu, sellel on kõik seadme koostisosad, mis on vajalikud LTE-Advanced ja LTE-Advanced Pro ühenduvuseks.

Galaxy S10 sarjas kasutatav Samsungi Exynos 9820 pakub ettevõtte enda modemi LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE. See pakub 20. kategooria kiirusi kuni kaheksa ribaga kandja liitmise, 4 × 4 MIMO ja 256QAM abil. Tegelikult väidab Samsung, et allalingi kiirus on kuni 2 Gbps.

Huawei on veel üks suur mängija, kes toetab LTE-Advanced ja Pro / Gigabit LTE, alustades Kirin 970 kiibistikust Huawei Mate 10 seerias ja P20 seerias. Kirin 970 pakub 18. kategooria tuge, Kirin 980 aga 21. kategooria modemit.

Nutitelefoni sees olev riistvara on aga selgelt vaid osa lahingust. Teie operaator peab neid tehnoloogiaid toetama, et saaksite madalaima latentsusaja ja kiireima allalaadimiskiiruse.

Ülemaailmne kasutuselevõtt

See võtab veidi aega, kuid LTE-A on selle loomisest alates teinud ringi maailmas. Enamik Aafrika, Aasia, Euroopa ja Ameerika suurimatest võrkudest on selle standardi omaks võtnud. Heck, LTE-Advanced Pro jõuab Gigabiti LTE näol ka nüüd mitmele turule.

Tundub, et praegusel hetkel on vanad uudised, kuna 5G-võrgud teevad aeglaselt maailmas ringi, kuid LTE-A ja LTE-Advanced Pro ehitusplokid pole kunagi olnud olulisemad. Selle põhjuseks on asjaolu, et LTE-A ja LTE-A Pro aluseks olevaid tehnoloogiaid kasutatakse 5G võrkude servas kasutajate jaoks varuvariandina.

Seotud

• Siit saate teada, kuidas 4G LTE aktiveerida oma Androidi nutitelefonis
• Mis on LTE? Kõik, mida pead teadma
• 5G vs Gigabit LTE: erinevused selgitatud