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[业界] 5G到来之前 我们先聊聊千兆级LTE是什么

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路人鱼 发表于 2016-11-29 00:09:55
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今年10月,高通和澳洲运营商Telstra 、爱立信以及NETGEAR共同推出了基于首款千兆级LTE调制解调器骁龙X16的移动路由器MR1100,根据高通的计划,下一代骁龙835也将集成该骁龙X16。顾名思义,千兆级LTE的理论速度可以达到光纤级别的1Gbps,与国际电信联盟对4G定义的标准一致,业界称之为LTE-A。虽然千兆级LTE无法和5G几个Gbps的速度相提并论,但高通产品市场高级总监沈磊认为,前者是实现5G商用的第一步,而且未来还会和5G共存很长一段时间。
                    
5G到来之前 我们先聊聊千兆级LTE是什么-1 (调制解调器,爱立信,无线网络,通信技术,路由器)

每一代通信技术的原理都大同小异,而千兆级LTE之所以能达到第一代LTE十倍的速度,主要得益于三个关键技术:载波聚合、高阶调制、更高阶的MIMO。
载波聚合——增加信道数量
在无线网络中,提高传输速率最简单的方法之一就是增加传输带宽。每一代移动通信的升级,载波带宽都在持续提升,LTE的一个载波最少是20MHz的带宽(而GSM是200KHz,WCDMA和HSPA+是5MHz)。那在这一基础上如何进一步提升传输速度呢?在LTE到LTE-A演进的过程中,3GPP提出了载波聚合技术,即将多个载波聚合成更高的带宽,理论上LTE-A系统中可以实现2-5个LTE成员载波(ComponentCarrier,CC)的聚合。
沈磊用澳洲运营商Telstra举了个例子,“Telstra有三个授权频段,每个频段都是20MHz,通过射频和基带技术,就可以把这三个载波、三个频段聚合起来,以达到更高的传输速度。”
三载波聚合后的速度怎么算?

5G到来之前 我们先聊聊千兆级LTE是什么-2 (调制解调器,爱立信,无线网络,通信技术,路由器)

通俗点理解就是,三个射频信道变成一个更宽的信道,3个20MHz实际上就相当于60MHz,数据吞吐量提升了3倍。另外,因为2×2MIMO每个载波有2个数据流,三载波条件下就有6个数据流,以64-QAM的调制方式已知75Mbps的速度来算,三载波聚合后的6个数据流就相当于75Mbps×6=450Mbps。
当然,这种部署的方式并不是固定的。每个运营商拥有的频段都有差异,所以三个载波事实上可以灵活部署,可以是连续的,也可以是离散的。
例如,一个700MHz,一个900MHz,一个1.8GHz可以聚合;TDD载波和FDD载波也可以混合地聚合在一起。
高阶调制——增加传输信号比特数
载波聚合是提升速率最直接最有效的方法,但移动通信系统的带宽资源是有限的,而高阶调制就是利用有限带宽资源提供高数据速率一种的手段。
高阶调制方式是一种复杂的调制方式,例如提高收发器的复杂程度可以让一个信号搬运更多的比特。LTE最初的下行调制方式是64-QAM,这也是和2G、3G相比升级的地方。众所周知,目前64-QAM(64个样点,样点数目越多传输效率越高)的一个信号可以承载6个比特,而如果扩展到256-QAM(256个样点),一个信号则可以承载8个比特,带宽效率直接提升了33%。
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