Περιεχόμενο

• Πώς λειτουργεί το LTE-A;
• Συσσωμάτωση φορέα
• MIMO
• QAM
• Εξοπλισμός κυττάρων
• Εξοπλισμός μόντεμ
• Παγκόσμια ανάπτυξη
• Σχετιζομαι με

Αυτές τις μέρες, η 4G LTE είναι αναμφισβήτητα το de facto πρότυπο για τους μεταφορείς σε όλο τον κόσμο όταν πρόκειται για κινητές ευρυζωνικές ταχύτητες, με 3G και άλλες παλαιότερες τεχνολογίες να υποβαθμίζονται σε πιο απομακρυσμένες περιοχές ή μαύρες τρύπες κάλυψης. Αλλά τι άλλο; Η προφανής απάντηση είναι 5G, και ήδη ζει σε μια χούφτα χώρες. Εν τω μεταξύ, έχουμε δει ένα άλλο είδος κυψελοειδούς τεχνολογίας να γίνει συνηθισμένο: LTE-A.

(LTE-A) είναι διαθέσιμη στην Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική και την Ασία εδώ και μερικά χρόνια. Τι ακριβώς είναι το LTE-A; Σε αυτό το κομμάτι εξετάζουμε προσεχώς το πώς λειτουργεί η τεχνολογία και τι σημαίνει για τους καταναλωτές.

Μη χάσετε: Τα καλύτερα 5G τηλέφωνα που μπορείτε να αγοράσετε και όλα τα τηλέφωνα 5G έρχονται σύντομα

Πώς λειτουργεί το LTE-A;

Όπως υπονοεί το όνομα, το LTE-Advanced είναι απλώς μια εξελιγμένη έκδοση της τρέχουσας συνδεσιμότητας LTE, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία πρόσθετων τεχνικών για να εγγυηθεί το "προηγμένο" όνομα. Οι νέες λειτουργίες που εισήχθησαν στο LTE-Advanced είναι Carrier Aggregation (CA), η καλύτερη χρήση των υφιστάμενων τεχνικών πολλαπλών κεραιών (MIMO) και η υποστήριξη των κόμβων αναμετάδοσης. Όλα αυτά έχουν σχεδιαστεί για να αυξάνουν τη σταθερότητα, το εύρος ζώνης και την ταχύτητα των δικτύων LTE και των συνδέσεων.

Έχουμε επίσης δει την άφιξη του LTE-Advanced Pro - γνωστού και ως Gigabit LTE σε ορισμένες αγορές - (3GPP Release 13 και up). Πώς λοιπόν διαφέρει αυτό από το τυπικό LTE-A; Αυτό το Sierra Wireless infographic κάνει μια καλή δουλειά που δείχνει πώς ταιριάζει μαζί.

Το LTE-A Pro / Gigabit LTE χρησιμοποιεί την υπάρχουσα τεχνολογία 256QAM, την πιο προηγμένη συνάθροιση φορέων και τις άλλες τεχνικές για την αύξηση της ταχύτητας πάνω από τη βανίλια LTE-A. Είναι, επίσης, να είναι ένα σημαντικό μέρος των 5G αναπτύξεων, ουσιαστικά καλύπτοντας περιοχές στην κάλυψη όπου 5G δεν είναι διαθέσιμη.

Συσσωμάτωση φορέα

Πιθανώς το κλειδί πίσω από το LTE-Advanced είναι η συνάθροιση φορέων. Ουσιαστικά, αυτή η τεχνολογία έχει σχεδιαστεί για να πολλαπλασιάζει το εύρος ζώνης των συνδέσεων LTE επιτρέποντάς σας να κάνετε λήψη δεδομένων από πολλές ζώνες δικτύου ταυτόχρονα. Οι φορείς LTE ή οι ζώνες χωρίζονται σε τμήματα μεταφοράς δεδομένων που μπορούν να έχουν εύρος ζώνης 1,4, 3, 5, 10, 15 ή 20 MHz. Μπορούν να συσσωρευτούν έως και πέντε φορείς. Το Carrier Aggregation συνδυάζει σήματα από αυτούς τους διαφορετικούς φορείς, επιτρέποντας την αύξηση του εύρους ζώνης έως 100 MHz για μία μόνο σύνδεση. Αυτό ισχύει και για τους τύπους δικτύου FDD και TDD, καθώς και για συνδέσεις λήψης και μεταφόρτωσης.

Η συσσωμάτωση φορέα μπορεί να λειτουργήσει με συνεχόμενους φορείς συνιστωσών που βρίσκονται εντός της ίδιας ζώνης συχνότητας λειτουργίας ή με μη συνεχείς φορείς από διαφορετικές ζώνες σε διαφορετικές συχνότητες λειτουργίας. Η παρακάτω εικόνα βοηθάει να εξηγηθεί αυτό:

Όσον αφορά τις ταχύτητες δεδομένων, αυτή η τεχνική μπορεί να προσφέρει εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες δεδομένων κορυφής, θεωρητικά μέχρι 1Gbps, όταν χρησιμοποιούν το μέγιστο διαθέσιμο εύρος ζώνης από πέντε φορείς. Παρόλο που οι εμπορικές λύσεις υποστηρίζουν μόνο έως και τρεις φορείς με μέγιστες ταχύτητες δεδομένων μέχρι 600 Mbps για LTE-Advanced. Ωστόσο, στην πραγματικότητα οι μεταφορείς, το υλικό και η κάλυψη του δικτύου θα υπολείπονται αυτού του θεωρητικού ανώτατου ορίου, για παράδειγμα η μέγιστη ταχύτητα λήψης περίπου 150Mbps με δύο ενεργοποιημένους φορείς 20MHz.

Έχουμε επίσης δει το LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, το οποίο αναδεικνύει τη συνάθροιση φορέων με έως και 32 φορείς. Αυτό το επόμενο βήμα θεωρητικά προσφέρει ταχύτητες έως και 3Gbps, αν και οι μέγιστοι ρυθμοί δεδομένων σε δίκτυα πραγματικού κόσμου κατά τη διάρκεια των δοκιμών φέρονται να υπερβαίνουν τα 1Gbps. Αναμείνετε ότι ο αριθμός αυτός θα βυθιστεί ακόμη περισσότερο κάτω από το σήμα gigabit όταν χρησιμοποιείτε αυτά τα δίκτυα σήμερα, εξαιτίας της συμφόρησης, του περιβάλλοντος και άλλων παραγόντων.

Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα της Carrier Aggregation είναι ότι επιτρέπει πλήρη συμβατότητα προς τα πίσω και προς τα εμπρός μεταξύ των υφιστάμενων δικτύων LTE και των συμβατών με LTE συσκευών. Οι συνδέσεις LTE-Advanced θα παρέχονται μέσω των υφιστάμενων ζωνών LTE, έτσι οι τυποποιημένοι χρήστες LTE θα συνεχίσουν να χρησιμοποιούν το LTE κανονικά, ενώ οι προηγμένες συνδέσεις θα χρησιμοποιούν πολλαπλούς φορείς LTE.

MIMO

Η τεχνολογία πολλαπλών εισόδων πολλαπλών εξόδων (MIMO) είναι μια άλλη τεχνολογία που απαιτείται για την εργασία LTE-Advanced.Το MIMO αυξάνει το συνολικό bitrate μεταφοράς, συνδυάζοντας ροές δεδομένων από δύο ή περισσότερες κεραίες και επιτρέπει τη λειτουργία της συνάθροισης φορέα.

Αντί να στέλνετε ένα μόνο στοιχείο πληροφοριών από έναν αποστολέα σε έναν δέκτη, μπορείτε να στείλετε το ίδιο ενιαίο κομμάτι πληροφοριών από πολλούς αποστολείς σε πολλούς δέκτες. Είναι μια παράλληλη διαδικασία, η οποία αυξάνει σημαντικά την ποσότητα των δεδομένων που μπορείτε να στείλετε και να λάβετε κάθε δευτερόλεπτο (bits ανά hertz), εφόσον έχετε ένα μόντεμ λήπτη που μπορεί να ταξινομήσει όλες τις πληροφορίες στην σωστή σειρά.

Παρόλο που το MIMO χρησιμοποιείται ήδη σε δίκτυα LTE, το LTE-Advanced απαιτεί τα τσιπ να αυξάνουν τον αριθμό εισόδων και εξόδων που χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα. Το Vanilla LTE-Advanced υποστηρίζει έως και οκτώ πομπούς και δέκτες κατά τη διάρκεια λήψης και τέσσερις με τέσσερις κατά τη φόρτωση. Η αυξημένη ρύθμιση MIMO θα βελτιώσει επίσης την ταχύτητα και την ποιότητα σύνδεσης των συνδέσεων παλαιού τύπου όπως CDMA, GSM και WCDMA.

Βλέπουμε επίσης την αποκαλούμενη μαζική MIMO που αναπτύσσεται για LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, αποτελούμενη από έως και 16 πομπούς και δέκτες. Αυτή η τεχνολογία είναι επίσης έτοιμη να αποτελέσει το θεμέλιο για το 5G.

QAM

Ένα άλλο σημαντικό μέρος του παζλ LTE-Advanced είναι η διαμόρφωση εύρους τετραγωνικής διατομής (QAM). Αυτή η τεχνική γεμίζει ουσιαστικά περισσότερα κομμάτια πληροφοριών στο σήμα που στέλνεται από έναν πύργο στο τηλέφωνό σας. Το υψηλότερο QAM παρέχει περισσότερες πληροφορίες σε ένα σήμα και έτσι μεγαλύτερες ταχύτητες.

Η Qualcomm έχει συγκρίνει το QAM με τα φορτηγά που μεταφέρουν μεγαλύτερο φορτίο εξαιτίας της αποτελεσματικότερης συσκευασίας, μειώνοντας έτσι τον αριθμό των φορτηγών που χρειάζονται σε αυτοκινητόδρομο.

Έχουμε δει στο παρελθόν ότι το 64QAM χρησιμοποιείται σε LTE-A, αλλά τα δίκτυα LTE-Advanced από τους συμπατριώτες της Verizon, της T-Mobile και άλλων χρησιμοποιούν επίσης το 256QAM. Αυτή η συγκεκριμένη έκδοση του QAM ενισχύει δραματικά το εύρος ζώνης και, όπως και το μαζικό MIMO, είναι μια άλλη βασική τεχνολογία που χρησιμοποιείται στο 5G. Στην πραγματικότητα, η Qualcomm λέει ότι το 256QAM αυξάνει τις ταχύτητες λήψης κατά 33% σε σχέση με 64QAM.

Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται επίσης στο Wi-Fi, με το Wi-Fi 5 (802.11ac) που χρησιμοποιεί 64QAM, ενώ το νέο πρότυπο Wi-Fi 6 εκμεταλλεύεται το 1024QAM. Σε κάθε περίπτωση, τα 64QAM και 256QAM χρησιμοποιούνται αμφότερα στο πρότυπο LTE-A, ενώ το LTE-A Pro είναι γενικά κολλημένο σε 256QAM.

Εξοπλισμός κυττάρων

Το τελευταίο κομμάτι της τεχνολογίας που εισήχθη με το LTE-Advanced είναι ένα κομμάτι υλικού φορέα που ονομάζεται κόμβος αναμετάδοσης. Ενώ οι κόμβοι αναμετάδοσης δεν αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της βελτίωσης των ταχυτήτων των δεδομένων σας, θα βελτιώσουν τη διαθεσιμότητα των συνδέσεων LTE και θα σας προσφέρουν περισσότερες συνδέσεις για να επιλέξετε από την αποστολή δεδομένων λήψης.

Με απλά λόγια, ένας κόμβος αναμετάδοσης είναι ένας σταθμός βάσης χαμηλής ισχύος που χρησιμοποιείται για την ενίσχυση της κάλυψης του δικτύου στα άκρα και πέρα ​​από την ακτίνα σύνδεσης του κεντρικού σταθμού. Αυτοί οι κόμβοι αναμετάδοσης συνδέονται ασύρματα με τον κεντρικό σταθμό και θα πρέπει να ενισχύουν το σήμα σας όταν αναρωτιέστε κοντά στην άκρη του δικτύου LTE. Φυσικά, η πρόσβαση στη βελτιωμένη συνδεσιμότητα εξαρτάται εξ ολοκλήρου από το αν οι φορείς αναγκάζονται να επενδύσουν στην κατασκευή αυτών των κόμβων.

Οι κορυφαίες θεωρητικές και οι ταχύτητες των χρηστών βλέπουν μια μεγάλη ώθηση με την 4G LTE Advanced.

Εξοπλισμός μόντεμ

Για να λειτουργήσει σωστά, η συνάθροιση φορέων, QAM και MIMO απαιτούν τόσο τηλεπικοινωνίες όσο και υλοποιήσεις υλικού. Θα διαπιστώσετε ότι πολλά SoCs smartphone και εξωτερικά μόντεμ υποστηρίζουν αυτές τις ταχύτερες ταχύτητες δεδομένων. Προηγμένες λεπτομέρειες υλισμικού LTE εισήχθησαν με τις προδιαγραφές Release 10 το 2011. Κάθε συσκευή LTE κατηγορίας 4 ή υψηλότερη υποστηρίζει τη συσσωμάτωση φορέα, QAM και τις μεγαλύτερες διαμορφώσεις MIMO, η κάθε μία σε διαφορετικούς βαθμούς. Εν τω μεταξύ, οι συσκευές LTE κατηγορίας 16 ή αργότερα προσφέρουν υποστήριξη για συσκευές Gigabit LTE ή LTE-Advanced Pro.

Ένα παράδειγμα είναι το chipset Snapdragon 845 της Qualcomm, το οποίο χρησιμοποιεί εσωτερικό μόντεμ X20 LTE (Κατηγορία 18/13). Αυτό το μόντεμ προσφέρει συνάθροιση πέντε φορέων ζώνης για downlink, 4 × 4 MIMO και 256QAM. Με άλλα λόγια, έχει όλα τα συστατικά της συσκευής απαραίτητα για τη σύνδεση LTE-Advanced και LTE-Advanced Pro.

Το Exynos 9820 της Samsung που χρησιμοποιείται στη σειρά Galaxy S10 προσφέρει το δικό του LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE μόντεμ. Αυτό προσφέρει ταχύτητες κατηγορίας 20 με συσσώρευση φορέων έως και οκτώ, 4 × 4 MIMO και 256QAM. Στην πραγματικότητα, η Samsung υποστηρίζει ταχύτητες downlink μέχρι 2Gbps.

Η Huawei είναι ένας άλλος σημαντικός παίκτης που υποστηρίζει LTE-Advanced και Pro / Gigabit LTE, ξεκινώντας με το chipset Kirin 970 της σειράς Huawei Mate 10 και της σειράς P20. Το Kirin 970 προσφέρει υποστήριξη κατηγορίας 18, ενώ το Kirin 980 προσφέρει ένα μόντεμ κατηγορίας 21.

Το υλικό στο εσωτερικό του smartphone σας είναι σαφώς μόνο μέρος της μάχης. Ο φορέας σας πρέπει να υποστηρίξει αυτές τις τεχνολογίες για να έχετε τη χαμηλότερη καθυστέρηση και τις πιο γρήγορες ταχύτητες λήψης.

Παγκόσμια ανάπτυξη

Χρειάστηκε λίγος χρόνος, αλλά ο LTE-A έχει κάνει τον τρόπο του σε όλο τον κόσμο από την έναρξή του. Τα περισσότερα από τα μεγάλα δίκτυα στην Αφρική, την Ασία, την Ευρώπη και την Αμερική υιοθέτησαν το πρότυπο. Heck, η LTE-Advanced Pro φτάνει επίσης σε πολλές αγορές τώρα, με τη μορφή Gigabit LTE.

Φαίνεται σαν παλιές ειδήσεις σε αυτό το σημείο, καθώς τα δίκτυα 5G σιγά-σιγά κινούνται σε όλο τον κόσμο, αλλά τα δομικά στοιχεία των LTE-A και LTE-Advanced Pro δεν ήταν ποτέ πιο σημαντικά. Αυτό συμβαίνει επειδή οι τεχνολογίες που υποστηρίζουν τα LTE-A και LTE-A Pro θα χρησιμοποιηθούν στην άκρη των δικτύων 5G ως εναλλακτική λύση για τους χρήστες.

Σχετιζομαι με

• Δείτε πώς μπορείτε να ενεργοποιήσετε το 4G LTE στο Android smartphone σας
• Τι είναι το LTE; Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε
• 5G vs Gigabit LTE: οι διαφορές εξηγούνται