千兆級LTE的一小步,5G之路的一大步

2021-09-23 02:49:09 字數 3554 閱讀 2385

cnet科技行者 8月8日 北京訊息(文/周雅):儘管5g已被提上日程,但這依然不影響乙個既定事實:5g商用到形成氣候,還需要3-5年——根據工信部、3gpp、中國imt-2020(5g)推進組以及三大運營商的5g商用計畫顯示,2023年中國將展開5g網路第二階段測試,2023年大規模試驗組網,2023年建設5g網,最快2023年商用5g。嚴格說,每一代移動通訊技術要想覆蓋的嚴絲合縫,必須經歷乙個過渡期,而5g的必經之路,就是千兆級lte。

千兆級lte的理論速度可以達到光纖級別的1gbps,與國際電信聯盟對4g定義的標準一致,業界稱之為lte-a。單從速度來說,千兆級lte當然沒法和數千兆級的5g相提並論,不過,前者是在為5g鋪路,未來5g的技術很多都是從4g演化而來,兩者會長期共存和互補。

原因在於,5g不可能一夜之間部署完整,通常會先從熱點地區開始部署,再慢慢擴充套件。在5g的整個時間表中,4g還會繼續發展,lte、lte-a、lte-a pro會和5g長期共存和互補,這是未來5g全球標準商業化的步驟。這也是為什麼到現在,乙個多模的手機裡,2g、3g、4g頻段都在協同工作。

那麼,業界所稱的「光纖級別」的速率,甚至高於家庭光纖速率是怎麼煉成的?

這就要從lte技術的起點說起,它得具備這幾個特性:

lte最入門級的考慮就是有乙個20mhz頻寬的載波(以前gsm時代是200khz,wcdma和hspa+時代是5mhz),在這個基礎上,lte的調製方式也比2g和3g有了乙個公升級,因為乙個通道的寬度、容量和資料率、單位時間傳輸的資料呈正比。此載波基礎上,下行初始的調製方式是64-qam(quadrature amplitude modulation,正交振幅調製——可以視為一種訊號調製方式,每個訊號可以傳6個bit),且至少部署2x2mimo(指的是在接收端要有兩個天線,有兩個接收的射頻通路,可以理解成有兩個資料流)。這種配置下,乙個資料流可以傳75mbps,由於至少有兩個資料流,所以實際就是75×2=150mbps。

以上速率已經是幾年前的lte,而lte基本每年都在發展,整個生態系統同樣在發展。

每一代通訊技術的原理都大同小異,每一代移動通訊的公升級,載波頻寬都在持續提公升,而千兆級lte之所以能達到第一代lte十倍的速度,是因為多種技術的加持,包括:載波聚合、更複雜的高階調製、更高階的mimo。

(1)第一步,載波聚合,增加通道數量。簡單的理解就是利用基帶以及射頻技術,將三個載波進行聚合,成為乙個更寬的通道。這是三個技術中最易實現最早被採用的。

以澳洲運營商telstra舉例。telstra有三個授權頻段,每個頻段都是20mhz,它可以通過射頻和基帶技術,把這三個載波、三個頻段聚合起來,變成乙個更寬的通道=3×20mhz,以達到更高的傳輸速度=60mhz。由於每個載波可以傳輸2個資料流,三載波條件下一共有6個資料流,乙個資料流是64-qam,速度是75mbps,所以三載波聚合可以得到450mbps。這就是實現千兆級的技術之一,通過三個載波聚合將速度提公升到450mbps。

(2)第二步是高階調製,通過增強調製方式讓每個訊號搬運更多的資料。

簡單來說,最初使用的64-qam承載了6個bit僅支援75mbps的速率,現在,高通將其公升級到256-qam,比原來提公升了33%,每個可以支援100mbps。再次經過三載波聚合,結果就是6×100mbps,在兩個技術疊加的情況下可以將速率從450mbps 提公升到 600mbps。這個數字足以讓我們興奮了。

(3)第三步是在終端上部署更高階的mimo,更多的天線,更多的收發鏈路,從而支援更多的資料流。

再以雲儲存為例,通過千兆級lte,使用者在雲端讀取檔案的速度體驗近於在本地實時讀取的體驗。未來,雲盤替代本地儲存將有望實現。

迄今為止,來自18個國家的26家運營商已規劃或試驗部署千兆級lte網路,全球有超過37個國家的運營商正試驗或部署相關的數據機特性。

早在2023年2月,高通就發布了第六代分離式lte多模晶元組——驍龍x16數據機,支援到了1gbps的下行速率及150mbps的上行速率。

高通官方稱x16 lte「跨越了無線和有線的邊界」,其實還是比較貼切的。x16 lte相當於一塊橫跨從智慧型手機、平板電腦和移動計算終端,到汽車、無人機和虛擬實境終端等的連線平台。至於消費者的體驗,就是諸如360度vr內容的實時傳送、更快訪問雲端應用與服務。

再譬如2023年1月,qualcomm、telstra、愛立信和netgear宣布推出全球首個商用千兆級lte(gigabit lte)網路及終端,並在位於澳大利亞雪梨的telstra體驗中心進行了千兆級lte網路體驗活動。作為全球首款千兆級lte終端,netgear nighthawk m1移動路由器採用的也是驍龍x16 lte數據機,支援高達1gbps的下行速率及150mbps的上行速率。

不止於技術層面,支援千兆級lte的產品其實已經開始來到了我們的身邊。

1、千兆級lte整合於移動平台,應用於智慧型移動終端。

高通驍龍835是現在支援千兆級lte的唯一一款處理器,採用10奈米製程工藝,整合驍龍x16 lte,支援包括智慧型手機、vr/ar頭顯裝置、聯網攝像頭、平板電腦、移動pc等等終端。這些終端執行各種作業系統,包括android、windows 10。

近期,中國移動終端****和中國移動浙江公司聯合高通,基於td-lte 「4g+」網路,在浙江杭州首次成功完成基於商用終端的千兆級速率外場測試,下行峰值速率達到700mbps以上,平均速率680mbps左右。此次測試採用的,正是搭載驍龍835移動平台的三星galaxy s8/s8+。

三星、中興通訊、htc、索尼以及摩托羅拉都計畫或已經發布支援千兆級lte網路的手機終端。

2、千兆級lte應用於pc。

驍龍處理器具備移動計算特性,包括千兆級lte連線、多**、機器學習和硬體安全,同時還能支援輕薄、無風扇式的設計以及長電池續航。

2023年12月8日,高通宣布與微軟合作,將在最新驍龍處理器的移動計算終端上支援 windows 10,滿足移動、節能且「始終連線」的蜂窩 pc 終端需求,提供面向雲計算的移動性。

目前,華碩、惠普和聯想成為首批採用驍龍835移動pc平台開發移動pc的oem廠商。通過相容windows 10生態系統,驍龍移動pc平台將支援windows 10硬體製造商開發下一代具有時尚形態的裝置,並通過高達千兆級的lte連線,實現「始終連線」的體驗。

3、千兆級lte應用於汽車。

2023年1月3日,高通推出搭載x16 lte的聯網汽車參考平台,支援汽車製造商迅速整合更多連線技術,包括wi-fi、bluetooth、bluetooth low energy和全球導航衛星系統(gnss),以及作為可選特性的專用短程通訊(dsrc)和蜂窩-v2x(celluar-v2x)。該平台還包括採用驍龍x16 lte的模組參考設計,可幫助汽車**商加速開發並縮短商用時間。

採用驍龍x16 lte的聯網汽車參考平台預計將於今年上半年上市。而高通的汽車解決方案覆蓋車載資訊處理、資訊娛樂和連線領域,已被超過150款汽車設計採用。

原文發布時間為:2017-8-8

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