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5G之前千兆级LTE在铺路LTE是物联网最理想的连接技术

发布日期:2022-03-18 02:05浏览次数:
本文摘要:移动通信圈子里正热的话题,要数5G被出台日程。在国际无线标准化机构3GPPRAN1(无线物理层)87次会议的5G短码方案辩论中,华为直言的“PolarCode(极化码)”方案,沦为5G掌控信道eMBB场景编码方案;高通联合的LDPC码方案,被纳为数据信道的下行和上行短码方案。将近有消息称之为,工信部、中国IMT-2020(5G)前进组的工作部署以及三大运营商的5G商用计划表明,2017年中国将进行5G网络第二阶段测试,2018年大规模试验组网,2019年建设5G网,最慢2020年商用5G。

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移动通信圈子里正热的话题,要数5G被出台日程。在国际无线标准化机构3GPPRAN1(无线物理层)87次会议的5G短码方案辩论中,华为直言的“PolarCode(极化码)”方案,沦为5G掌控信道eMBB场景编码方案;高通联合的LDPC码方案,被纳为数据信道的下行和上行短码方案。将近有消息称之为,工信部、中国IMT-2020(5G)前进组的工作部署以及三大运营商的5G商用计划表明,2017年中国将进行5G网络第二阶段测试,2018年大规模试验组网,2019年建设5G网,最慢2020年商用5G。

我们不已要回答,4G还没建完了,为什么必须5G?5G是什么概念?对普通用户来说有什么价值?近期在深圳高通创意中心,高通产品市场高级总监沈磊做出了详尽理解。千兆级LTE是为5G铺路每代通信技术都有一个演变的过程,而目前的最新进展是千兆级LTE。今年2月,高通发售首款千兆级LTE调制解调器骁龙X16,根据高通的计划,下一代骁龙835也将构建该骁龙X16;10月18日,高通和澳洲运营商Telstra、爱立信、NETGEAR,联合发售基于首款千兆级LTE调制解调器骁龙X16的移动路由器MR1100。

千兆级LTE的理论速度可以超过光纤级别的1Gbps,与国际电信联盟对4G定义的标准完全一致,业界称作LTE-A。单从速度来说,千兆级LTE不了和数千兆级的5G相提并论,但沈磊指出,前者是在为5G铺路,5G未来的技术很多都就是指4G进化过来,两者不会长期共存和有序。每一代通信技术的原理都大同小异,而千兆级LTE之所以能超过第一代LTE十倍的速度,归功于多种技术互相融合,还包括:载波单体、高阶调制、更加高阶的MIMO。

每一代移动通信的升级,载波比特率都在持续提高,LTE最入门级的考虑到就是有一个20MHz的载波(而GSM是200KHz,WCDMA和HSPA+是5MHz),这个载波上是64-QAM(一个信号可以传6个bit),这上面要部署最少2x2MIMO(可以传输两个数据流)。而一个信道的宽度、容量和数据亲率、单位时间传输的数据是正比关系,要配备以上所说的这些技术,有三个方法。(1)第一步,载波单体,减少信道数量。

非常简单的解读就是利用基带以及射频技术,将三个频段、三个载波展开单体,沦为一个更加长的地下通道。三载波单体后的速度怎么算数?拿澳洲运营商Telstra举例。Telstra有三个许可频段,每个频段都是20MHz,通过射频和基带技术把这三个载波、三个频段聚合起来,变为一个更加长的信道(3×20MHz),以超过更高的传输速度(60MHz)。

每个载波就有2个数据流,一个数据流的速度是75Mbps,所以三载波单体可以获得450Mbps的比特率。这是构建千兆级的技术之一,目前的三载波单体,是基础的6×75Mbps速率单体为450Mbps。(2)第二,高阶调制,强化调制方式让每个信号运送更好的数据。

这是在三载波单体技术上再行提高网速的一个方案,非常简单说道就是,最初用于的64-QAM支撑了6个bit仅有反对75Mbps的速率,现在高通将其升级到256-QAM,比原本提高了33%,每个可以反对100Mbps。再度经过三载波单体,结果就是6×100Mbps,在两个技术变换的情况下可以将速率从450Mbps提高到600Mbps。

(3)第三步是更加高阶的MIMO,在终端上部署更加高阶的MIMO,更好的天线,更好的发送链路,从而反对更好的数据流。同理,在前两个技术提高上,高通将6个信息流以载波单体超过了600Mbps,而在4×4MIMO里,高通可以有机部署10个信息流,将速率提高到10×100Mbps=1000Mbps,由此LTE的速率超过千兆级。1Gbps的速率是一种什么样的体验?高通做出四个庞加莱:沉浸式的VR、云存储和计算出来、更加非常丰富的娱乐、即时APP。比如,如果将海量的音频、视频资源都放到云端,可以用很短的时间将文件iTunes下来,这样,电池寿命不会减少,痉挛等各方面不会提高。

即时APP的意思是,未来很有可能会在手机上将APP还包括APP上的所有数据存储到云端,以极高的速度加载云端数据关上应用于,未来手机本地很有可能用不着iTunes大部分的外置应用于。当然,目前千兆级LTE还并未确实的配备到手机上用于,不过沈磊特别强调,从2G到3G到4G的发展过程中,每一次无线通讯比特率速率上去之后,迅速后面的应用于和服务都会跟上,所以高通把LTE-A、LTE-APro的能力提高到1Gbps之后,再不迅速有应用服务来空缺这个通讯能力。

5G的发展方向5G不有可能一夜之间部署原始,认同是再行从热点地区开始部署,再行渐渐拓展。在5G的整个时间表中,4G还不会之后发展、演变,LTE、LTE-A、LTE-APro不会和5G长期共存和有序,这是未来5G全球标准商业化的步骤。这也是为什么到现在,一个多模的手机里,2G、3G、4G频段都在协同工作。

高通首度公布5GModem芯片,今年10月18日,高通发售了骁龙X505G调制解调器,它的能力是帮助运营商Verizon5GTF和KoreaTelecom迟至3GGP积极开展5G早期检验和技术储备,针对几个特定场景,将8个载波聚合起来,构成800M的比特率,获取上行5Gbps的速率,比千兆级LTE的1Gbps提高了5倍。目标是加快全球5G标准——5G新的空口(5GNR)的标准化和商用。X50预计2017年下半年开始出样,首批商用终端预计在2018年上半年发售,预计为2019年的早期部署作好打算。X50最初反对在28GHz频段毫米波的频谱运营,使用自适应波束成形和波束跟踪技术的MIMO天线技术,补偿了毫米波传输性能的一些弱势,可以在非视距场景下充分发挥很好的性能。

在说明这个技术之前,我们再行理解一下毫米波,毫米波意味著淋漓尽致的比特率,但毫米波的局限性也很显著,如传输距离较短,遇上障碍物不会切断相连等等,不妨把毫米波想象成一束光,这束光照过来,就可以传输,当有障碍物的时候,能量通信就折断了。而利用毫米波高频的特点可以填补上门所说的劣势,X50的波束成型和波束跟踪技术,可以确保终端在移动的情况下仍然维持相连。

在非视距和移动的场景下,毫米波技术可以利用楼宇或周围环境物的光线,始终保持基站与终端之间链路的相连,也就是说,当有障碍物的时候,光可以通过墙、玻璃、建筑物、树木光线反射过来。“关于5G,我们更好的是探讨在对毫米波的反对上,但5G不相等毫米波。5G技术不是不能用一个频段的技术,高通的统一5G设计反对所有频谱类型及频段。”沈磊总结。

LTE是物联网目前最理想的相连技术LTE除了向更加较慢亲率、更加广覆盖、更加先进设备的方向发展之外,也在向价格更加便宜、更加小巧、更加海量装机的方向发展,促成未来面向物联网的LTE技术。到2025年将有50亿的物联网相连,行业将不会往智慧城市、移动身体健康、可穿着设备、移动医疗等等方向发展。

为了应付以上场景拒绝,国际标准化组织3GPP最近也做到了适当的工作,今年6月份的Release13公布了两个全新LTE规格,一个是Cat-M1(eMTC),另一个叫Cat-NB1。基本上业界的共识是,未来物联网领域主流的通信方式是使用Cat-M1和Cat-NB1,当然,未来还不会再行到5G上去发展。物联网也是高通在着力发展的一个方向。沈磊回应,Cat-M1和Cat-NB1都不具备更加非常简单、更加便利、低成本、低功耗、宽续航、网络覆盖甚广的特性,是因为两者将能量集中于在较宽的频谱里,退出了一些实时性和比特率或者其他方面来获得这些特性。

其中,Cat-M1保有了更慢的数据传输、淋漓尽致的移动性、维持了一定的比特率和数据速率、反对语音/VolTE等,两节AA电池可以用于十年;Cat-NB1特别强调低成本、低功耗,可面向较低吞吐量的物联网应用于,如远程传感器,两节AA电池可以保持运营10年以上。Cat-M1和Cat-NB1的另一项优势是,很灵活性。把Cat-NB1和Cat-M1部署到有数的LTE载波里面,考虑到较高的部署密度,实际闲置整个LTE网络的容量十分受限,虽然是海量装机,但是数据亲率非常低,也会仍然工作,比如有一些电表有可能一个星期才启动汇报一次读数。所以通过估计,现有的4G网络里将之后部署数万个Cat-M1和Cat-NB1的设备,即使在一个LTE网络里部署了大量的Cat-M1和Cat-NB1节点,它闲置整个基站的数据容量还是微乎其微的,大约大于0.1%。

对绝大部分运营商,目前两个技术都还在检验阶段,在做到大量的测试,想到可以获取哪些有所不同的服务,哪种制式较为好,然后再行做到要求,很有可能很多运营商不会部署两个规格。但是在测试阶段,大约必须半年、一年或者更加幸的时间,这必须看各国的发展情况。在这个不确定性确认之前,在约两个季度充份证书、评估、与业务模式充份调教之前,服务商或运营商就不能正处于一个等候的状态。但是如果有一个模块能符合所有的模式,能应用于所有的平台,那他们现在就可以开始部署,那么它的研发成本、器件和产品库存成本都会显著上升。

高通2016年初发售的MDM9X07LTE调制解调器系列(其中还包括有9X07和9X07-1,9X07反对Cat.4,9X07-1反对Cat.1),早已取得多达60家制造商的100余款终端设计。高通不久前发售了近期物联网方案——一款面向诸如电池供电型传感器应用于的MDM9206LTE调制解调器,早已取得大多数OEM厂商的终端设计,MDM9206可反对LTECate-M1(eMTC),还能通过预期将要发售的软件改版,升级到反对CatM1/NB-1双模。“MDM9206是一个全模全频的模块,可以任由模块开发者通过单一的硬件、软件和射频去做到双模/全球模/全球频的模块,在未来一两年市场上不存在很多不确定性、在这个规格刚失效的阶段,采行多模多频的方式是最稳健的方式,也是整个业界影响仅次于的方式。”沈磊总结道。

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业界有可能的一个共识是,LTE是物联网目前最理想的相连技术,两个新的标准早已制订出来了,带给了全新的能力,促成以前不能想象而无法构建的很多业务。


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