Een van de grote ontwikkelingen die dit jaar naar mobiele netwerken komt, is Gigabit LTE. Je hebt dit misschien al gehoord - bedrijven werken momenteel voor wereldwijde distributies - maar zo niet, dan zal het de komende maanden een groter gespreksonderwerp worden. Gigabit LTE is klaar voor alles, van smartphones en laptops tot draagbare hotspots en auto's.

In dit artikel leggen we uit wat u moet weten over de technologie: hoe het werkt, welk apparaat u nodig heeft om toegang te krijgen tot Gigabit LTE, waar het komt en meer. Lees verder om meer te weten te komen over de nabije toekomst van draadloze technologie.

Wat is de technologie achter gigabit LTE?

Gigabit LTE is een upgrade van bestaande cellulaire LTE-technologie die hogere verbindingssnelheden biedt. Gigabit LTE, zoals de naam al doet vermoeden, is een vorm van LTE die is ontworpen om onder ideale omstandigheden rond gigabit stroomafwaartse snelheden te pieken. Met andere woorden, het zou theoretisch mogelijk zijn om via een mobiel netwerk te downloaden met snelheden van ongeveer 1 Gbps of 125 MB / s.

Strikt genomen verwijst "Gigabit LTE" alleen naar downstream-pieksnelheden in de gigabitklasse onder ideale omstandigheden. In de echte wereld, die we later in dit artikel zullen behandelen, hoef je niet per se 1 Gbps op je apparaat te halen. Ook stroomopwaartse snelheden niet gigabit-klasse: bestaande gigabit LTE-toepassingen worden toegewezen aan 150 Mbps upstream-verbindingen; dit vertaalt zich in theoretische maximale uploadsnelheden van 18,75 MB / s.




Om de technologie achter Gigabit LTE volledig te begrijpen, moeten we beginnen met het bespreken van legacy LTE-implementaties en verschillende termen die verband houden met LTE-technologie.




Een van de gemakkelijkst te begrijpen is het naamgevingsschema van de LTE. Om de paar jaar brengt het een update uit van de 3GPP-standaarden (3rd Generation Affiliate Program), de reeks standaarden achter cellulaire technologieën. Sommige van deze 3GPP-edities bevatten updates voor LTE-technologieën en functies die onder meer gericht zijn op het verbeteren van topsnelheden.

Elke 3GPP-editie bevat verschillende nieuwe categorieën LTE-gebruikersapparatuur die de verschillende technologieën definiëren die nodig zijn om bepaalde functies te bereiken. 3GPP versie 8 bevatte bijvoorbeeld de LTE Categorie 4-specificatie die samenvatte hoe 150 Mbps stroomafwaarts en 50 Mbps stroomopwaarts kon worden bereikt.




Gigabit LTE verwijst naar LTE Categorie 16 downstream die voor het eerst werd geïntroduceerd in 3GPP Release 12. Huidige implementaties zien Gigabit LTE gecombineerd met een LTE Categorie 13 uplink voor 150 Mbps theoretische piekbelastingen.




Een van de meest voorkomende LTE-specificaties die algemeen wordt geaccepteerd door mobiele netwerken en apparaten is LTE Categorie 4. LTE Cat om 150 Mbps downlink-snelheden te bereiken. Figuur 4 gebruikt 64QAM en 2x2 MIMO op een enkele 20 MHz-draaggolf.




U vraagt ​​zich misschien af ​​wat al deze termen betekenen. Hier is een eenvoudige uitleg voor jou.

  • QAMof Quadruple Amplitude Modulation, beschrijft de digitale modulatie die wordt gebruikt in het LTE-kanaal. Een hoger QAM-nummer geeft aan dat er meer bits worden gebruikt voor het verzenden van elk datasymbool, en zonder in de complexiteit van modulatie te komen, zijn meer bits gelijk aan hogere snelheden. Als afweging geldt: hoe lager de signaalkwaliteit, hoe moeilijker het is om meer bits te ontvangen en te decoderen (hogere QAM-waarden).
  • ONDANKSof Multiple Input en Multiple Output (voor zover we betrekking hebben) verwijzen naar het aantal antennes dat wordt gebruikt in zowel zendende als ontvangende apparaten. 2x2 MIMO betekent dat de zender (eerste nummer) en ontvanger (tweede nummer) beide twee antennes gebruiken. De 4x4 MIMO, die we later zullen bespreken, gebruikt voor beide vier antennes. Meer antennes betekenen een hogere snelheid en grotere betrouwbaarheid.
  • vervoerder Het is in wezen het elektromagnetische kanaal waardoor gegevens worden verzonden. De draaggolf heeft een grootte (bandbreedte) die aangeeft hoeveel elektromagnetisch spectrum hij verbruikt in MHz. Hoe groter deze bandbreedte, hoe beter u kunt presteren. LTE gebruikt een draaggolfbandbreedte van maximaal 20 MHz.
  • groep "Carrier" is het bereik van frequenties waardoor de draaggolf wordt verzonden. Vereenvoudigd met een enkele frequentie, worden deze waarden normaal gesproken geleverd door uw netwerkaanbieder en zijn ze een essentieel onderdeel om ervoor te zorgen dat apparaten compatibel zijn met netwerken. Een van de meest gebruikte banden is bijvoorbeeld Band 3, vermeld op 1800 MHz maar dekt 1710 tot 1785 MHz voor transmissie. Een enkele LTE-carrier zal tot 20 MHz van deze band bezetten, bijvoorbeeld 1710 tot 1730 MHz.
  • Drager montage (CA) is een systeem waarin meerdere vervoerders worden gecombineerd om de efficiëntie en snelheden te verhogen. 2xCA verdubbelt effectief de snelheid, bijvoorbeeld door twee 20 MHz-draaggolven te combineren voor een totale bandbreedte van 40 MHz. Deze dragers zijn meestal gegroepeerd tussen banden in plaats van een enkele band, dus 2xCA kan 20 MHz gebruiken vanaf de 1800 MHz-band en 20 MHz vanaf de 2100 MHz-band.

QAM, MIMO en CA worden gecombineerd in verschillende configuraties voor elke LTE-categorie, wat resulteert in hun nominale maximumsnelheden.

De basissnelheid die u bijvoorbeeld kunt krijgen met een enkele 20 MHz-draaggolf, 64QAM met een enkele antenne (geen MIMO), is 75 Mbps. Categorie 4 LTE gebruikt 2x2 MIMO, die twee antennes gebruikt en de maximale downlink-snelheid verdubbelt tot 150 Mbps.




De modem van Snapdragon 810 SoC ondersteunt Categorie 9 LTE ​​en introduceert voor het eerst 3x20 MHz CA

Een andere recent geïmplementeerde oplossing is Categorie 6 LTE. Downlink, Cat. 6 LTE bereikt 300 Mbps met 2x20 MHz CA met 2x2 MIMO-oplossing (hoewel andere configuraties worden ondersteund). In het hierboven genoemde geval zien we vier LTE-streams met elk 75 Mbps voor een totale verbindingssnelheid van 300 Mbps, twee van elke totale carrier vermenigvuldigd met twee antennes.

Een andere stap voorwaarts is Categorie 12 LTE, die niet zo wijdverspreid wordt ingezet als de Cat. 4 of Cat. Omdat 6 nieuwer is. Kat. De 12 verhoogt de carrier-aggregatie tot 3x20 MHz CA, maar gebruikt de versterkte modulatie om de vermelde snelheden van 600 Mbps te bereiken: 256 QAM. Met 256QAM is elke stream 33 procent sneller en gaat van 75 Mbps naar 100 Mbps. Met 3x20 MHz CA en 2x2 MIMO Cat. 12 LTE gebruikt zes streams van elk 100 Mbps voor een totaal van 600 Mbps.

Als u het inmiddels hebt bekeken, zult u een patroon opmerken. Elke nieuwe LTE-categorie ondersteunt een snellere downlinksnelheid, en dit is mogelijk door de QAM-, MIMO- of CA-niveaus te verhogen. Gigabit LTE brengt dit tot het uiterste.

Om Gigabit LTE te bereiken, wordt 256QAM geïmplementeerd voor 100 Mbps per stream. Vervolgens worden 10 streams gebruikt om snelheden van 1000 Mbps te bereiken in een complexe combinatie van technologieën. De eerste acht streams worden geleverd via 4x4 MIMO op 2x20 MHz CA (vier antennes vermenigvuldigd met twee draaggolven). Nog twee streams worden geleverd door 2x2 MIMO op een extra totale drager voor tien totale streams en drie dragers.

Kort gezegd, Gigabit (categorie 16) is LTE 256QAM, 3x20 MHz CA en 4x4 MIMO.

De werkelijke nominale downlink-snelheid die met deze technologiecombinatie wordt bereikt, is 979 Mbps, niet helemaal 1 Gbps. Vervolgens zullen we bespreken wat voor soort echte snelheden u kunt verwachten.

Het is gekoppeld aan een Cat 16. LTE zal in de meeste gevallen een Cat 13 LTE-uplink zijn, omdat de Cat 16. LTE de uplink-specificatie niet bevat. Maximale upstreamsnelheden van 150 Mbps worden geleverd via 2x20 MHz CA en 64QAM (twee streams van 75 Mbps).

Ook het vermelden waard Cat 16. Secundaire configuratie van LTE waarvoor geen complexere 4x4 MIMO-antenne-arrays nodig zijn. Met 2x2 MIMO, 256QAM en 4x20 MHz CA zijn snelheden tot 800 Mbps mogelijk. Dit is niet helemaal de gigabit-snelheid, maar nog steeds veruit superieur aan de meeste LTE-netwerken die wereldwijd worden gedistribueerd.

Een van de voordelen van Gigabit LTE is dat zelfs als u niet naast een toren staat en wel toegang hebt tot Gigabit-snelheden, door ondersteuning voor technologieën zoals 4x4 MIMO en 3xCA toe te voegen, u de beste toegang hebt tot elk beschikbaar netwerk. in uw omgeving. Stel dat u zich net buiten de stadsgrenzen bevindt en dat slechts twee operators toegang hebben in plaats van drie. Als je geluk hebt en deze torens 4x4 MIMO ondersteunen, kun je tot 800 Mbps bereiken. Bovendien is het nog steeds mogelijk om te downgraden naar drie providers 64QAM en 2x2 MIMO om 450 Mbps te bereiken. Theoretisch zijn er meer combinaties mogelijk.