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高通沈磊:千兆级LTE为5G铺路

2016-12-15 08:42
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移动通信圈子里正热的话题,莫过于5G被提上日程。在国际无线标准化机构3GPP RAN1(无线物理层)87次会议的5G短码方案讨论中,华为力推的“Polar Code(极化码)”方案,成为5G控制信道eMBB场景编码方案;高通牵头的LDPC码方案,被纳为数据信道的上行和下行短码方案。近有消息称,工信部、中国IMT-2020(5G)推进组的工作部署以及三大运营商的5G商用计划显示,2017年中国将展开5G网络第二阶段测试,2018年大规模试验组网,2019年建设5G网,最快2020年商用5G。

我们不禁要问,4G还没建完,为什么需要5G?5G是什么概念?对普通用户来说有什么价值?近期在深圳高通创新中心,高通产品市场高级总监沈磊作出了详细解读。

千兆级LTE是为5G铺路

每代通信技术都有一个演进的过程,而目前的最新进展是千兆级LTE。今年2月,高通推出首款千兆级LTE调制解调器骁龙X16,根据高通的计划,下一代骁龙835也将集成该骁龙X16;10月18日,高通和澳洲运营商Telstra 、爱立信、NETGEAR,共同推出基于首款千兆级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。单从速度来说,千兆级LTE没法和数千兆级的5G相提并论,但沈磊认为,前者是在为5G铺路,5G未来的技术很多都是从4G演化过来,两者会长期共存和互补。

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,得益于多种技术相互融合,包括:载波聚合、高阶调制、更高阶的MIMO。

每一代移动通信的升级,载波带宽都在持续提升,LTE最入门级的考虑就是有一个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),这上面要部署至少2x2MIMO(可以传输两个数据流)。

而一个信道的宽度、容量和数据率、单位时间传输的数据是正比关系,要配置以上所说的这些技术,有三个方法。

(1)第一步,载波聚合,增加信道数量。简单的理解就是利用基带以及射频技术,将三个频段、三个载波进行聚合,成为一个更宽的通道。

三载波聚合后的速度怎么算?

拿澳洲运营商Telstra举例。Telstra有三个授权频段,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,变成一个更宽的信道(3×20MHz),以达到更高的传输速度(60MHz)。每个载波就有2个数据流,一个数据流的速度是75Mbps,所以三载波聚合可以得到450Mbps的带宽。这是实现千兆级的技术之一,目前的三载波聚合,是基础的6×75 Mbps速率聚合为450 Mbps。

 

(2)第二,高阶调制,增强调制方式让每个信号搬运更多的数据。

这是在三载波聚合技术上再提升网速的一个方案,简单说就是,最初使用的64-QAM承载了6个bit仅支持75Mbps的速率,现在高通将其升级到256-QAM,比原来提升了33%,每个可以支持100Mbps。再次经过三载波聚合,结果就是6×100Mbps,在两个技术叠加的情况下可以将速率从450Mbps 提升到 600Mbps。

 

(3)第三步是更高阶的MIMO,在终端上部署更高阶的MIMO,更多的天线,更多的收发链路,从而支持更多的数据流。

同理,在前两个技术提升上,高通将6个信息流以载波聚合达到了600Mbps,而在4×4MIMO里,高通可以有机部署10个信息流,将速率提升到10×100Mbps=1000Mbps,由此LTE的速率达到千兆级。

 

1Gbps的速率是一种什么样的体验?高通作出四个猜想:沉浸式的VR、云存储和计算、更丰富的娱乐、即时APP。

比如,如果将海量的音频、视频资源都放在云端,可以用极短的时间将文件下载下来,这样,电池寿命会增加,发热等各方面会改善。

即时APP的意思是,未来很有可能会在手机上将APP包括APP上的所有数据存储到云端,以极高的速度读取云端数据打开应用,未来手机本地很可能用不着下载大部分的外置应用。

当然,目前千兆级LTE还未真正的搭载到手机上使用,不过沈磊强调,从2G到3G到4G的发展过程中,每一次无线通讯带宽速率上去之后,很快后面的应用和服务都会跟上,所以高通把LTE-A、LTE-A Pro的能力提升到1Gbps之后,照样很快有应用服务来填补这个通讯能力。

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