LTE-A 為 5G 時代打頭陣,高通持續引領行動通訊技術升級

作者 | 發布日期 2017 年 12 月 21 日 8:35 | 分類 晶片 , 網路 , 網通設備 follow us in feedly

根據推動通訊技術發展的主力──電信業協會 3GPP 的路線圖,包含 5G 系統框架和關鍵技術研究的 R14 標準即將凍結。隨後開展的 R15 標準將成為 5G 標準的第一個版本,目標是滿足部分 5G 需求。按照目前的進度來看,R15 很可能在 2019 年前完成,換句話說:我們距離期盼已久的「5G 時代」,只剩一年左右了。



高通的進展同樣可以說明些問題,事實上,早在 2016 年 10 月,高通就發表了全球首個 5G 數據機晶片組──驍龍 X50,而今年 10 月 17 日,高通更在香港宣布了首款針對行動終端機的 5G 數據機晶片組驍龍 X50,成功實現了全球首個在 28GHz 毫米波頻段的 5G Gigabit 級資料連線,同時還展示了基於驍龍 X50 的 5G 手機參考設計。

既然 5G 快來了,是不是意味著所有 4G 技術都將淘汰?我們是否只需要靜待全新 5G 技術來臨?實際上,這兩個問題的答案都是否定的!

行動通訊新時代:5G 即網路,網路即 5G

我們平時經常聽到「5G」,全稱是「5th generation mobile networks」(第五代行動通訊系統),但它並不是一個完全和 4G、乃至更之前版本通訊技術完全區隔的產物,而是說明行動通訊技術即將再次發生一次足以用「換代」概括的效能躍升。

LTE-A 究竟是什麼意思呢?英文全名為「Long Term Evolution Advanced」,實際商業就是將通訊標準從 3G 導向 4G 的 LTE 的進階版。相比於之前的 LTE 技術,LTE-A 發展出非授權判斷、載波聚合、高階 MIMO 等一系列更先進的通訊技術,可為用戶帶來更佳的行動通訊體驗。

以現在我們在 4G 使用的 LTE 技術為例,跟 3G 時代的數種技術:HSPA、WCDMA、CDMA-2000、TD-SCDMA,有著分不開的關係。LTE-A 跟 5G 同樣也是如此,更準確地說,LTE-A 實際會成為 5G 的一部分。

身為行動通訊技術即將進入下一個階段的旗幟,5G 的核心改變有 3 點:更快的速度、容納更多使用者的能力、更低的網路時間延遲。

聽起來很「老生常談」,但如果從應用場域角度來看,或許更能理解 5G 的重要性。它不再僅限於手機、平板這類傳統行動通訊裝置,而是滲透到物聯網及各種產業領域, 有效滿足工業、醫療、交通等垂直工業的業務需求,實現真正的「萬物互聯」。

總而言之,未來使用者感受到的網路,將不再是有線、無線之分,5G 就是網路,網路就是 5G。

所以如果從行動通訊對經濟社會影響的角度來看,5G 有望使行動通訊技術成為新的「通用性基礎技術」。

5G 背後繼續「發光發熱」的 LTE-A

要成為全新的「通用性基礎技術」,5G 自身也需要大量改變,其中關鍵的就是 5G 新空口技術。後者的核心組成是一種基於正交分頻多工(OFDM)的新無線標準,能夠使用 1GHz~100GHz 無線電頻率通訊。相比之下,目前使用的 LTE / LTE-A 技術的通訊無線電頻率範圍為 1GHz~6GHz。

兩者無線電頻率範圍相差如此之大,與應用場域設定有直接關係。透過添加全新的 6GHz~100GHz 毫米波段頻率,5G 擁有更高的理論傳送速度,同時擁有寬度更大的通訊頻段、進而擁有更大的用戶容量。

▲ LTE-A 對 5G 時代來說是「關鍵」。

但這種變化同樣有「代價」:即便有 Massive MIMO 新技術提高頻段效率,但新添加的毫米波波段的訊號覆蓋範圍十分有限。根據部分學術性的研究,覆蓋半徑僅能達 200 公尺左右,而目前 4G 主要使用的 2.6GHz 覆蓋半徑實際上能達 2,000 公尺左右,這意味著如果真要完全用毫米波段覆蓋未來 5G 網路,需要的基地台數量將會達到驚人的 100 倍。

所以在 3GPP R15 的規畫中,給出的 5G 組網方式其實有 4 種,其中 3 種 LTE 基地台都將扮演重要角色。更重要的是,LTE 並不會因 5G 來臨止步不前,它自身的「升級打怪」同樣還在繼續。

高通驍龍 X20 Modem 數據機,LTE 再升級

那麼做為 4G 中堅技術,LTE 又應該往哪個方向升級呢?前不久,高通就在一年一度的高通驍龍技術峰會給予自己答案:提速。這一點集中顯現在高通這次發表的下世代手機行動平台驍龍 845 上,它搭載了目前高通最新一代商用化基頻數據機──驍龍 X20 Modem。

驍龍 X20 Modem 實際上也是高通的第二代 Gigabit 級 LTE 數據機,官方表示,它是「迄今為止支援最先進無線特徴組合的 LTE 數據機」。

雖然只是基於現有 LTE 技術和頻段,驍龍 X20 Modem 目前已能穩定維持 1.2Gbps 的下行速度。

因驍龍 X20 Modem 最多能支援 5 個載波,同時在 4×4 MIMO 技術的幫助下達成 12 通道同時工作,進而實現 LTE Category 18 下載速度。同時因為全新頻譜使用靈活組合,驍龍 X20 Modem 只需要 10MHz 許可頻譜就能實現 Gigabit 級 LTE,大大降低了電信商的門檻。

本次驍龍技術峰會,高通技術人員表示:「因為大部分還是基於現有 LTE 技術,所以目前已有 27 個國家 45 個電信商,已經或即將升級 LTE 網路,進而支援全新速度的 LTE 網路。」

從 LTE 到 5G 再到未來,都有高通的身影

LTE 技術的進展,同樣也在為未來 5G 時代通訊技術的進展鋪路。以本次實現 1.2Gbps 下行速度的驍龍 X20 為例,全新的 5 載波、12 信道靈活工作方式,未來同樣可以作用於 5G modem。

雖然 10 月中旬高通在香港公布的最新 5G Modem 示範的全球首個 5G 資料連線下行速度同樣穩定在 1.2Gbps,但當時驍龍 X50 Modem 實際上只使用了 2 個信道。這一方面說明 5G Modem 還有相當大的速度提升空間,同時這種使用較少信道資源就能達到更高速度的特徴,也說明了 5G 技術未來的意義所在。

但最明顯的還不是技術本身,而是高通在整個通訊技術演變升級中扮演的角色。無論之前的 3G、4G 時代,還是未來 5G 時代,高通一直發揮自己重要的作用:用切切實實的通訊技術進步,改善全人類的生活。

(本文由 雷鋒網 授權轉載;首圖來源:高通

延伸閱讀: