เนื้อหา
- LTE-A ทำงานอย่างไร
- การรวมตัวของผู้ให้บริการ
- MIMO
- QAM
- ฮาร์ดแวร์ของเซลล์
- ฮาร์ดแวร์ของโมเด็ม
- การเปิดตัวทั่วโลก
- ที่เกี่ยวข้อง
ทุกวันนี้ 4G LTE นั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นมาตรฐานจริงสำหรับผู้ให้บริการทั่วโลกเมื่อพูดถึงความเร็วบรอดแบนด์มือถือด้วย 3G และเทคโนโลยีเก่าอื่น ๆ ส่วนใหญ่จะส่งไปยังพื้นที่ห่างไกลหรือหลุมดำที่ครอบคลุมมากขึ้น แต่มีอะไรต่อไป คำตอบที่ชัดเจนคือ 5G และมีอยู่ในหลายประเทศแล้ว ในระหว่างนี้เราได้เห็นเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือประเภทอื่นกลายเป็นเรื่องธรรมดา: LTE-A
(LTE-A) เปิดให้บริการในยุโรปอเมริกาเหนือและเอเชียมาหลายปีแล้ว LTE-A คืออะไร? ในส่วนนี้เราจะพิจารณาอย่างใกล้ชิดถึงวิธีการทำงานของเทคโนโลยีและความหมายของมันสำหรับผู้บริโภค
อย่าพลาด: สุดยอดโทรศัพท์ 5G ที่คุณสามารถซื้อได้และโทรศัพท์ 5G ทั้งหมดจะเปิดตัวเร็ว ๆ นี้
LTE-A ทำงานอย่างไร
ตามความหมายของชื่อ LTE-Advanced เป็นเพียงการเชื่อมต่อ LTE เวอร์ชันปัจจุบันที่ได้รับการพัฒนาโดยใช้เทคนิคเพิ่มเติมหลากหลายเพื่อรับประกันชื่อ "ขั้นสูง" ฟังก์ชันใหม่ที่นำมาใช้ใน LTE-Advanced คือ Carrier Aggregation (CA) การใช้เทคนิคเสาอากาศหลายตัว (MIMO) ที่มีอยู่ให้ดีขึ้นและรองรับโหนดรีเลย์ ทั้งหมดนี้ออกแบบมาเพื่อเพิ่มความเสถียรแบนด์วิดท์และความเร็วของเครือข่าย LTE และการเชื่อมต่อ
นอกจากนี้เรายังได้เห็นการมาถึงของ LTE-Advanced Pro - หรือที่เรียกว่า Gigabit LTE ในบางตลาด - (3GPP Release 13 ขึ้นไป) แล้วสิ่งนี้แตกต่างจาก LTE-A มาตรฐานอย่างไร? Sierra Wireless อินโฟกราฟิกนี้ทำงานได้ดีในการแสดงให้เห็นว่ามันลงตัวกันอย่างไร
LTE-A Pro / Gigabit LTE ใช้เทคโนโลยี 256QAM ที่มีอยู่การรวมผู้ให้บริการขั้นสูงและเทคนิคอื่น ๆ เพื่อเพิ่มความเร็วเหนือ Vanilla LTE-A นอกจากนี้ยังตั้งค่าให้เป็นส่วนสำคัญของการปรับใช้ 5G ซึ่งจะครอบคลุมพื้นที่ที่ครอบคลุมซึ่งไม่สามารถใช้งาน 5G ได้
การรวมตัวของผู้ให้บริการ
อาจเป็นกุญแจสำคัญที่อยู่เบื้องหลัง LTE-Advanced คือการรวมตัวของผู้ให้บริการ โดยพื้นฐานแล้วเทคโนโลยีนี้ได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มแบนด์วิดท์ของการเชื่อมต่อ LTE โดยอนุญาตให้คุณดาวน์โหลดข้อมูลจากเครือข่ายหลายวงพร้อมกัน ผู้ให้บริการส่วนประกอบ LTE หรือแบนด์จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนการดำเนินการข้อมูลที่สามารถมีแบนด์วิดธ์ของ 1.4, 3, 5, 10, 15 หรือ 20 MHz สามารถรวมผู้ให้บริการคอมโพเนนต์ได้สูงสุดห้ารายพร้อมกัน ผู้ให้บริการรวมสัญญาณจากผู้ให้บริการที่แตกต่างกันเหล่านี้ทำให้แบนด์วิดธ์เพิ่มขึ้นถึง 100 MHz สำหรับการเชื่อมต่อเดียว สิ่งนี้ใช้สำหรับเครือข่ายทั้ง FDD และ TDD รวมถึงการดาวน์โหลดและอัพโหลดการเชื่อมต่อ
การรวมตัวของผู้ให้บริการสามารถทำงานร่วมกับผู้ให้บริการที่ต่อเนื่องกันซึ่งอยู่ในย่านความถี่ปฏิบัติการเดียวกันหรือกับผู้ให้บริการที่ไม่ต่อเนื่องจากย่านที่แตกต่างกันในช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน ภาพด้านล่างช่วยอธิบายสิ่งนี้:
ในแง่ของความเร็วข้อมูลเทคนิคนี้สามารถให้อัตราการส่งข้อมูลสูงสุดสูงโดยทางทฤษฎีสูงสุด 1Gbps เมื่อใช้แบนด์วิดท์สูงสุดที่มีจากผู้ให้บริการห้าราย แม้ว่าโซลูชันเชิงพาณิชย์จะรองรับผู้ให้บริการสูงสุดสามรายเท่านั้นที่มีอัตราการรับส่งข้อมูลสูงสุดถึง 600 Mbps สำหรับ LTE-Advanced อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงผู้ให้บริการฮาร์ดแวร์และเครือข่ายครอบคลุมจะขาดทฤษฎีสูงสุดนี้ตัวอย่างเช่นจุดสูงสุดที่ความเร็วในการดาวน์โหลดประมาณ 150Mbps พร้อมกับผู้ให้บริการ 20MHz สองตัวที่เปิดใช้งาน
นอกจากนี้เรายังเห็น LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE ปรากฏตัวโดยรวมผู้ให้บริการเครือข่ายไว้ด้วย 32 ผู้ให้บริการ ขั้นตอนต่อไปนี้ในทางทฤษฎีให้ความเร็วสูงสุดถึง 3Gbps แม้ว่าอัตราการรับส่งข้อมูลสูงสุดในเครือข่ายโลกแห่งความจริงในระหว่างการทดสอบมีการรายงานว่ามีการใช้งานสูงสุดที่ 1Gbps คาดว่าตัวเลขนี้จะลดลงต่ำกว่าเครื่องหมายกิกะบิตเมื่อคุณใช้เครือข่ายเหล่านี้ในวันนี้เนื่องจากความแออัดสภาพแวดล้อมและปัจจัยอื่น ๆ
ประโยชน์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของการรวมตัวของผู้ให้บริการคือช่วยให้สามารถใช้งานร่วมกันได้แบบย้อนกลับและแบบส่งต่อระหว่างเครือข่าย LTE ที่มีอยู่และอุปกรณ์ที่รองรับ LTE-Advanced การเชื่อมต่อ LTE-Advanced จะมีให้ผ่านย่านความถี่ LTE ที่มีอยู่ดังนั้นผู้ใช้ LTE มาตรฐานจะยังคงใช้ LTE ตามปกติในขณะที่การเชื่อมต่อขั้นสูงจะใช้ประโยชน์จากผู้ให้บริการ LTE หลายราย
MIMO
เทคโนโลยีอินพุตที่หลากหลายเทคโนโลยีเอาท์พุทที่หลากหลาย (MIMO) เป็นอีกเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับ LTE-Advanced ในการทำงานMIMO เพิ่มบิตเรตการถ่ายโอนโดยรวมโดยการรวม data-stream จากเสาอากาศสองเสาขึ้นไปและช่วยให้ผู้ให้บริการรวมตัวกันทำงานได้
แทนที่จะส่งข้อมูลชิ้นเดียวจากผู้ส่งคนหนึ่งไปยังผู้รับหนึ่งคนคุณสามารถส่งข้อมูลชิ้นเดียวจากผู้ส่งหลายคนไปยังผู้รับหลายคนได้ เป็นกระบวนการแบบขนานซึ่งจะเพิ่มปริมาณข้อมูลที่คุณสามารถส่งและรับได้ในแต่ละวินาที (บิตต่อเฮิร์ตซ์) อย่างมากซึ่งจะทำให้คุณมีโมเด็มรับซึ่งสามารถเรียงลำดับข้อมูลทั้งหมดตามลำดับที่ถูกต้อง
แม้ว่า MIMO จะใช้ในเครือข่าย LTE แล้ว แต่ LTE-Advanced ต้องการให้ชิปเพิ่มจำนวนอินพุตและเอาต์พุตที่ใช้พร้อมกัน วานิลลา LTE- ขั้นสูงรองรับได้ถึงแปดเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณในขณะที่ดาวน์โหลดและสี่ถึงสี่เมื่ออัปโหลด การจัดเรียง MIMO ที่เพิ่มขึ้นจะช่วยปรับปรุงความเร็วและคุณภาพการเชื่อมต่อของการเชื่อมต่อแบบเดิมเช่น CDMA, GSM และ WCDMA
นอกจากนี้เรายังเห็น MIMO ขนาดใหญ่ที่ถูกเรียกใช้สำหรับ LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE ซึ่งประกอบด้วยเครื่องส่งและรับสัญญาณมากถึง 16 เครื่อง เทคโนโลยีนี้ถูกตั้งค่าให้เป็นรากฐานสำหรับ 5G
QAM
อีกส่วนที่สำคัญของปริศนา LTE-Advanced คือการมอดูเลตแอมพลิจูดการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส (QAM) เทคนิคนี้จะบีบอัดบิตของข้อมูลเป็นสัญญาณที่ส่งจากหอคอยไปยังโทรศัพท์ของคุณ QAM ที่สูงขึ้นจะส่งข้อมูลเพิ่มเติมในสัญญาณและทำให้ความเร็วเร็วขึ้น
วอลคอมม์ได้เปรียบเทียบ QAM กับรถบรรทุกที่มีภาระมากขึ้นเนื่องจากการบรรจุที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นดังนั้นการลดจำนวนรถบรรทุกที่จำเป็นบนทางหลวง
ก่อนหน้านี้เราเคยเห็น 64QAM ถูกใช้ใน LTE-A แต่เครือข่าย LTE-Advanced จากไลค์ของ Verizon, T-Mobile และอื่น ๆ ก็ใช้ 256QAM เช่นกัน QAM รุ่นพิเศษนี้ช่วยเพิ่มแบนด์วิดท์อย่างมากและเหมือนกับ MIMO ขนาดใหญ่เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานอีกตัวที่ใช้ใน 5G ในความเป็นจริง Qualcomm กล่าวว่า 256QAM ช่วยเพิ่มความเร็วในการดาวน์โหลด 33% จาก 64QAM
เทคโนโลยีนี้ยังใช้ใน Wi-Fi ด้วย Wi-Fi 5 (802.11ac) โดยใช้ 64QAM ในขณะที่มาตรฐาน Wi-Fi 6 ใหม่ใช้ประโยชน์จาก 1024QAM ในกรณีใด ๆ ทั้ง 64QAM และ 256QAM นั้นถูกใช้ในมาตรฐาน LTE-A ในขณะที่ LTE-A Pro มักจะติดกับ 256QAM
ฮาร์ดแวร์ของเซลล์
เทคโนโลยีขั้นสุดท้ายที่นำมาใช้กับ LTE-Advanced เป็นชิ้นส่วนของฮาร์ดแวร์ของผู้ให้บริการที่เรียกว่าโหนดรีเลย์ ในขณะที่โหนดรีเลย์ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการปรับปรุงความเร็วข้อมูลของพวกเขาพวกเขาจะปรับปรุงความพร้อมใช้งานของการเชื่อมต่อ LTE และมอบการเชื่อมต่อให้คุณเลือกเพิ่มเติมเมื่อส่งข้อมูลที่ได้รับ
เพียงแค่ใส่, รีเลย์โหนดเป็นสถานีฐานพลังงานต่ำที่ใช้ในการเพิ่มความครอบคลุมเครือข่ายที่ปลายและเกินรัศมีการเชื่อมต่อของสถานีหลัก โหนดรีเลย์เหล่านี้เชื่อมต่อแบบไร้สายกับสถานีหลักและควรช่วยเพิ่มสัญญาณของคุณเมื่อสงสัยว่าใกล้กับเครือข่าย LTE ของคุณ แน่นอนว่าการเข้าถึงการเชื่อมต่อที่ได้รับการปรับปรุงจะขึ้นอยู่กับว่าผู้ให้บริการต้องการลงทุนสร้างโหนดเหล่านี้หรือไม่
ความเร็วสูงสุดตามทฤษฎีและผู้ใช้จะเห็นได้อย่างชัดเจนด้วย 4G LTE Advanced
ฮาร์ดแวร์ของโมเด็ม
เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องการรวมตัวของผู้ให้บริการ QAM และ MIMO จำเป็นต้องมีทั้งการใช้งานด้านโทรคมนาคมและอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ คุณจะพบว่า SoC ของสมาร์ทโฟนและโมเด็มภายนอกมากมายรองรับอัตราการส่งข้อมูลที่เร็วขึ้น รายละเอียดฮาร์ดแวร์ LTE-Advanced ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับข้อกำหนดรีลีส 10 ในปี 2011 อุปกรณ์ LTE Category 4 หรือสูงกว่ารองรับการรวมตัวของผู้ให้บริการ QAM และการกำหนดค่า MIMO ที่ใหญ่ขึ้น ในขณะเดียวกันอุปกรณ์ LTE Category 16 หรือใหม่กว่านั้นให้การสนับสนุนอุปกรณ์ Gigabit LTE หรือ LTE-Advanced Pro
ตัวอย่างหนึ่งคือชิปเซ็ต Snapdragon 845 ของ Qualcomm ซึ่งใช้โมเด็ม X20 LTE ในบ้าน (หมวดหมู่ 18/13) โมเด็มนี้เสนอการรวมสัญญาณห้าย่านความถี่สำหรับ downlink, 4 × 4 MIMO และ 256QAM มันมีส่วนประกอบของอุปกรณ์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อ LTE-Advanced และ LTE-Advanced Pro
Exynos 9820 ของ Samsung ที่ใช้ใน Galaxy S10 series นำเสนอโมเด็ม LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE ของ บริษัท ข้อเสนอนี้ให้บริการความเร็ว 20 ระดับพร้อมการรวมกลุ่มของผู้ให้บริการสูงสุดแปดกลุ่ม, 4 × 4 MIMO และ 256QAM ในความเป็นจริงซัมซุงอ้างว่าความเร็วของ downlink สูงถึง 2Gbps
Huawei เป็นผู้เล่นรายใหญ่อีกรายหนึ่งที่สนับสนุน LTE-Advanced และ Pro / Gigabit LTE โดยเริ่มจากชิปเซ็ต Kirin 970 ในซีรีย์ Huawei Mate 10 และ P20 Kirin 970 ให้การสนับสนุน Category 18 ในขณะที่ Kirin 980 มอบโมเด็ม Category 21
ฮาร์ดแวร์ภายในสมาร์ทโฟนของคุณเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการต่อสู้เท่านั้น ผู้ให้บริการของคุณต้องการสนับสนุนเทคโนโลยีเหล่านี้เพื่อให้คุณได้รับเวลาแฝงต่ำสุดและความเร็วในการดาวน์โหลดที่เร็วที่สุด
การเปิดตัวทั่วโลก
มันใช้เวลาสักครู่ แต่ LTE-A ได้ออกเดินทางไปทั่วโลกตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง เครือข่ายหลักส่วนใหญ่ในแอฟริกาเอเชียยุโรปและอเมริกาได้นำมาตรฐานมาใช้ Heck, LTE-Advanced Pro ยังเข้าถึงตลาดหลายแห่งในขณะนี้ในรูปแบบของ Gigabit LTE
ดูเหมือนว่าข่าวเก่า ณ จุดนี้เนื่องจากเครือข่าย 5G เดินช้าไปทั่วโลก แต่หน่วยการสร้างของ LTE-A และ LTE-Advanced Pro ไม่เคยมีความสำคัญมากขึ้น นี่เป็นเพราะเทคโนโลยีที่สนับสนุน LTE-A และ LTE-A Pro จะถูกนำมาใช้บนเครือข่าย 5G เป็นตัวเลือกสำรองสำหรับผู้ใช้
ที่เกี่ยวข้อง
- นี่คือวิธีการเปิดใช้งาน 4G LTE บนสมาร์ทโฟน Android ของคุณ
- LTE คืออะไร ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้
- 5G กับ Gigabit LTE: ความแตกต่างอธิบายได้อย่างไร
