SK Telecom這項第五代通信網絡技術名為“三頻高級長期演進”(tri-band Long Term Evolution-Advanced,以下簡稱LTE-A),是第四代通信網絡“長期演進” (Long Term Evolution,以下簡稱LTE)的下一代網絡。當國內還在為FDD牌照何時發放的問題爭論得喋喋不休時,思密達用網速又艷羨了世界。

日前,韓國電信運營商SK電訊宣布正式啟動三頻LTE-A的商用,同時,三星官方發布首款支持LTE-A Tri-Band CA的智能手機:Galaxy Note 4 LTE-A。實際上,早在今年1月份,SK電訊就宣布成功開發出全球第一個“LTE-A三頻段載波聚合”技術。此次披露的Galaxy Note 4 LTE-A配備高通最新的64位Snapdragon 810處理器、集成LTE-A Cat.9調製解調器,標誌三頻LTE-A商用的相應芯片組和設備已經成熟。在此之前,載波聚合已經實現兩個頻段,香港移動通訊(CSL)去年9月實現最高的20MHz+20MHz,韓國人則第一次實現了三頻段的載波聚合,確切地說是20MHz+10MHz+ 10MHz,雖看起來頻段總和相近,理論最高下載速率也都達到300Mbps(測算下來,下載一部1GB電影只需19秒即可),但三頻段載波聚合代表更為複雜的技術突破。LTE-A的技術特點何謂LTE-A?有些報導將SK電訊此輪商用的三頻LTE-A稱為第五代通信,實際上是對LTE-A和LTE理解的偏差。嚴格來講,LTE-A是LTE技術的進一步演進版本。

2004年11月的魁北克會議上,3GPP確定3G系統的長期演進計劃(Long Term Evolution),也就是後來廣為人知的LTE。2008年3月,國際電信聯盟(ITU)基本完成LTE的標準化工作。LTE的頭兩個版本Release8和Release9,並沒有滿足ITU對4G的1Gbit/s的峰值要求,一般被稱為3.9G或準4G。此後,在R8/R9基礎上推出的LTE R10,融合了新的技術架構,真正達到ITU的峰值速率要求,LTE R10及後續的版本被稱為LTE-Advanced(LTE-A),才算得上真正的4G。2012年1月,ITU通過LTE-A作為4G技術之一,目前LTE R12正在標準認證。LTE-A並不是一項獨立的技術,而是由R10及後續版本標準中的載波聚合、高階MIMO、增強小區間干擾協調、中繼等一系列增強特性構成的技術集。

1.載波聚合頻譜資源總是有限的,尤其是網絡流量井噴的市場環境下,要實現LTE-A的高峰值要求,最直接的辦法就是增加傳輸帶寬。載波聚合旨在將多個連續或者離散的帶寬較窄的載波聚合在一起,形成一個更寬的完整頻譜,不僅滿足了LTE-A系統更高的系統帶寬的需求,又能有效地利用碎片化的頻譜資源。LTE採用OFDM多址技術,將高速數據流通過串並變換,以子載波為單位分配頻率資源,按照不同的子載波數目,可支持1.4、3、5、10、15和20MHz各種不同的系統帶寬,最大傳輸帶寬為20MHz。LTE-A通過聚合多個後向兼容的LTE載波,最多支持5個載波同時聚合,達到支持100MHz的傳輸帶寬。LTE-A的終端設備,既可以接入多個載波,也可以正常接入一個LTE載波進行工作。可以說,載波聚合是LTE-A系統大帶寬運行的基礎,是LTE-A的重要組成部分和關注的焦點。對運營商而言,載波聚合技術決定是否能取得“峰值速率優勢”。SK電訊的三頻LTE-A可理解為實現3個LTE載波同時聚合。

2.高階MIMO 高階MIMO技術是LTE系統提高吞吐量的又一項關鍵技術,也是4G的代表技術之一。在不增加帶寬的情況下,通過在發射端和接收端採用多個天線,成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率。Release 8版本最多可支持4個數據流的並行傳輸,在20MHz帶寬的下最多實現超過300Mbit/s的峰值速率。LTE-A下行傳輸由LTE的4天線擴展到8天線,最大支持8層和兩個碼字流的傳輸,2011年和2012年分別完成的R10和R11,下行峰值速率可增加到3Gbit/s,下行峰值頻譜效率可增加到30bit/s/Hz。

3.無線中繼(Relay)技術傳統基站需在站點上提供有線鏈路的連接以進行“回程傳輸”,而中繼站通過無線鏈路進行網絡端的回程傳輸,體積小、重量輕、易於選址。借助中繼站的接力轉發,可將網絡覆蓋範圍拓展到小區以外的區域及其他覆蓋盲區,同時,通過減小信號的傳播距離,從而有效提高熱點地區的數據吞吐量,保證網絡質量。風起雲湧,LTE-A大潮已到韓國此番推出的LTE-A三頻段載波聚合技術,給還沒鬧明白TDD和FDD的國內民眾,舒展開一幅風起雲湧的LTE-A大潮。

LTE用戶展現出巨大的數據流量消費能力。數據顯示,2014年前4個月,香港地區LTE用戶的平均數據使用量幾乎是3G用戶的兩倍,美國運營商Verizon 2013年7月就宣佈網內57%的移動數據流量由LTE傳送。對4G用戶的數據流量消費挖掘與運營商應對“管道化”危機保持高度的方向一致。

但另一個令運營商尷尬的事實是:WiFi仍扮演著承擔用戶快速提升的數據需求的重要角色。在所有主要的LTE市場,WiFi數據仍佔所移動數據總量的75%-90%。換言之,用戶的數據需求快速提升,但容量大幅提升的4G網絡,對多數情況下較大的數據流量處理的分流效應並未完全顯現出來。用高鐵的例子來講,可以更好地理解其中滋味。

高鐵鬧騰了半天,最後發現大傢伙都去坐動車了,或者遠距離的都選擇飛機,隨著高鐵技術的進步,高鐵決定推出遠距離臥舖高鐵和城際高鐵。隨著LTE-A商用進程的加快和技術成本優勢,2014年LTE-A網絡部署得到運營商的大力推動。根據GSA的統計,截至2014年10月,全球已有14個國家的21家運營商推出了基於載波聚合技術的LTE-A商用網絡,包括日 ​​本、韓國、美國、法國等,另有超過79家運營商正在開展網絡部署或試驗。

以香港、韓國為先導的LTE-A商用進程,近期的步伐逐漸加快。作為LTE-A商用網絡推進最為激進的國家,韓國三大運營商均已推出基於載波聚合的LTE-A服務,全國已經擁有LTE-A基站將近21萬個,佔LTE基站數的47%(將近一半的LTE基站都已升級為LTE-A基站!)。

2014年12月,新加坡電信運營商第一通(M1)、新加坡電信(SingTel)密集宣布開通商用LTE-A網絡,承諾所有擁有兼容設備的4G客戶將能夠使用LTE-A服務,且無需額外付費;澳洲電訊宣布開啟LTE-A商用;同時,沙特阿拉伯運營商STC推出目前全球唯一的TDD LTE-A網絡。飛一樣的LTE-A網絡大潮已到門外。風起雲湧,抓穩了,更要抓緊了錢包袋口。

Source:SK Telecom

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