Innhold

• Hvordan fungerer LTE-A?
• Bæresammenslutning
• MIMO
• QAM
• Cell hardware
• Modem maskinvare
• Global utrulling
• I slekt

I disse dager er 4G LTE uten tvil de facto-standarden for transportører over hele kloden når det gjelder mobile bredbåndshastigheter, med 3G og andre eldre teknologier som for det meste er relatert til mer avsidesliggende områder eller sorte hull med dekning. Men hva er det neste? Det åpenbare svaret er 5G, og det lever allerede i en håndfull land. I mellomtiden har vi sett en annen type mobiltelefon bli vanlig: LTE-A.

(LTE-A) har vært tilgjengelig i Europa, Nord-Amerika og Asia i noen år nå. Så hva er egentlig LTE-A? I dette stykket ser vi nærmere på hvordan teknologien fungerer og hva den betyr for forbrukerne.

Ikke gå glipp av: De beste 5G-telefonene du kan kjøpe, og alle 5G-telefonene kommer snart

Hvordan fungerer LTE-A?

Som navnet tilsier, er LTE-Advanced ganske enkelt en utviklet versjon av dagens LTE-tilkobling, og bruker en rekke tilleggsteknikker for å garantere det "avanserte" navnet. De nye funksjonalitetene som ble introdusert i LTE-Advanced er Carrier Aggregation (CA), bedre bruk av eksisterende multi-antenneteknikker (MIMO), og støtte for Relay Nodes. Alle disse er designet for å øke stabiliteten, båndbredden og hastigheten til LTE-nettverk og tilkoblinger.

Vi har også sett ankomsten av LTE-Advanced Pro - også kjent som Gigabit LTE i noen markeder - (3GPP Release 13 and up). Så hvordan skiller dette seg fra standard LTE-A? Denne Sierra Wireless-infografien gjør en god jobb med å illustrere hvordan den passer sammen.

LTE-A Pro / Gigabit LTE bruker eksisterende 256QAM-teknologi, mer avansert bæresamling og de andre teknikkene for å øke hastighetene over vanilje LTE-A. Det er også angitt å være en viktig del av 5G-distribusjoner, hovedsakelig tømme områder i dekning der 5G ikke er tilgjengelig.

Bæresammenslutning

Sannsynligvis er nøkkelen bak LTE-Advanced bærersamling. I hovedsak er denne teknologien designet for å multiplisere båndbredden til LTE-tilkoblinger ved å la deg laste ned data fra flere nettverksbånd samtidig. LTE-komponentbærere, eller bånd, er delt opp i data som bærer deler som kan ha en båndbredde på 1,4, 3, 5, 10, 15 eller 20 MHz. Opptil fem komponentbærere kan aggregeres sammen. Carrier Aggregation kombinerer signaler fra disse forskjellige transportørene, slik at båndbredden kan øke opp til 100 MHz for en enkelt tilkobling. Dette gjelder både FDD- og TDD-nettverkstyper, så vel som både nedlastings- og opplastingsforbindelser.

Bæresammenslutning kan fungere med sammenhengende komponentbærere som er lokalisert innenfor samme driftsfrekvensbånd, eller med ikke-kontinuerlige bærere fra forskjellige bånd på tvers av forskjellige driftsfrekvenser. Bildet nedenfor hjelper deg med å forklare dette:

Når det gjelder datahastigheter, kan denne teknikken gi ekstremt høye datahastigheter, teoretisk sett opptil 1 GB / s når man bruker den maksimale tilgjengelige båndbredden fra fem bærere. Selv om kommersielle løsninger bare støtter opptil tre transportører med topp datahastighet opp til 600 Mbps for LTE-Advanced. Imidlertid vil bærere, maskinvare og nettverksdekning ikke tilfredsstille dette teoretiske maksimumet, for eksempel med en topp på rundt 150 Mbps nedlastingshastigheter med to 20MHz-transportører aktivert.

Vi har også sett LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE dukke opp, og utpeker bærersamling med opptil 32 komponentbærere. Dette neste trinnet tilbyr teoretisk hastigheter på opptil 3Gbps, selv om topp datahastigheter på nettverk i virkeligheten under testing etter sigende topper 1Gbps. Forvent at dette tallet vil dyppe enda lenger under gigabitmerket når du bruker disse nettverkene i dag, på grunn av overbelastning, miljøet og andre faktorer.

En annen stor fordel med Carrier Aggregation er at det muliggjør full bakover og fremover kompatibilitet mellom eksisterende LTE-nettverk og LTE-Advanced-kompatible enheter. LTE-avanserte tilkoblinger vil bli gitt gjennom eksisterende LTE-bånd, så standard LTE-brukere vil fortsette å bruke LTE som normalt, mens avanserte tilkoblinger vil benytte seg av flere LTE-transportører.

MIMO

Multiple Input Multiple Output-teknologi (MIMO) er en annen teknologi som kreves for at LTE-Advanced skal fungere.MIMO øker den totale overføringsbithastigheten ved å kombinere datastrømmer fra to eller flere antenner og gjør det mulig for bærersamling å fungere.

I stedet for å sende et enkelt stykke informasjon fra en avsender til en mottaker, kan du sende det samme informasjonsstykket fra flere avsendere til flere mottakere. Det er en parallell prosess, som betydelig øker datamengden du kan sende og motta hvert sekund (bit per hertz,) forutsatt at du har et mottakermodem som kan sortere all informasjonen i riktig rekkefølge.

Selv om MIMO allerede brukes i LTE-nettverk, krever LTE-Advanced at brikker øker antall innganger og utganger som brukes samtidig. Vanilla LTE-Advanced støtter opptil åtte sendere og mottakere under nedlasting og fire-fire ved opplasting. Det økte MIMO-arrangementet vil også forbedre hastigheten og tilkoblingskvaliteten på gamle tilkoblinger som CDMA, GSM og WCDMA.

Vi ser også såkalt massiv MIMO bli distribuert for LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, bestående av opptil 16 sendere og mottakere. Denne teknologien er også satt til å danne grunnlaget for 5G.

QAM

En annen viktig del av LTE-Advanced-puslespillet er quadrature amplitude modulation (QAM). Denne teknikken stapper i det vesentligste mer informasjon i signalet som sendes fra et tårn til telefonen din. Høyere QAM leverer mer informasjon i et signal og dermed raskere hastigheter.

Qualcomm har sammenlignet QAM med lastebiler som har større belastning på grunn av mer effektiv pakking, og har derfor redusert antall lastebiler som trengs på en motorvei.

Vi har tidligere sett 64QAM bli brukt i LTE-A, men LTE-Advanced nettverk fra slike som Verizon, T-Mobile og andre bruker 256QAM også. Denne spesielle versjonen av QAM øker båndbredden dramatisk, og omtrent som massiv MIMO, er en annen grunnleggende teknologi brukt i 5G. Faktisk sier Qualcomm at 256QAM øker nedlastningshastighetene med 33 prosent over 64QAM.

Denne teknologien brukes også i Wi-Fi, med Wi-Fi 5 (802.11ac) som bruker 64QAM, mens den nye Wi-Fi 6-standarden utnytter 1024QAM. I alle fall brukes 64QAM og 256QAM begge i standard LTE-A, mens LTE-A Pro generelt holder seg til 256QAM.

Cell hardware

Den siste teknologien som ble introdusert med LTE-Advanced, er en maskinvare som kalles en reléknute. Selv om videresendingsknuter ikke er en integrert del av å forbedre datahastighetene dine, vil de forbedre tilgjengeligheten til LTE-tilkoblinger og tilby deg flere tilkoblinger å velge mellom når du sender en mottakende data.

Enkelt sagt er en stafettknute en lavdrevet basestasjon som brukes til å øke nettverksdekningen i endene av og utenfor tilkoblingsradiusen til sentralstasjonen. Disse stafettknutene kobles trådløst til sentralstasjonen, og skal bidra til å øke signalet når du lurer på kanten av LTE-nettverket. Selvfølgelig vil tilgang til forbedret tilkobling være helt avhengig av om transportører gidder å investere i å bygge disse nodene.

Topp teoretiske og brukerhastigheter ser et stort løft med 4G LTE Advanced.

Modem maskinvare

For å fungere riktig, krever operatøraggregasjon, QAM og MIMO både telekommunikasjon og enhets maskinvareimplementering. Du vil oppdage at mange smarttelefon SoCer og eksterne modemer støtter disse raskere datahastighetene. LTE-avansert maskinvaredetaljer ble introdusert med Release 10-spesifikasjonene tilbake i 2011. Enhver LTE-kategori 4-enhet eller nyere støtter bærersamling, QAM og større MIMO-konfigurasjoner, hver i ulik grad. I mellomtiden tilbyr LTE-kategori 16-enheter eller senere støtte for Gigabit LTE- eller LTE-Advanced Pro-enheter.

Et eksempel er Qualcomms Snapdragon 845-brikkesett, som bruker et eget X20 LTE-modem (kategori 18/13). Dette modemet tilbyr fem bånd-aggregering for nedlink, 4 × 4 MIMO og 256QAM. Med andre ord, den har alle enhetsingrediensene som er nødvendige for LTE-Advanced og LTE-Advanced Pro-tilkobling.

Samsungs Exynos 9820 brukt i Galaxy S10-serien tilbyr firmaets eget LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE-modem. Dette tilbyr hastigheter i kategori 20 med opptil åtte båndaggregatsamling, 4 × 4 MIMO og 256QAM. Faktisk hevder Samsung nedlinkhastigheter på opptil 2 Gbps.

Huawei er en annen stor aktør som støtter LTE-Advanced og Pro / Gigabit LTE, som starter med Kirin 970-brikkesettet i Huawei Mate 10-serien og P20-serien. Kirin 970 tilbyr støtte fra kategori 18, mens Kirin 980 leverer et kategori 21-modem.

Maskinvaren på smarttelefonen er imidlertid bare en del av kampen. Din operatør må støtte disse teknologiene for at du skal få lavest mulig latenstid og raskeste nedlastingshastighet.

Global utrulling

Det har tatt en stund, men LTE-A har kommet seg rundt i verden siden starten. De fleste av de viktigste nettverkene i Afrika, Asia, Europa og Amerika har tatt i bruk standarden. Heck, LTE-Advanced Pro når også flere markeder nå, i form av Gigabit LTE.

Det virker som gamle nyheter på dette tidspunktet da 5G-nettverk sakte kommer seg rundt i verden, men byggesteinene til LTE-A og LTE-Advanced Pro har aldri vært viktigere. Dette er fordi teknologiene som ligger til grunn for LTE-A og LTE-A Pro vil bli brukt på kanten av 5G-nettverk som et tilbakevendingsalternativ for brukere.

I slekt

• Slik aktiverer du 4G LTE på din Android-smarttelefon
• Hva er LTE? Alt du trenger å vite
• 5G vs Gigabit LTE: forskjellene forklart