在今年香港4G/5G峰會上，澳洲無線網絡運營商Telstra展示了全新的千兆級LTE網絡
，這一測試網絡采用愛立信的網絡基站設備
，以及NETGEAR的千兆級LTE移動路由器。千兆級LTE設備采用的是Qualcomm驍龍X16調製解調器，可以實現“像光纖一樣(fiber-like)”的1Gbps下載速度，是邁向5G網絡移動體驗的重要基石。

實現千兆級LTE的三種關鍵技術

千兆級LTE CAT-16速率是光纖級別的速率，這在無線通信領域算是一個新的突破。千兆級LTE是怎麼實現的呢？實際上這是多種技術相互融合達到的，其中包括：

• 載波聚合
• 高階調製
• 更高階的MIMO

在這三個關鍵技術中，載波聚合是最容易實現的，也是最早被采用的。在Telstra的千兆級LTE網絡場景中
，Telstra有三個20MHz的授權頻段
，通過射頻和基帶技術可以把這三個載波的頻段聚合起來。這也可以理解為將三個射頻信道變成一個更寬的信道，就是3×20MHz = 60MHz。每個載波有2個數據流
，三載波條件下一共有6個數據流。一個數據流就是64-QAM，速度是75Mbps。75Mbps×6=450Mbps，所以三載波聚合可以得到450Mbps的帶寬。這是實現千兆級的關鍵技術之一，通過三個載波聚合將速度提升到450Mbps。

第二個關鍵技術是增強調製方式，通過提高收發器的複雜度，一個信號可以搬運更多的比特（bit）。采用256-QAM調製方式
，一個信號可以承載8個bit
，比以前64-QAM的一個信號承載6個bit提升了33%。一個數據流就從原來的75Mbps提升33%
，變成了100Mbps。三載波聚合有6個數據流，加上256-QAM
，一個數據流有100Mbps
，所以現在達到600Mbps。

第三個關鍵技術是部署4x4 MIMO。在終端上部署更高階的MIMO，即通過更多的天線和收發鏈路來實現更多的數據流。還是以Telstra的網絡部署為例，它是在兩個載波上部署了4×4，剩下的一個載波還是2×2。使用4x4 MIMIO技術之後，一個載波上的數據流數量從2個變成4個

，這種部署下的三載波總共有10個數據流。在使用256-QAM的條件下
，一個數據流是100Mbps，所以100Mbps×10就到1Gbps。


總之，通過擴展載波，增加信道的數量；通過調製方式的複雜度增加
，每一個傳輸信號搬運更多的比特；通過更多的天線，更多的接收令，更高階的MIMO形式

，增加數據流的數量。綜合以上這些這些技術
，我們就可以達到1Gbps的速率。

千兆級LTE的應用場景

千兆級LTE技術及其實現網絡可應用於多種用戶體驗場景和服務，比如沉浸式VR體驗
，以及與本地存取速度相當的雲存儲和雲計算服務。如果要給未來的VR虛擬現實設備提供360度的視頻
，即需要4K解析度和120幀每秒的刷新率，那麼需要的數據率大概是103Mbps，即一秒鍾需要傳輸103M的數據。從LTE Cat.4到Cat.12，它們的平均速度是達不到這個要求的

，而根據對驍龍X16 LTE調製解調器的實際仿真結果，它能夠達到114Mbps的速率，因此完全可以支持360度全景VR的需求。

第二個應用場景是雲端存儲。現在智能手機上的閃存可以存儲很多媒體內容文件，本地訪問的速度大概是一秒可以存取116M的數據。但手機內存畢竟很有限，如果把多媒體內容文件存儲在雲端

，且通信管道足夠寬的話，采用驍龍X16 LTE調製解調器的千兆級LTE網wang絡luo設she備bei就jiu能neng提ti供gong和he閃shan存cun一yi樣yang快kuai的de存cun取qu能neng力li，訪fang問wen雲yun端duan存cun儲chu文wen件jian的de速su度du與yu訪fang問wen手shou機ji上shang內nei嵌qian的de本ben地di媒mei體ti文wen件jian的de速su率lv幾ji乎hu是shi一yi樣yang的de，用yong戶hu已yi經jing感gan知zhi不bu到dao差cha別bie了le。

邁向5G時代

5G網絡的發展

自從2010年開始部署4G網絡以來
，全球無線通信網絡和智能手機市場得以迅速發展和增長，有數據顯示截至2016年10月全球約有38億部聯網的智能設備。雖然4G LTE技術已經達到千兆級
，但5G網絡有更高的期望和要求
，速度要達到20Gbps。未來幾年

，4G和5G網絡肯定會重疊使用

，而且還要有多模雙連接的工作模式，這跟過去5、6年3G/4G重疊交替的情形類似。千兆級LTE的部署實際是為5G鋪路，它們相互補充和協同工作，給大家提供一個無縫的用戶體驗。

雖然5G使用的技術很多都是從4G演化過來

，比如5G網絡使用的頻譜
、毫米波以及多天線陣列

，但5G不是4G的簡單升級和提速。無論從技術實現還是應用場景，下一代5G網絡平台都將帶動新的市場發展
，特別是沉浸式虛擬/增強現實VR/AR、可穿戴智能設備和物聯網(IoT)，這將開啟萬物互聯的新時代。

5G毫米波網絡

我們知道5G網絡的頻段現在還在探討中，3GPP組織對於5G的各個層級，如終端接入網

、核心網，還有如從物理層到鏈路層到應用層的規範，都還在製定中，因此還需要一段時間才能確定一個全球的5G標準。高通最近發布的X50 5G調製解調器是支持5G早期驗證和技術儲備的一款調製解調器芯片，針對幾個比較特定的用戶場景，比如Verizon的5G TF和Korea Telecom的5G-SIG規範，它們兩個都是使用28GHz的毫米波頻譜。

5G的一個載波是100MHz，X50可以使用8個100MHz的5G載波，聚合成800M的帶寬。這個帶寬可以提供下行5Gbps的速率，比1Gbps的千兆級LTE提升了5倍。據Qualcomm高級產品總監沈磊先生介紹，驍龍X50 5G調製解調器可以和毫米波收發器
、電源管理以及集成了千兆LTE X16調製解調器的驍龍處理器一起協同工作。它既提供了4G或千兆級LTE，也提供了5G
，可以實現雙連接、多模支持。


5G支持的6GHz以下低頻段
，授權頻段最多到3.5GHz，非授權頻段大概到5GHz

，這些頻段都比較低，所以相對來講帶寬比較受限，而且也比較離散。因此，業界開始從2G

、3G時代的6GHz頻(pin)段(duan)去(qu)探(tan)索(suo)毫(hao)米(mi)波(bo)的(de)部(bu)署(shu)。從(cong)上(shang)麵(mian)的(de)頻(pin)譜(pu)分(fen)布(bu)圖(tu)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，右(you)側(ce)的(de)頻(pin)譜(pu)還(hai)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)，越(yue)往(wang)右(you)，隨(sui)著(zhe)頻(pin)段(duan)的(de)提(ti)升(sheng)，帶(dai)寬(kuan)也(ye)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)寬(kuan)
，傳(chuan)輸(shu)的(de)數(shu)據(ju)就(jiu)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)
，從(cong)而(er)提(ti)升(sheng)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)。5G現在有意向在24GHz到100GHz頻段中的幾個點實現部署，比如24GHz附近、60GHz附近、75GHz附近。這還需要國際電信聯盟和3GPP進行大量協商和準備的工作，但是在毫米波上部署5G的可能性很大。

weilededaogenggaodedaikuan
，womenxuanzeshiyonggenggaopinlvdehaomibo，danhaomibopinduandechuanshuxingnengbijiaocha。ruhejiejuehaomibodelieshi？daanqiaqiayeshizaihaomibogenggaodepinlvshang。caiyongzishiyingboshuchengxingheboshuzhuizongjishukeyihenhaodibuchang
、甚至抵消掉它的劣勢。通過使用高階MIMOhetianxianzhenlie
，keyixingchenghenzhaideboshu，tianxianbuxuyaozaiquanxiangfashe
，ershibayouxiandenengliangdoujizhongzaiyitiaoxianshangjinxingchuanshu，yincinengliangchuanshusulvjiukeyidedaomingxiantisheng，buchangkuaisushuaijiandepinputexing。ciwai，haomiboyekeyihenhaodichuanyuezhangaiwu，yongyouhenhaodefeishijuchuanshuxiaoguo，yincizhenggexingyedexinxinxianzaidouzaimingxianzengqiang。

5G網絡的應用

5G網絡主要有三大應用：

1. 增強的無線寬帶連接：像光纖一樣快的速度，高達20Gbps，支持360度VR體驗
   ；
2. 支持海量IOT部署：窄帶LTE Cat M1/NB-1標準將支持物聯網對低功耗
   、低成本和廣泛覆蓋區域的要求
   ；
3. 高可靠性關鍵控製應用：支持安防
   、遠程醫療、汽車電子和無人機等不同行業場景對高可靠性和低延遲的要求。

預計到2025年，全球將有超過100億個聯網的智能設備及物聯網(IoT)節點，像光纖一樣快的5G網絡將為我們提供數千兆的即時訪問速度，我們將真正進入一個萬物互聯的世界。




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