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千兆LTE与5G有何不同?

千兆LTE与5G有何不同?

千兆LTE与5G有何不同?


千兆LTE:高速蜂窝宽带的4G解决方案
5G备受关注,因为它已成为消费者的筹码。千兆LTE是在智能手机上引入不间断流媒体视频的4G技术,一直鲜为人知。它是4G LTE的演进,能够以超过有线宽带的速度提供可靠的移动宽带接入。

随着运营商以极快的速度推出5G,覆盖范围正在迅速扩大。但是,千兆LTE仍然可以在全球范围内使用。5G是一项具有新型无线电波形和新调制解调器的最新技术。因此,在一段时间内,5G的价格会高于4G产品。

由于设备中的所有新功能,新5G芯片组的成本将包括价格溢价。另一方面,随着4G设备通过大规模部署实现规模经济,价格将会下降。

千兆LTE与4G LTE
随着第四代移动通信标准(4G)的出现,人们更加关注数据传输。前几代蜂窝标准(2G和3G)以语音和文本功能为中心,迎合智能手机出现之前的消费者。

对于智能手机和移动宽带通信,LTE-Advanced(LTE-A)标准于2011年获得批准(3GPP第10版)。它提供了1 Gbps的峰值下载数据速率。

LTE-Advanced Pro(LTE-A Pro)增强了千兆LTE功能。3GPP于2015年左右通过版本(Rel)13批准了此标准。LTE-A Pro使4G更进一步。它提供3 Gbps范围内的峰值下载速度,具体取决于网络的高载波聚合可用性(LTE-A Pro允许多达32个20-MHz载波)。

关键的5G技术和策略,使LTE-A Pro能够证明这些超高速连接的稳健性和弹性。连接速度可以比有线宽带更快。这些包括:

载波聚合

移动网络运营商(MNO)可以提供更高的数据速度。它们结合了无线电频谱多个部分(称为“载波”)的数据承载能力来发送和接收数据。

载波聚合将MNO通常不连续的载波组合在一个或多个频带内。它扩展了数据通路宽度和承载能力,以实现更高的容量和速度。千兆LTE需要聚合5个或更多载波,才能将理论数据速率推至高于3 Gbps的峰值。

随着5G占据更多的频谱份额,行业趋势最终将所有设备迁移到5G。然而,这需要十多年的时间才能实现。到那时,LTE将填补中端设备的空白。

借助3xCA,LTE设备将在许多宽带用例中获得不错的速度。此外,需要数千兆比特速度的高端设备最终将迁移到5G。

许可辅助访问(LAA)

为了增加承载数据的无线电频谱容量,LAA将未许可的5 GHz频段与MNO的许可频谱结合使用。许可频谱被称为“清除频谱”。除了被许可方之外,没有人在许可的区域边界内使用该频谱。

未经许可的频谱可用于各种用途,例如Wi-Fi,其也在5 GHz频段内运行。LAA必须绕过这些其他用户,应用诸如Listen-Before-Talk(LBT)功能等技术来识别和利用未使用的通道。

256-QAM

正交调幅(QAM)是一种高效的双域编码策略。它利用幅度和频率调制来编码无线电波形中的信息。QAM值越高,波形可以携带的信息越多。

在256-QAM之前,有64-QAM。当使用64-QAM时,每个编码符号中可以包含6位信息,因此2^6等于64。在256-QAM中,8位数据可以打包在同一个符号中,因此2^8等于256。256-QAM比特率比64-QAM比特率快30%。

这种增加的数据速率意味着256-QAM需要比64-QAM更好的信噪比(SNR)。因此,当无线电接收良好并获得强大信号时,其性能可以比基于64-QAM的旧系统好30%。

4 x 4多输入多输出(MIMO)技术

随着载波聚合通过多个载波实现更高的带宽,每个频段具有多个天线路径的MIMO也是如此。千兆LTE网络在基站上标准化了四根天线,在设备上标准化了四根天线。这些天线提高了频谱效率和数据速度,使设备能够连接到最稳定的可用信号。

千兆LTE与5G
虽然千兆LTE和5G很相似,但有些关键细节可将它们区分开来。5G在低于6 GHz范围和超高毫米波(mmWave)频谱(高达40 GHz)的可用频率中添加了新频段。4G主要部署在较低频率(最高2.5 GHz),除了少数3.5 GHz频段(也称为中频段)。

此外,4G频谱的最大带宽限制为20 MHz。这意味着每个4G载波的容量限制为20 MHz。另一方面,5G定义了100 MHz宽的新频段。我们可以想象,几家运营商如何在5G网络中实现高速。

由于宽带丰富的毫米波单元覆盖面积小,因此必须密集集中才能达到目标用户体验水平。5G体验与千兆级LTE截然不同,需要建设新的基础设施,这需要时间。

另一个区别是5G网络可以在两种模式下工作:独立(SA)或非独立(NSA)。SA表示系统与所有5G无线电和核心网络一起运行。NSA使用以不同模式组合的LTE和5G资源。

随着2020年发布的3GPP Rel 16,5G成为关键工业过程中使用的有线网络的可靠替代方案。这些过程由各种基于有线和光纤的时间敏感网络(TSN)主导。Rel 16的超可靠低延迟通信(URLLC)功能规定链路可靠性优于99.9999%,延迟在毫秒范围内。

千兆LTE网络的应用和用例
千兆LTE的广泛可用性和不断下降的连接成本提供了更容易采用的优势。与5G不同,它不需要建造新塔或重新设计设备天线来应对毫米波或URLLC技术的需求。千兆LTE为全球企业提供了许多与5G相关的好处,例如高速数据,而没有设计上的挑战。

以下是千兆LTE的一些理想用例:

偏远地区

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