解密LTE载波聚合:被忽略的智能手机的比拼配置

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在智能手机领域,只有少数特性被普遍用于区分手机的规格,它们通常包括屏幕尺寸、处理器速度与CPU内核数、摄像头分辨率,大概还有电池容量。然而在智能手机中,有一项同样相关的要素却常常在进行规格对比时被忽略了,那就是“基于调制解调器的网络接入速度”。部分区域的一些OEM厂商,很不系统地展示着他们的手机支持什么样的LTE速度;另一些则是只简单地介绍了手机支持哪个标准,而非实际速度。但实际上,它通常不是标准讨论的一部分。

  我认为这项“最重要的特性之一”没有得到足够的宣传,而这是一个很大的问题。

  而现在,是否能够实现载波聚合(CA)已成为调制解调器速度的一项关键内容。通过载波聚合将多个载波(或频带)聚合在一起,让手机的调制解调器能以最佳的方式利用运营商网络,并尽可能地获取最佳的速度和用户体验。载波聚合还帮助解决了无线领域即将出现的最大问题之一:由于显示屏和摄像头分辨率越来越高,服务更高带宽视频流量的需求正不断增加。

  内容和应用驱动着更多更快的数据需求

  在2010年,LTE网络最早开始构建的时候,采用的是单载波设计,人们几乎不使用任何移动视频。即使用,这些视频的分辨率通常也是很低的。而如今,运营商正在努力跟上视频应用(如Snapchat、Periscope)和消息与照片应用(如微信、WhatsApp、Facebook等)激增所产生的移动视频需求。这些应用,再加上显示屏和摄像头分辨率的提高,增加了运营商需要提供给用户终端和通过网络传输的数据量。而事实上,随着最新旗舰手机面世,那些2,460 x 1,440显示分辨率和4K视频的拍摄功能将使这一趋势延续。

  从智能手机上传并在线分享或与其他用户共享的4K内容预计将会越来越多,这都是因为文件太大而用户不能在他们的终端上无限地存储内容。这种现象,与社交媒体的增长,都反映出人们始终希望与人分享他们的体验,而在这种情况下,这些“体验”将慢慢变成高清高带宽。因此,视频内容将大幅增加对更快网络和容量提升的需求。此外,随着4K节目内容制作的增多,如果运营商数据量允许,它们将开始通过Netflix等服务向用户进行流传输。但是目前,4K内容还非常少见,并且通常局限在一些硬件平台上(索尼电视、三星电视等)。即便如此,日益增多的1080P和1440P内容对网络造成的负担仍在持续增加,对快速协调的带宽需求不会停止。

  载波聚合提高速度,改善用户体验

  即使在4K视频的压力下,450 Mbps、300 Mbps和150 Mbps这样的理论最大值听上去对LTE-A和载波聚合部署都是非常不错的了。但别忘了,带宽是面向特定小型基站的总量,并由许多不同用户所共享的。此外,普遍公认的是,许多大国的运营商通常无法在全国范围向所有客户都提供如此快的速度。不过,即使用户只能获得一部分速度,载波聚合仍有额外优势,在非最优条件下尤其如此。无论网络条件或回程功能如何,引入载波聚合时,它能将总体网络容量提高60-100%,而这取决于聚合所用载波数量。同时,这意味着载波聚合不仅能提升速度,还可使网络在提供更快速度的同时,处理更多负载。

  在中等和较弱信号情况下比较载波聚合和单载波LTE,对于10 MHz频谱,从单载波变成双载波聚合甚至三载波聚合,用户能够体验到100%以上的提升。当从单载波变成三载波聚合时,由于中继效率的影响,小区边缘用户能够体验到三倍以上提升的速度。中等信号用户也有望看到类似改善。这意味着用户最小性能阀值显著提高,大幅优化了用户体验。

        越来越受重视的载波聚合和LTE-Advanced

  无线技术演进的下一步是实施LTE-Advanced,也就是LTE-A。这项3GPP LTE标准的演进是迈向5G的下一步,并可能将与一些技术一起服务消费者,比如Wi-Fi链路聚合和未来5年左右推出5G时可能会有的LAA LTE。

  目前,速度最快的调制解调器是高通刚发布不久的骁龙X16 LTE调制解调器,在下行链路支持LTE Cat.16,可实现高达1 Gbps的惊人速度。同时,它的上行速度也可达到150 Mbps。载波聚合也已成为全球众多运营商想要获取尽可能多频谱的各种原因之一。

  全球已有数十家运营商推出了LTE-A和载波聚合网络服务,而还有更多运营商正在测试或准备发布。运营商们都希望终端制造商能为手机采用合适的芯片,在他们的网络中实现最佳的性能与体验。

  高通和英特尔等公司在载波聚合技术上已经率先起跑了,带来了惊人的速度,似乎已经超出了我们对手机网速的认知。比如,目前高通的所有调制解调器产品都支持载波聚合,甚至在骁龙652、650和425处理器中都支持了载波聚合技术。这意味着,现在的制造商们已经十分看重载波聚合,想要把这项技术扩展到绝大多数的产品层级里,让他们的合作伙伴能在合适的价位上提供载波聚合技术。

  总结

  载波聚合是LTE网络发展的下一步。作为LTE-Advanced的一部分,它将为用户带来更高的速度和改善的体验。CA是支持LTE-A的关键技术,但目前支持载波聚合的终端仍然是有限的,不足以支持LTE-A发挥出它的全部潜能。部分原因在于,全球绝大多数的LTE-A部署是受限的,拥有全国范围LTE-A网络的国家更是少之又少。但是,随着网络部署范围的扩大,这种情况在2016年将迅速改变,尤其是在中国和美国。同时,它也为OEM厂商带来了领先竞争对手的机会——在手机上支持载波聚合,并在运营商网络上带来最快的LTE速度。

 

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而现在,是否能够实现载波聚合(CA)已成为调制解调器速度的一项关键内容。通过载波聚合将多个载波(或频带)聚合在一起,让手机的调制解调器能以最佳的方式利用运营商网络,并尽可能地获取最佳的速度和用户体验。

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