Inhoud
Tegenwoordig is 4G LTE zonder twijfel de de facto standaard voor providers over de hele wereld als het gaat om mobiele breedbandsnelheden, met 3G en andere oudere technologieën, meestal gedegradeerd naar meer afgelegen gebieden of zwarte gaten in de dekking. Maar wat is het volgende? Het voor de hand liggende antwoord is 5G, en het woont al in een handvol landen. In de tussentijd hebben we een ander type mobiele technologie gemeengoed zien worden: LTE-A.
(LTE-A) is sinds enkele jaren beschikbaar in Europa, Noord-Amerika en Azië. Dus wat is LTE-A precies? In dit stuk gaan we dieper in op hoe de technologie werkt en wat het voor consumenten betekent.
Mis het niet: Beste 5G-telefoons die u kunt kopen en alle 5G-telefoons binnenkort beschikbaar
Hoe werkt LTE-A?
Zoals de naam al aangeeft, is LTE-Advanced gewoon een ontwikkelde versie van de huidige LTE-connectiviteit, met behulp van een aantal extra technieken om de 'geavanceerde' naam te garanderen. De nieuwe functionaliteiten geïntroduceerd in LTE-Advanced zijn Carrier Aggregation (CA), beter gebruik van bestaande multi-antennetechnieken (MIMO) en ondersteuning voor relaisknooppunten. Al deze zijn ontworpen om de stabiliteit, bandbreedte en snelheid van LTE-netwerken en -verbindingen te vergroten.
We hebben ook de komst van LTE-Advanced Pro gezien - ook bekend als Gigabit LTE in sommige markten - (3GPP versie 13 en hoger). Dus hoe verschilt dit van standaard LTE-A? Deze Sierra Wireless-infographic laat goed zien hoe hij in elkaar past.
LTE-A Pro / Gigabit LTE maakt gebruik van bestaande 256QAM-technologie, geavanceerdere carrier-aggregatie en de andere technieken om de snelheden boven vanille LTE-A te verhogen. Het zal ook een belangrijk onderdeel zijn van 5G-implementaties, in wezen het afdekken van gebieden waar 5G niet beschikbaar is.
Carrier aggregatie
Waarschijnlijk is de sleutel achter LTE-Advanced carrier aggregation. In wezen is deze technologie ontworpen om de bandbreedte van LTE-verbindingen te vermenigvuldigen door u toe te staan om gegevens van meerdere netwerkbanden tegelijkertijd te downloaden. LTE-componentdragers of -banden worden opgesplitst in gegevensdragende delen die een bandbreedte van 1,4, 3, 5, 10, 15 of 20 MHz kunnen hebben. Maximaal vijf componentdragers kunnen worden samengevoegd. Carrier Aggregation combineert signalen van deze verschillende carriers, waardoor de bandbreedte tot 100 MHz kan toenemen voor een enkele verbinding. Dit geldt voor zowel FDD- als TDD-netwerktypen, evenals zowel download- als uploadverbindingen.
Carrieraggregatie kan werken met aaneengesloten componentdragers die zich binnen dezelfde werkfrequentieband bevinden, of met niet-continue dragers van verschillende banden over verschillende werkfrequenties. De onderstaande afbeelding helpt dit uit te leggen:
In termen van gegevenssnelheden kan deze techniek extreem hoge piekgegevenssnelheden bieden, theoretisch tot 1 Gbps bij gebruik van de maximaal beschikbare bandbreedte van vijf providers. Hoewel commerciële oplossingen alleen maximaal drie providers ondersteunen met piekdatasnelheden tot 600 Mbps voor LTE-Advanced. In werkelijkheid zullen dragers, hardware en netwerkdekking echter niet voldoen aan dit theoretische maximum, bijvoorbeeld een piek bereiken van ongeveer 150 Mbps downloadsnelheden met twee 20 MHz dragers ingeschakeld.
We hebben ook gezien dat LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE opduikt, waarbij aggregatie van agenten met maximaal 32 component-dragers wordt aangeprezen. Deze volgende stap biedt theoretisch snelheden tot 3Gbps, hoewel piekdatasnelheden op real-world netwerken tijdens testen naar verluidt hoger zijn dan 1 Gbps. Verwacht dat dit cijfer nog verder onder het gigabit-merkteken daalt wanneer u deze netwerken vandaag gebruikt, vanwege congestie, het milieu en andere factoren.
Een ander groot voordeel van Carrier Aggregation is dat het volledige achterwaartse en voorwaartse compatibiliteit mogelijk maakt tussen bestaande LTE-netwerken en LTE-Advanced compatibele apparaten. LTE-geavanceerde verbindingen worden geleverd via bestaande LTE-banden, dus standaard LTE-gebruikers zullen LTE normaal blijven gebruiken, terwijl geavanceerde verbindingen gebruik zullen maken van meerdere LTE-providers.
MIMO
Multiple Input Multiple Output-technologie (MIMO) is een andere technologie die nodig is om LTE-Advanced te laten werken.MIMO verhoogt de totale overdrachtbitrate door datastromen van twee of meer antennes te combineren en zorgt ervoor dat carrier-aggregatie werkt.
In plaats van een enkel stuk informatie van een afzender naar een ontvanger te sturen, kunt u hetzelfde enkele stuk informatie van meerdere afzenders naar meerdere ontvangers verzenden. Het is een parallel proces, dat de hoeveelheid gegevens die je per seconde kunt verzenden en ontvangen (bits per hertz) aanzienlijk verhoogt, op voorwaarde dat je een ontvangermodem hebt dat alle informatie in de juiste volgorde kan sorteren.
Hoewel MIMO al in LTE-netwerken wordt gebruikt, vereist LTE-Advanced dat chips het aantal gelijktijdig gebruikte inputs en outputs verhogen. Vanilla LTE-Advanced ondersteunt maximaal acht zenders en ontvangers tijdens het downloaden en vier bij vier tijdens het uploaden. De verbeterde MIMO-opstelling zal ook de snelheid en verbindingskwaliteit van oudere verbindingen zoals CDMA, GSM en WCDMA verbeteren.
We zien ook de zogenaamde enorme MIMO worden ingezet voor LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, bestaande uit maximaal 16 zenders en ontvangers. Deze technologie vormt ook de basis voor 5G.
QAM
Een ander belangrijk onderdeel van de LTE-Advanced-puzzel is kwadratuuramplitudemodulatie (QAM). Deze techniek propt in wezen meer stukjes informatie in het signaal dat van een toren naar je telefoon wordt verzonden. Hogere QAM levert meer informatie in een signaal en dus hogere snelheden.
Qualcomm heeft QAM vergeleken met vrachtwagens die een grotere lading vervoeren vanwege een efficiëntere verpakking, waardoor het aantal vrachtwagens op een snelweg wordt verminderd.
We hebben eerder gezien dat 64QAM wordt gebruikt in LTE-A, maar LTE-Advanced-netwerken van bijvoorbeeld Verizon, T-Mobile en anderen gebruiken ook 256QAM. Deze specifieke versie van QAM verhoogt de bandbreedte aanzienlijk en is, net als massale MIMO, een andere fundamentele technologie die wordt gebruikt in 5G. Qualcomm zegt zelfs dat 256QAM de downloadsnelheid met 33 procent verhoogt ten opzichte van 64QAM.
Deze technologie wordt ook gebruikt in Wi-Fi, met Wi-Fi 5 (802.11ac) met 64QAM, terwijl de nieuwe Wi-Fi 6-standaard profiteert van 1024QAM. In elk geval worden 64QAM en 256QAM beide gebruikt in standaard LTE-A, terwijl LTE-A Pro in het algemeen vasthoudt aan 256QAM.
Mobiele hardware
Het laatste stukje technologie dat met LTE-Advanced wordt geïntroduceerd, is een stuk hardware dat een relaisknooppunt wordt genoemd. Hoewel relay-knooppunten geen integraal onderdeel vormen van het verbeteren van uw gegevenssnelheden, zullen ze de beschikbaarheid van LTE-verbindingen verbeteren en u meer verbindingen bieden waaruit u kunt kiezen bij het verzenden van ontvangende gegevens.
Simpel gezegd, een relaisknooppunt is een basisstation met laag vermogen dat wordt gebruikt om de netwerkdekking aan de uiteinden van en voorbij de verbindingsradius van het hoofdstation te vergroten. Deze relaisknooppunten maken draadloos verbinding met het hoofdstation en zouden uw signaal moeten helpen stimuleren wanneer u zich afvraagt dichtbij de rand van uw LTE-netwerk. Natuurlijk zal de toegang tot verbeterde connectiviteit volledig afhankelijk zijn van of providers de moeite nemen om te investeren in het bouwen van deze knooppunten.
Piektheoretische en gebruikerssnelheden zien een grote boost met 4G LTE Advanced.
Modem hardware
Voor een correcte werking hebben carrier aggregation, QAM en MIMO zowel telecommunicatie als hardware-implementaties van apparaten nodig. U zult merken dat veel smartphone-SoC's en externe modems deze hogere gegevenssnelheden ondersteunen. LTE-Advanced hardwaredetails werden al in 2011 geïntroduceerd met de Release 10-specificaties. Elk LTE Categorie 4-apparaat of hoger ondersteunt carrier-aggregatie, QAM en de grotere MIMO-configuraties, elk in verschillende mate. Ondertussen bieden LTE Categorie 16-apparaten of hoger ondersteuning voor Gigabit LTE- of LTE-Advanced Pro-apparaten.
Een voorbeeld is de Snapdragon 845-chipset van Qualcomm, die een eigen X20 LTE-modem gebruikt (categorie 18/13). Deze modem biedt vijf-band carrier-aggregatie voor downlink, 4 × 4 MIMO en 256QAM. Met andere woorden, het heeft alle apparaatingrediënten die nodig zijn voor LTE-Advanced en LTE-Advanced Pro-connectiviteit.
Samsungs Exynos 9820 gebruikt in de Galaxy S10-serie biedt de eigen LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE-modem. Dit biedt snelheden van categorie 20 met maximaal acht banddrageraggregatie, 4 × 4 MIMO en 256QAM. Samsung claimt zelfs downlink-snelheden tot 2 Gbps.
Huawei is een andere belangrijke speler die LTE-Advanced en Pro / Gigabit LTE ondersteunt, te beginnen met de Kirin 970-chipset in de Huawei Mate 10-serie en P20-serie. De Kirin 970 biedt Categorie 18-ondersteuning, terwijl de Kirin 980 een Categorie 21-modem levert.
De hardware in je smartphone is echter duidelijk slechts een deel van de strijd. Uw provider moet deze technologieën ondersteunen om de laagste latentie en snelste downloadsnelheden te krijgen.
Wereldwijde uitrol
Het heeft even geduurd, maar LTE-A heeft zijn weg over de hele wereld gevonden sinds zijn oprichting. De meeste grote netwerken in Afrika, Azië, Europa en Amerika hebben de norm overgenomen. Leck, LTE-Advanced Pro bereikt nu ook verschillende markten, in de vorm van Gigabit LTE.
Het lijkt op dit moment oud nieuws omdat 5G-netwerken langzaam hun weg over de hele wereld vinden, maar de bouwstenen van LTE-A en LTE-Advanced Pro zijn nog nooit zo belangrijk geweest. Dit komt omdat de technologieën die ten grondslag liggen aan LTE-A en LTE-A Pro zullen worden gebruikt op de rand van 5G-netwerken als een terugvaloptie voor gebruikers.
Verwant
- Zo activeert u 4G LTE op uw Android-smartphone
- Wat is LTE? Alles wat u moet weten
- 5G versus Gigabit LTE: de verschillen verklaard
