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[其他] 載波聚合厲害在哪裡?

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陳誠誼2015-8-30 00:03

今年被認為是4G+商用的元年,其中最重要的技術就是載波聚合,通過引入基站覆蓋範圍內的多個載波服務設備,進一步提高數據傳輸速度。載波聚合可在設備上有效結合載波,從而使更多資源支持更廣泛的帶寬,實現更快的連接速度。增加的帶寬還可用於改善智能手機突發通信量、社交媒體程序應用、即時消息傳遞和其他方面的性能。然而在4G已經快得驚​​人的當下,這項技術為什麼如此被重視呢?待作者慢慢道來。
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技術層面上載波聚合跟4G的目標有關
2004年12月,3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作夥伴計劃)啟動LTE研究項目,參考WiMAX定義了LTE的目標,即在20MHz頻寬支持100Mbps的速率。不曾想到,由於智能手機的起步,數據流量指數級增長,短短幾年之內翻了幾十倍,更有可能在未來面對千倍數據增長的挑戰,在此背景下,100Mbps的速率已經無法滿足用戶的需求。
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為此,3GPP於2009年提出了LTE技術的增強版本LTE R10,也就是LTE-Advanced技術,實現100MHz支持1Gbit/s的目標。然而一個不容忽視的事實是,公共無線網絡資源不是自家的WIFI,幾乎沒有任何運營商擁有單一的、連續的100MHz帶寬的頻譜資源(除中國移動的2.3GHz頻段之外),而是擁有零零散散的原用於2G/3G/4G的頻率。如果只是單一地使用這些頻率,難以保證在一個頻段內找到大於20MHz的連續帶寬,在頻譜資源日益寶貴的市場環境下,載波聚合技術為擁有分散的、不連續頻譜資源的客戶帶來了福音— —可以聚合多個載波,極大提高了頻譜利用率降低建網和運營成本。
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在上圖中可以看到,即使是帶寬寬裕的中國,聯通和電信都沒有辦法拿到超過25MHz的帶寬,韓國運營商更是只有10MHz連續帶寬。

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載波聚合(Carrier Aggregation),即通過多個連續或者非連續的分量載波聚合獲取更大的傳輸帶寬,從而獲取更高的峰值速率和吞吐量。為了實現LTE向LTE-A的平滑升級,降低運營商的建網成本以及保持與LTE系統的良好兼容性,LTE-A在Rel-10中限定進行聚合的每個分量載波完全兼容LTE終端,每個載波帶寬為LTE現有帶寬,同時每個分量載波都包含同步和廣播等系統信息。參與聚合的載波可以是連續的,可以是非連續的,各個載波可以位於同一頻段,也可以位於不同頻段,如下圖所示分為帶內連續載波聚合,帶內非連續載波聚合以及帶間非連續載波聚合。通過這三種方式的載波聚合可將實現運營商所有零散載波的聯合使用,實現下行峰值速率1Gbit/s,上行峰值速率500Mbit/s。


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FDD+TDD的載波聚合在3GPP Rel-12版本引入,並在2104Q2功能凍結,所以聚合載波可以是同製式,也可以是不同製式。TD-LTE省資源,適合熱點區域覆蓋;FDD-LTE速度快,適合廣域覆蓋,混合製式載波聚合後就能很好利用兩者自身的優勢。
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中興通訊FDD+TDD跨制式載波聚合將FDD/TDD LTE融合為類同製式同小區,以FDD-LTE作為主幹部署,輔以TDD解決弱覆蓋和邊緣區域覆蓋,小區間負載均衡也更加靈活,減少切換頻率。配置方案如下圖所示,結合運營商頻段利用情況,可充分利用有效頻段資源,降低建網運營成本。
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現實中部署的載波聚合

世界上第一個4G載波聚合的解決方案提出的時候只有兩個10Mhz的帶寬的載波,但仍然化腐朽為神奇的實現了20Mhz才能做到的150Mbps傳輸率(20M帶寬2X2MIMO在64QAM情況下,理論下行最大傳輸速率為201Mbps,除去信令開銷後大概為140Mbps,但根據實際組網以及終端能力限制,一般認為下行峰值速率為100Mbps,上行為50Mbps)。大部分運營商手裡的連續頻段也只有10MHz到15MHz,載波聚合幾乎是當前提速唯一出路。
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在2013亞洲移動通信博覽會期間,華為首次展示了TD-LTE F+4D跨頻段載波聚合,實現了D頻段(2.6GHz頻段)連續四個20M載波與一個F頻段(1.9GHz頻段)載波的聚合,使峰值下載速率達到1.25Gb/s。

高通通過與華為、英國運營商EE合作,成功完成了LTE Cat.9 20+20+15MHz三載波聚合試驗,下載速度高達410Mbps。此外,高通已經推出了全球首款宣布商用的Cat.10調製解調器——驍龍X12 LTE調製解調器,支持頻段寬度最高達60MHz的三載波聚合,且支持最高450 Mbps的下行速率和100 Mbps的上行速率。
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國內運營商方面,今年6月,廣州移動就聯合高通和中興通訊宣布,三方共同合作開展4G LTE Advanced Cat.9三載波聚合技術試驗,下行峰值速率可達到330Mbps,一部2GB的高清電影可以在1分鐘內下載完成。中國電信自8月初起也在全國部分重點城市提供4G+網絡服務。

對於廣大用戶,載波聚合意味著什麼
理論上,載波聚合後網絡速度會有極大提升,但正如本文開頭所說的,20MHz載波的4G已經足夠快了,我只是微信發個小視頻,150Mbps跟450Mbps有本質區別麼?反正都是秒傳嘛。
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區別在於原本很多只有15MHz甚至10MHz載波的地方,載波聚合才能實現我們熟悉的高速。隨著國內尤其是大城市4G的迅速普及(擴容速度趕不上用戶增長),一年前的高速已經很難遇到,筆者在上海某新建地鐵線路中就明顯感覺到一年來速度的落差,這時候就會想到載波聚合的好了。
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(根據高通的數據,三個10MHz載波可以實現1倍的擴容以及2.5倍的用戶體驗)
手機的網絡傳輸普遍為爆發式的,傳輸以外不佔開銷,接收一個郵件,微信上傳一個短視頻,微博發組圖之類的如果能夠瞬間完成,對用戶而言是使用體驗提升,對運營商而言就意味著擴容。


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對我們用戶而言,載波聚合就是網絡好的時候各種秒傳,只要流量頂得住,網絡不好的時候,也能有足夠高的速度保證使用體驗。

在有限破碎的4G頻譜中..4G的載波聚合.真是解決頻譜分散的好方法.簡單的理論就是把不同頻率的頻寬利用聚合原理把它整合在一起變為更大的頻寬..如此一來它就會上下傳的速度更快了...現在載波聚合做得最好的就是高通了...





本文章最後由( 陳誠誼 )於 2015-8-30 11:52 編輯

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dshand52015-8-30 09:58

長知識了


謝謝陳大分享!

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FelixOuO2015-8-30 15:16

高通好像目前只有810有支援到Cat.9
好像目前也只有裝810的手機有支援Cat.9而已齁@@?

Note5有情報說有支援 但後來就不清楚了 (不怎麼關注韓國貨

當初因為這個原因就決定換M9

因為M9目前價格不太算貴 高C/P值

風的方向,由我決定。
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陳誠誼2015-8-30 15:26

FelixOuO 發表於 2015-8-30 15:16
高通好像目前只有810有支援到Cat.9
好像目前也只有裝810的手機有支援Cat.9而已齁@@?

有支援載波聚合的晶片從高通的S805開始..當然從技術的進步CAT9是後來的技術...只不過810經常被提起而已...高通的820已可以支援CAT10..更快的網路上下載速度...

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FelixOuO2015-8-30 15:43

陳誠誼 發表於 2015-8-30 15:26
有支援載波聚合的晶片從高通的S805開始..當然從技術的進步CAT9是後來的技術...只不過810經常被提起而已.. ...

這樣820對我來說暫時無緣阿!!

等CA普及後了吧? 因為我居住的這地區 只有走到門外

才收的到4G 到基地台附近也只有4G顯然我們這因為鄉下還沒開放CA

如果我的M9能撐2年一定到時後會有更好的

風的方向,由我決定。
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陳誠誼2015-8-30 16:51

FelixOuO 發表於 2015-8-30 15:43
這樣820對我來說暫時無緣阿!!

等CA普及後了吧? 因為我居住的這地區 只有走到門外

我不知道你住什麼地方,不過只要住台灣地區。那麼三大電信都各擁有不同的4G頻道。也就是說遠傳擁有700,1800。台灣大哥大也是700,1800。而中華電信是900,1800這樣一來只要各有10M就可以聚合在一起。雖然2G頻譜佔據了900與1800的頻寬,不過在各電信商一一繳回之後應該就會好很多了。再者820這個晶片並不是只有載波聚合強而已。它的圖像處理器,就是GPU,DSP,lSP各方面有非常強大的進步。不然怎會大家引頸期盼呢?

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FelixOuO2015-8-30 17:14

陳誠誼 發表於 2015-8-30 16:51
我不知道你住什麼地方,不過只要住台灣地區。那麼三大電信都各擁有不同的4G頻道。也就是說遠傳擁有700,1 ...

我這邊算南部鄉下地區 也像中華確認過這裡還沒開放CA
我覺得820讓我期待的也是效能 但效能過剩的年代我覺得目前已經很足夠了
就像當初我想買的手機最低標準是 S810 3GRAM 5吋(UP) rom至少要32G
剛好M9都符合標準(我買64G)  基本上這年頭哪款手遊可以吃這麼大的資源
基本上我覺得3、4GRAM可以稱很長一段時間了至少3年跑不掉吧

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陳誠誼2015-8-30 18:37

FelixOuO 發表於 2015-8-30 17:14
我這邊算南部鄉下地區 也像中華確認過這裡還沒開放CA
我覺得820讓我期待的也是效能 但效能過剩的年代我覺 ...

那還是有差別的,因為RAM使用舊型的DDR3與新型的DDR4還是差距很大的,最大的差別在於讀寫速度不同,不然華碩ZF2為何可以賣這麼便宜,它還用4GRAM呢!但關鍵它的RAM是用DDR3而不是DDR4,價格差很大的。

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FelixOuO2015-8-30 18:44

陳誠誼 發表於 2015-8-30 18:37
那還是有差別的,因為RAM使用舊型的DDR3與新型的DDR4還是差距很大的,最大的差別在於讀寫速度不同,不然 ...

妳沒說ddr3 ddr4我也真的忘了這兩者差距阿!!

真的讀寫速度有差 就打著4GRAM的ZF2真的讓我看到規格很失望

基本上用帳面規格去讓消費者購買 但卻很多人沒注意到細節!!!

當初還因為朋友要買ZF2被我反駁他還跟我鬧翻 解果買了之後

還特地跑來找我說 怎4G還是用起來會頓 我就說當初我講過了

自己不聽的 他後來就笑笑的跟我道歉要我裝作沒發生過

Ps.朋友EQ低容易情緒化 也只好摸摸鼻子原諒他了

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raypan8882015-8-30 21:47

M8我沒記錯  好像也有CA  只是晶片是805或810我忘了  速度還是有差吧!但對網路不是重度使用的我來說  應該目前3G也夠用!

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