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探討5G時代的移動通訊技術發展趨勢

電子工程師 ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-10-18 08:39 ? 次閱讀

為了讓移動網絡傳輸速度能更快、更穩定,載波聚合與LAA技術被同時采用于手機新產品如iPhone XS及iPhone XS Max上,將手機上網速度在5G移動網絡到來前最高已可達Gigabit等級。

Apple在2018年9月13日秋季發表會上推出新iPhone,其中iPhone XS及iPhone XS Max兩款全新iPhone全部更新為Gigabit LTE,帶動手機上網速度再提升,也帶出移動通訊技術發展趨勢。

CA、LAA為實現Gigabit LTE關鍵技術

由于頻譜是稀有性戰略資源,目前3G、4G使用之頻段中可用的連續頻寬資源稀少,為使移動通信系統傳輸頻寬進一步提升,載波聚合(Carrier Aggregation,CA)技術被開發出來。

載波聚合是4G LTE-Advanced通訊標準的特色技術之一,其能結合最多達5個連續或不連續的20MHz頻寬之成分載波,形成總頻寬可高達100MHz傳輸頻寬,用意在于竭盡所能利用頻譜上零碎資源,以提供高速服務,就是將既有的非連續分散頻譜整合,以提高傳輸效率、網速與穩定性。

另外,即使載波聚合可結合多個執照頻段以提升傳輸速度與效率,執照頻段的資源可能仍有限,因此衍生出利用免執照頻段,彌補現有執照頻段不足的頻段整合技術LAA(Licensed Assisted Access)。

LAA運作基本概念是將5GHz免執照頻率與LTE執照頻率進行載波聚合,并于LTE網絡上進行資料傳輸,LAA以LTE執照頻段作為主要載波、免執照頻段作為補充載波,借由增加使用免執照頻段來彌補現有執照頻段的不足,使資料傳輸效率更加提升。

為了讓移動網絡傳輸速度能更快、更穩定,載波聚合與LAA技術被同時采用于手機新產品如iPhone XS及iPhone XS Max上,將手機上網速度在5G移動網絡到來前最高已可達Gigabit等級。

從2x2 MIMO到4x4 MIMO,天線使用量呈現增加趨勢

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)不是新技術,其最早于1908年由諾貝爾物理學獎得主馬可尼(Guglielmo Marconi)提出,MIMO讓發射端和終端采用多條天線的結構。

此結構可大幅抑制通信過程中通道的衰落,從而提高系統通道的容量、信號的覆蓋范圍,以及通道的傳輸速率,但實際運用大致上到2011年有多家廠商開發基于MIMO技術的Wi-Fi或WIMAX商用系統,還有2012年所有4G通信系統標準都選用MIMO技術作為其關鍵技術之一后,才有大規模運用。

由于MIMO可用于提高通道的傳輸速率,以及MIMO技術不斷精進,2018年新iPhone將2x2 MIMO提升至4x4 MIMO,從雙天線傳輸變成四天線傳輸,讓原本2x2 MIMO技術下20Mhz頻寬最大峰值可由150Mbps加倍為300Mbps。

除了iPhone,目前已有多支手機如Sony Xperia XZ Premium、Sony XZ1、HTC U11+、Huawei P10 Plus等皆已采用4x4 MIMO技術,這帶出MIMO除了是實現Gigabit LTE關鍵技術之一外,MIMO技術演進正讓手機天線使用量呈現增加趨勢。

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原文標題:5G時代到來前,從Gigabit LTE看移動通訊技術發展趨勢

文章出處:【微信號:IC-008,微信公眾號:半導體那些事兒】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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