Content

• Com funciona LTE-A?
• Agregació de portadors
• MIMO
• QAM
• Maquinari cel·lular
• Maquinari del mòdem
• Desplegament global
• Relacionat

Actualment, 4G LTE és sens dubte l’estàndard de facto per a operadors de tot el món quan es tracta de velocitats de banda ampla mòbils, amb 3G i altres tecnologies més antigues relegades majoritàriament a zones més remotes o forats negres de cobertura. Però, què passa? La resposta òbvia és 5G, i ja es viu en un bon grapat de països. Mentrestant, hem vist que un altre tipus de tecnologia cel·lular esdevé habitual: LTE-A.

(LTE-A) ja fa uns quants anys que està disponible a Europa, Amèrica del Nord i Àsia. Llavors, què és exactament LTE-A? En aquesta peça analitzem el funcionament de la tecnologia i el que això vol dir per als consumidors.

No et perdis Els millors telèfons 5G que podeu comprar i tots els telèfons 5G properament

Com funciona LTE-A?

Com el seu nom indica, LTE-Advanced és simplement una versió evolucionada de la connectivitat LTE actual, utilitzant diverses tècniques addicionals per justificar el nom "avançat". Les noves funcionalitats introduïdes en LTE-Advanced són Carrier Aggregation (CA), un millor ús de les tècniques existents en múltiples antenes (MIMO) i suport per als nodes de relleus. Tot això està dissenyat per augmentar l'estabilitat, l'amplada de banda i la velocitat de les xarxes i connexions LTE.

També hem vist l'arribada de LTE-Advanced Pro (també conegut com Gigabit LTE en alguns mercats) (llançament 3GPP 13 i posteriors). Llavors, en què es diferencia de la LTE-A estàndard? Aquesta infografia Sierra Wireless fa una bona feina per il·lustrar com encaixa.

LTE-A Pro / Gigabit LTE utilitza la tecnologia 256QAM existent, l’agregació de portadors més avançada i altres tècniques per augmentar la velocitat sobre la LTE-A de vainilla. També ha de ser una part important dels desplegaments de 5G, essencialment zones de cobertura de cobertura on el 5G no està disponible.

Agregació de portadors

Probablement la clau que hi ha darrere de LTE-Advanced és l’agregació de portadors. Essencialment aquesta tecnologia està dissenyada per multiplicar l'amplada de banda de les connexions LTE permetent-vos descarregar dades de diverses bandes de xarxa simultàniament. Els portadors de components LTE, o bandes, es divideixen en peces que porten dades que poden tenir un ample de banda d’1,4, 3, 5, 10, 15 o 20 MHz. Es poden agrupar fins a cinc operadors components. L'agregació de portadors combina els senyals d'aquests diferents operadors, permetent augmentar l'ample de banda fins a 100 MHz per a una única connexió. Això s'aplica tant als tipus de xarxa FDD i TDD, com a les connexions de descàrrega i càrrega.

L’agregació de portadors pot funcionar amb operadors de components contigus que es troben dins de la mateixa banda de freqüència de funcionament o amb operadors no continus de bandes diferents a diferents freqüències operatives. La imatge de sota ajuda a explicar això:

En termes de velocitat de dades, aquesta tècnica pot proporcionar taxes de dades extremadament altes, teòricament fins a 1 Gbps quan s'utilitza l'amplada de banda màxima disponible de cinc operadors. Tot i que les solucions comercials només admeten fins a tres operadors amb taxes màximes de dades de fins a 600 Mbps per a LTE-Advanced. No obstant això, en realitat, els operadors, la cobertura de maquinari i la xarxa seran inferiors a aquest màxim teòric, per exemple, assolint una velocitat de descàrrega aproximadament de 150 Mbps amb dues operadores de 20 MHz habilitades.

També hem vist aparèixer LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, que presenta una agregació de portadors amb fins a 32 operadors components. Aquest següent pas teòricament ofereix velocitats de fins a 3Gbps, tot i que els índexs màxims de dades a les xarxes del món real durant les proves suposa que són de 1Gbps. Espereu que aquesta xifra caigui encara més per sota de la marca de gigabit quan utilitzeu aquestes xarxes avui dia, a causa de la congestió, el medi ambient i altres factors.

Un altre dels avantatges principals de Carrier Agregation és que permet la compatibilitat completa cap endarrere i cap endavant entre les xarxes LTE existents i els dispositius compatibles LTE-Advanced. Les connexions LTE-Advanced es proporcionaran a través de bandes LTE existents, de manera que els usuaris LTE estàndard continuaran utilitzant LTE amb normalitat, mentre que les connexions avançades faran ús de diversos operadors LTE.

MIMO

Entrada Múltiple tecnologia de sortida múltiple (MIMO) és una altra tecnologia necessària perquè funcioni LTE-Advanced.MIMO augmenta el bitrate de transferència global combinant fluxos de dades des de dues o més antenes i permet que l'agregació de portadors funcioni.

En lloc d'enviar una sola informació d'un remitent a un receptor, podeu enviar la mateixa informació de diversos remitents a diversos receptors. És un procés paral·lel, que augmenta substancialment la quantitat de dades que podeu enviar i rebre cada segon (bits per hertz), sempre que tingueu un mòdem receptor que pugui ordenar tota la informació en l'ordre correcte.

Tot i que MIMO ja s’utilitza en xarxes LTE, LTE-Advanced requereix que els xips augmentin el nombre d’entrades i sortides utilitzades simultàniament. Vanilla LTE-Advanced admet fins a vuit transmissors i receptors mentre descarregueu i quatre per quatre en penjar. La major disposició MIMO també millorarà la velocitat i la qualitat de la connexió de connexions antigues com ara CDMA, GSM i WCDMA.

També estem veient desplegats els anomenats MIMO massius per a LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE, format per fins a 16 emissors i receptors. Aquesta tecnologia també està configurada per constituir els fonaments del 5G.

QAM

Una altra part important del trencaclosques LTE-Advanced és la modulació d'amplitud de quadratura (QAM). Aquesta tècnica fonamentalment amaga més informació en el senyal enviat des d'una torre al telèfon. El QAM superior proporciona més informació en senyal i, per tant, a velocitats més ràpides.

Qualcomm ha comparat QAM amb els camions que transporten una càrrega més gran a causa d'un embalatge més eficient, reduint el nombre de camions necessaris en una carretera.

Abans hem vist que s’utilitzava 64QAM a LTE-A, però les xarxes avançades de LTE de Verizon, T-Mobile i altres també fan servir 256QAM. Aquesta versió particular de QAM augmenta notablement l'amplada de banda i, com el MIMO massiu, és una altra tecnologia fundacional utilitzada en 5G. De fet, Qualcomm diu que 256QAM augmenta les velocitats de descàrrega en un 33 per cent sobre 64QAM.

Aquesta tecnologia també s’utilitza en wifi, amb Wi-Fi 5 (802.11ac) que utilitza 64QAM, mentre que el nou estàndard Wi-Fi 6 aprofita 1024QAM. En qualsevol cas, 64QAM i 256QAM s'utilitzen ambdós en l'estandard LTE-A, mentre que LTE-A Pro generalment s'adhereix a 256QAM.

Maquinari cel·lular

L'última tecnologia introduïda amb LTE-Advanced és una peça de maquinari portàtil anomenada node del relé. Si bé els nodes de relé no formen part integrant de la millora de la velocitat de les dades, milloraran la disponibilitat de les connexions LTE i us ofereixen més connexions per triar quan envieu dades.

En poques paraules, un node del relé és una estació base de baix consum usada per augmentar la cobertura de la xarxa als extrems i fora del radi de connexió de l'estació principal. Aquests nodes de relé es connecten sense fils a l'estació principal i haurien d'ajudar a augmentar el senyal quan us preguntem a prop del límit de la vostra xarxa LTE. Per descomptat, l’accés a una millor connectivitat dependrà completament de si els operadors es molesten a invertir en la creació d’aquests nodes.

La velocitat teòrica i l'ús dels pocs guanyen un fort impuls amb 4G LTE Advanced.

Maquinari del mòdem

Per funcionar correctament, l’agregació de portadors, QAM i MIMO requereixen implementacions de maquinari de telecomunicacions i de dispositiu. Trobareu que molts SoCs per a telèfons intel·ligents suporten aquestes taxes de dades més ràpides. Els detalls del maquinari avançat de LTE es van introduir amb les especificacions de la versió 10 del 2011. El dispositiu LTE de categoria 4 o superior suporta l’agregació de portadors, QAM i les configuracions MIMO més grans, cada una en diferents graus. Mentrestant, els dispositius LTE de categoria 16 o posteriors ofereixen suport per a dispositius Gigabit LTE o LTE-Advanced Pro.

Un exemple és el chipset Snapdragon 845 de Qualcomm, que utilitza un mòdem intern X20 LTE (categoria 18/13). Aquest mòdem ofereix una agregació de cinc bandes per a enllaços descendents, 4 × 4 MIMO i 256QAM. Dit d'una altra manera, té tots els ingredients del dispositiu necessaris per a la connectivitat LTE-Advanced i LTE-Advanced Pro.

Exynos 9820 de Samsung utilitzat a la sèrie Galaxy S10 ofereix el propi mòdem LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE de la firma. Ofereix velocitats de la categoria 20 amb una agregació de fins a vuit bandes, 4 × 4 MIMO i 256QAM. De fet, Samsung reclama velocitats de baixada de fins a 2 Gbps.

Huawei és un altre dels principals agents que recolza LTE-Advanced i Pro / Gigabit LTE, que comença amb el chipset Kirin 970 de la sèrie Huawei Mate 10 i P20. El Kirin 970 ofereix suport a la categoria 18, mentre que el Kirin 980 ofereix un mòdem de categoria 21.

Tanmateix, el maquinari del telèfon intel·ligent només és part de la batalla. El vostre operador necessita donar suport a aquestes tecnologies perquè pugueu obtenir la latència més baixa i les velocitats de descàrrega més ràpides.

Desplegament global

Ha passat un temps, però LTE-A ha recorregut el món des dels seus inicis. La majoria de les grans xarxes d'Àfrica, Àsia, Europa i Amèrica van adoptar aquesta norma. Heck, LTE-Advanced Pro també està arribant a diversos mercats ara, en forma de Gigabit LTE.

Sembla que en aquest moment es veuen notícies antigues, ja que les xarxes 5G es fan lentament pel món, però els blocs de construcció de LTE-A i LTE-Advanced Pro no han estat mai importants. Això es deu al fet que les tecnologies que basen en LTE-A i LTE-A Pro s’utilitzaran a la vora de les xarxes 5G com a opció de fallback per als usuaris.

Relacionat

• A continuació, es mostra com activar 4G LTE al telèfon intel·ligent Android
• Què és LTE? Tot el que necessiteu saber
• 5G vs Gigabit LTE: les diferències explicades