什么是千兆级LTE（Gigabit LTE）千兆级LTE的理论速度可以达到光纤级别的1Gbps，与国际电信联盟对4G定义的标准一致，业界称之为LTE-A。千兆级LTE之所以能达到第一代LTE十倍的速度，主要得益于三个关键技术：载波聚合、高阶调制、更高阶的MIMO（参见本文后半部分的描述）。 2016年10月19，在高通4G/5G峰会上，高通与Telstra 、爱立信和NETGEAR共同发布全球首款千兆级LTE 移动终端MR1100 。MR1100移动路由器基于高通骁龙X16 LTE调制解调器以及高通的Wi-Fi搞定方案 ，理论速度可高达1Gbps。在运用MR1100之后，用户可以享受千兆级LTE网络体验沉浸式VR设备、近乎实时的云端存储与服务访问，以及多媒体内容 。现在这款路由器最终规划已经交付，澳大利亚运营商Telstra 将在正式商用前的几个月中完成终端、网络和用户的全面测验。
图1、高通骁龙X16 LTE调制解调器是第一款支持千兆LTE的芯片 构建千兆级LTE（Gigabit LTE）通信网络的关键技术4×4 MIMO +载波聚合+ 256 QAM =千兆级LTE（Gigabit LTE），美国的四大运营商以及众多的国际运营商中都在配备千兆级LTE网络。最重要的是要注意，千兆级LTE网络在理论上能够提供千兆比特每秒的移动宽带速度，但是在现实世界的环境中，用户实际看到的速度将在100 Mbps以上的范围。支持千兆级LTE网络是三种主要的网络技术都是5G新无线电最终的规范和后续商业网络的关键，这三种关键技术是：
图3、构建千兆级LTE（Gigabit LTE）通信网络的关键技术 实现千兆级LTE网络的这些技术特征“在其优势上是非常互补的。载波聚合已经形成了我们今天实现高速移动网络所走的道路的基础。除此之外，通过从64 QAM到256 QAM的传输，每个传输将传输更多的bits信息，该技术将在下行链路的传输效率提升了33％。 随着运营商在现实网络中部署这些功能技术，另一个重要的部件就是包括智能手机在内的移动设备对这些技术的支持。现在市场上有六款在售设备支持千兆级LTE。例如，三星Galaxy S8，Galaxy S8 +以及MotoZ2 Force Edition，这些智能手机利用高通的Snapdragon 835平台和集成的X16调制解调器，支持四信道的载波聚合，256 QAM和4×4 MIMO，来实现Cat 16的用户体验。 运用网络可视化工具来显示用移动网络的用户级别的影响可以发现千兆级LTE不仅对高端设备的用户带来了Cat 16级的体验，而且为所有的网络用户也带来了影响。下面的显示了具有包括Cat 4，Cat 6，Cat 9，Cat 12和Cat 16等移动设备在内的混合设备网络。 为了可视化的目的，我们重点关心Cat 6和Cat 16设备，显示其具有的吞吐量，网络资源的运用情况，频谱效率和天线效率的等度量值。在该网络的设备组合中Cat 6 设备占总设备的7％，Cat 16设备占总设备的26％。 测验结果显示Cat 6设备的平均下行吞吐率为52.8 Mbps，Cat 16设备的平均下行吞吐率为93.38 Mbps。 Cat 16设备显著具有更好的频谱效率和天线效率，并且与Cat 6设备相比，它们的网络资源运用相当相似。
图3、Cat 6设备和Cat 16设备不同占比测验结果之一 现在，将设备组合转变为11％的Cat 6设备和40％的Cat 16设备；在这种配比的混合设备网络中，Cat 6设备的平均下行吞吐率跳到72.45 Mbps，而Cat 16设备的平均下行吞吐率则达到了107.88 Mbps。 我们可以看到千兆位级的LTE网络正在运用更少的资源，来实现吞吐率几乎是两倍的增长，这是因为千兆比特LTE设备在频谱运用效率既每赫兹传输的每秒信息比特数（bits）更高，既更高效“。
图4、图2、Cat 6设备和Cat 16设备不同占比测验结果之二 现在运营商已经将设备置于千兆级LTE发布的前沿。 “在每种情况下，运营商都在试图杰出显示一种能实现其网络优势的设备。这也与他们可以做出的市场营销声明相关。对于依赖客户的数据消费的运营商来说将这些高级设备带到关心这些运行速度测验结果的用户手中将符合他们的最大利益，因为它会向用户显示他们的网络更好。从本质上讲更先进的设备意味着所有设备用户都能获得更好的网络体验。 Sprint公司通信网络的Adrienne Norton日前告诉媒体，Sprint正在投资4×4 MIMO，256 QAM和运用60 MHz 2.5 GHz频谱的三信道载波聚合，以支持Cat 16 级的LTE传输速率。 Adrienne Norton说，千兆级LTE网络将为所有的网络用户带来好处：“通过增加4×4 MIMO，我们增加了客户可用带宽，使他们能够更快地上网和下网，从而为其他人创造更多的容量。三信道载波聚合还为网络增加了更多的容量，从而提升了每个人的平均速度（当然要达到3CA可以提供的峰值速率，您需要一款支持3CA能力的设备）。此外，在下行链路中增加了256个QAM，提升了频谱效率，并为更多的用户提供了更多的数据空间。
图5、实现千兆级LTE（Gigabit LTE）通信网络的历程 ABI研究部高级分析师和联合研究总监Dimitris Mavrakis提供了一些补充的背景资料。 “运营商和厂商都在拥抱千兆级LTE，运营商资本支出处于压力之下，千兆位级LTE网络升级肯定将会由主要的LTE服务供应商部署，从而提供安全的数据增量收入流”。“而对于用户运用来说，千兆位级LTE网络运用户的视频缓冲时间下降，文件下载上传所需要的时间也会缩短，这样使用程序（app）开发人员可以创建新的“下一波使用”。 “千兆级LTE（Gigabit LTE）还有另一个未被广泛讨论的优势：它释放了网络资源。在新的使用浪潮（例如虚拟现实，VR，Virtual Reality）进入大众市场之前，最终用户行为预计不会发生剧烈变化。 千兆级LTE（Gigabit LTE）的高吞吐量使得能够在短时间内快速访问用户所需的信息，从而释放有价值的网络资源，增加网络容量并减少网络拥塞，然后优化整个系统的频谱效率，从而为在同一网络上的更多用户提供更好的体验。这种积极的用户体验将会提升运营商的品牌形象，提升客户的忠诚度，降低客户的流失率。“这就是为什么千兆级LTE（Gigabit LTE）是件很大的事情，是一块很大的蛋糕。 |
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