走出终端与网络误区:普及千兆级网络正当时

2017-10-23 18:23 出处:其他 作者:佚名 责任编辑:houxianyong

  众所周知,过去数十年,移动通信一直保持着大约10年一代的节奏演进,从模拟语音,到数字语音,到现在的4G LTE,每一代移动通信技术的升级都象征着一个时代的跨越。当然,最让人振奋的是,2020年5G将在全球范围内商用。5G是一个风口,这一点不可置否,但把目光聚焦在当下,我们仍然处于4G LTE和5G过渡的阶段,但VR、自动驾驶以及超高清视频等领域日渐普及,LTE网络已捉襟见肘。为此,在4G网络中提前应用4T4R、Massive MIMO等5G创新技术,增强4G的承载能力,并准备好向5G的平滑演进已是当务之急和大势所趋。

  不知业内是否注意到,随着智能手机和通信网络的发展,在提及4.5G ,甚至是5G时,4×4 MIMO和4T4R经常出现在通信产业的报道中,那么二者为何物?有何关联?

  4×4 MIMO 和4T4R 均是实现4.5G(千兆级连接)的关键技术之一。其中4×4 MIMO是基站和手机之间的一种工作模式,用四条天线叠加提高传输速度,要实现4×4 MIMO,手机必须支持四根接收天线,基站天线支持四根发送天线。而4T4R是基站的发射模式,就是基站天线拥有4个发射4个接收。那么随之而来的疑问是,无论是从用户端(例如移动终端),还是网络端(例如运营商网络)是否真的准备好了?毕竟此前业内一直有种声音称,目前的智能终端(主要指智能手机)和网络间或二方或者一方并不支持4×4 MIMO,即无法实现真正的千兆级体验。

  这里我们首先看下移动端(主要是智能手机)。10月17日高通发布全新“骁龙636”从这次最新发布的“骁龙636”来看,高通已经完成了从旗舰到中端的布局,可以说高通全系列都具备了4×4 MIMO功能,其他终端主流芯片厂商,如海思、英特尔均已发布支持4×4 MIMO的商用芯片,这将驱动终端厂商更广泛的支持该功能。据了解,进入2017年后,华为P10 plus/Mate10 Pro,三星S8/Note 8等部分旗舰机已经支持4×4 MIMO。相信随着技术瓶颈的解决,4×4 MIMO将会在明年成为主流4G手机的标配技术。原因何在?

  一款支持4×4 MIMO的手机,与普通的终端相比,有容易被忽视却相当关键的优势,即确保在网络升级到4×4 MIMO的地方获得更快的网速。这是了不起的事。这两根额外的天线在4×4 MIMO覆盖范围之外会有新的作用。即当手机用户远离基站(即使是一个尚未升级到4×4 MIMO的基站时),或者在一栋建筑的深处,信号只有一两格的时候,这两根额外的天线可以作为额外的“耳朵”,帮助终端锁定来自基站的更强、更清晰的信号,从而提高下载速度。

  有测试显示,用4×4 MIMO技术支持的基带芯片的终端,与一款搭载支持2×2 MIMO基带芯片的终端比较,从最弱的信号(-6db,杂讯强度是信号强度的四倍),到中等强度的信号(16dB,杂讯强度是信号强度的40倍),拥有一个支持4路接收分集4×4 MIMO的终端,可以令用户的下载速度超出2×2 MIMO设备的58%~83%。这意味着在用户最需要它的地方,4路接收分集都可以提供充足的速度,让用户继续下载,使用流媒体,查看家人朋友的状态(即便是在信号微弱的情况下)。再次强调,这个功能完全独立于用户所处的网络的位置。用户不必特意靠近一个已经升级的基站,这种优势几乎能在任何地方发挥出来。为什么?因为大多数情况下,用户终端会处于弱到中度信号的状态,只是偶尔会处于很强的信号中。

  具体到智能终端上,正是基于4×4 MIMO技术的优势,当下推出的主流旗舰机都已经开始采用4×4 MIMO技术,并将其作为区别于对手的主要卖点之一。例如刚刚发布的华为旗舰机Mate10 Pro就采用了4x4MIMO天线技术,不仅让其成为业内首款支持4.5G的智能手机,并且被外界认为是其与此前苹果最新发布的iPhone8 Plus相比不可忽略的优势之一,即尽管iPhone8 Plus能实现Cat16网络,支持256QAM编码和4x载波聚合到80MHz频谱,但由于不支持4×4 MIMO天线技术,使得Mate10 Pro最快可实现1.2GbpsCat18网速并大大超过了iPhone8 Plus。

  无独有偶,在美国,由于缺少 4×4 MIMO天线技术,尽管 iPhone 8 中采用的高通和英特尔的基频芯片比较节能,但支持它们的蜂窝前端和后端基本上与 iPhone 7 机型相比,并没有什么改变。而从测试结果看,从 T-Mobile 网络断开又恢复,采用4×4 MIMO 天线的三星Galaxy S8 恢复网络的速度要更快(11 次测试中 8 次领先),而 Galaxy S8 重新获取 LTE 信号的时间平均比 iPhone 8 快16 秒钟,在iPhone 8 胜出的测试中只领先 Galaxy S8 5 秒钟而已。这也被业内认为iPhone8相比Galaxy S8最大的槽点之一。

  除了上述华为、三星一线终端厂商外,近日恢复增长态势的小米发布的 MIX 2旗舰机,除了所谓的全面屏外,因其拥有 4×4 MIMO天线技术,在同样的 4G 网络环境下提升达 100% 的网速体验也成为备受关注的卖点之一。

  由此可见,智能终端为了实现千兆级连接而采用4×4 MIMO天线技术已经是大势所趋。至于一直以创新示人的苹果为何暂时没有采用4×4 MIMO技术,众所周知的原因是因为其今年与高通的专利大战,为了获得谈判的筹码及出于成本的考量(保持利润率以弥补销量的下滑),但这也成为其新近发布的旗舰机与友商相比最大的软肋之一,如果未来苹果不尽快采用4×4 MIMO而具备iPhone千兆级连接功能的话,极有可能陷入销量与利润率的死循环而得不偿失,这点相信苹果心知肚明,也凸显了苹果未采用4×4 MIMO技术的无奈(并非不原意采用和没有意识到4×4 MIMO普及的趋势)。

  如果说上述代表的是用户端(例如移动芯片及手机更多采用4×4 MIMO技术)在千兆级连接的成熟,那么在网络端,从已部署的4.5G网络看,许多运营商都选择了4T4R、3CC CA和256QAM并用的方式来实现网络扩容,以达到千兆级的峰值速率。据相关统计,仅在2016年,30多个运营商部署了4T4R的网络,例如,泰国true建设了全球最大的4T4R网络,土耳其以4T4R为基础全国部署4.5G网络,中国移动在北京、福州、贵阳、杭州、深圳、西安、上海、成都等城市也已实现试点和商用部署。在这些网络中4T4R已经大幅提升传统2天线终端的MBB体验,并且对网络整体覆盖和容量都有提升。进入到2017年,截至2017年6月,仅华为就已在全球建成60张4T4R商用网络,可以说,4T4R基站已经成为全球运营商的共同选择。对此,有业内建议基于该技术的优异表现,规模部署4×4 MIMO,并积极引入4×4 MIMO手机,以最大化网络价值。

  综上所述,我们认为,基于产业对于4×4 MIMO和4T4R技术在用户端及网络端应用的不断成熟和普及,二者的结合已经实现了千兆级的连接和最佳体验,千兆级网络(包括终端和网络)已是大势所趋。

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