【科普】你所不知道的LTE-A

最近这段时间，一些关于中国电信将要上马LTE-A的消息在网上得到了广泛的传播。根据这些新闻的报道，中国电信可能会在未来几个月内在全国多个城市推出的LTE-ACAT6服务，下载峰值速率将会达到300Mbps。这一速率不仅远远超过了现阶段4G网络所能提供的峰值速率，同时也在世界范围处于领先位置。而全新的LTE双载波聚合技术不仅可以提供更快的网速体验，同时还能大幅降低网络时延，提高网络的可靠性。

    什么是LTE-A？

    所谓LTE-A，实际上是LTE-Advanced的英文缩写。顾名思义，LTE-A是LTE下一阶段的演进标准。早在4G标准制定之前，国际电信联盟（ITU）给4G的定义是实现静止状态下下行1Gbps/上行500Mbps的网络速率。但是由于技术的限制，全球范围尚没有任何一种无线通信技术可以达到如此高的网络速率。为了能够在竞争中占据优势，以Verizon为代表的一些外国运营商另辟蹊径，将原本作为3.9G标准的LTE技术当做4G技术进行宣传（比如常见的4GLTE）。久而久之，LTE标准就被人们当做了4G标准的一部分，虽然它的峰值速率并没有达到1Gbps。
    通信技术是在不断发展的，有了峰值速率150Mbps的LTE做基础，更快的速率也就有了保障。要想实现更快的网络速率，除了提高LTE网络的频谱利用率，就是多载波聚合技术。所谓的多载波聚合，就是将多个频段的网络信号聚合起来，最终实现速率的大幅增加。一个简单的例子是高速公路，我们常用的150Mbps峰值速率的LTE就像一个车道，单位时间内只能通过数量有限的车子。而多载波聚合技术就像N个车道，单位时间内通过的车子数量也会随着载波数的增加而成倍增加。目前全球范围内已经有不少运营商推出了双载波乃至三载波LTE技术，理论峰值速率也从原来的150Mbps大幅提升到300Mbps乃至450Mbps。

   为什么要推LTE-A？

    2月底才发放FDD-LTE牌照，4G网络也还在建设当中，为什么电信这么快就要推出LTE-A服务呢？我们知道，中国早在2013年12月就发放了TD-LTE牌照。由于中国移动提前数年就开始TD-LTE网络的建设，获得牌照后很短时间内便推出了4G服务。而遍布大街小巷的4G广告更是让100Mbps的高速率深入人心，动辄十几秒下载一部高清电影的介绍也将移动网速慢的帽子彻底摘掉。
    同样是获得TD-LTE牌照，电信就没那么好运了。由于缺乏资金加之技术限制，中国电信对TD-LTE并不感冒。为了等待FDD-LTE牌照的发放，电信大幅减少了3G网络的投资。投资下降必然会影响3G网络的覆盖，而3G用户数的增加又会影响到3G网络的实际速率。一边是理论峰值速率100Mbps的4G网络，一边是网络速率大幅下降的3G网络，电信可以说是想不输都不行。
    时间到了2015年2月，工信部终于发放了FDD-LTE牌照。此时的中移动早已占据了95%以上的4G份额，电信仅凭FDD牌照并没有太大的优势。为了在竞争中站稳脚跟，电信迫切需要一项杀手锏，而这就是LTE-A。今年5月14日，中国电信广东公司正式宣布在广州和深圳两地进行LTE-A的测试。有了LTE-A的支持，电信的4G速率也会成倍增加，在竞争中占据优势。

    LTE-A就是300Mbps？还要迈过几道坎

    虽然不少人认为，电信的LTE-A服务峰值速率可以达到300Mbps。但是要想实现300Mbps的峰值速率，一些前提条件必不可少。要想实现300Mbps的峰值速率，运营商需要将两段峰值速率150Mbps的LTE结合起来。只有同时接收两段频谱的信号，才可以实现300Mbps的峰值速率。
    我们经常在4G广告中看到150Mbps峰值速率的介绍，但是这一速率的实现是有前提条件的。根据LTE技术的规范，只有使用20MHz×2的对称频谱时，理论峰值速率才可以达到150Mbps。换句话说，只要运营商拥有20MHz×2的频谱资源，就可以实现150Mbps的理论峰值速率。而拥有20MHz×2×2的频谱资源，就可以通过双载波聚合实现300Mbps的理论峰值速率。
    那么电信有没有这么多频谱资源呢？早在去年6月FDD-LTE试商用许可颁发的时候，工信部就要求电信只可以在1765-1780/1860-1875MHz（Band3）上部署FDD-LTE网络。由于只有15MHz×2的频谱资源，电信所能实现的峰值速率仅可以达到112.5Mbps，和150Mbps的理论峰值速率还有一定的距离。
    天无绝人之路，根据工信部和移动的要求，只有小灵通频谱完全划分给移动，电信才可以使用1780-1785/1875-1880MHz这5MHz×2的频谱。而随着小灵通的彻底退网，电信也终于用小灵通频率1900-1920MHz交换到了这最后的5MHz×2的频谱。从今年下半年起，电信就可以使用上这全部20MHz×2的频谱了。
    第一个20MHz×2的LTE频段有了，电信还需要另外一个20MHz×2的LTE频道。在3G牌照发放后，电信获得了1920-1935/2110-2125MHz（Band1）的频谱资源。由于1935-1940/2125-2130MHz尚未被使用，一旦这段频率可以使用，电信就拥有了另外一段20MHz×2的频谱资源。两者结合，自然可以实现300Mbps的峰值速率。
    当然，要想使用这第二段20MHz×2的频谱资源，电信必须要获得工信部的同意。在没有正式获得许可之前，电信仅能使用两段15MHz×2的频谱资源。双载波聚合的最高速率仅有225Mbps（112.5Mbps×2），这也就是为什么中国电信广东公司在发布会上提供这张图的原因。
    有了网络的支持，手机对于LTE-A的支持也很重要。怎么知道自己的手机支不支持LTE-A呢？一般来说，手机厂商都会对自己手机支持的网络情况做介绍。如果手机支持的是CAT4，那么就意味着支持最高150Mbps的峰值速率。如果手机支持的是CAT6，那么就可以支持300Mbps的峰值速率。一些配备高通高端基带芯片的手机甚至可以支持CAT9，最大的支持速率甚至可以达到450Mbps。换句话说，只要手机支持CAT6或者更高，那么只需要升级对应的配置文件就可以享受到更加快速的上网体验了。

好高深，看不懂

LTE

看不懂