探討5G時代的移動通訊技術(shù)發(fā)展趨勢

為了讓移動網(wǎng)絡(luò)傳輸速度能更快、更穩(wěn)定，載波聚合與LAA技術(shù)被同時采用于手機新產(chǎn)品如iPhone XS及iPhone XS Max上，將手機上網(wǎng)速度在5G移動網(wǎng)絡(luò)到來前最高已可達Gigabit等級。

Apple在2018年9月13日秋季發(fā)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(wǎng)速度再提升，也帶出移動通訊技術(shù)發(fā)展趨勢。

CA、LAA為實現(xiàn)Gigabit LTE關(guān)鍵技術(shù)

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

載波聚合是4G LTE-Advanced通訊標(biāo)準(zhǔn)的特色技術(shù)之一，其能結(jié)合最多達5個連續(xù)或不連續(xù)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(wù)，就是將既有的非連續(xù)分散頻譜整合，以提高傳輸效率、網(wǎng)速與穩(wěn)定性。

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

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

為了讓移動網(wǎng)絡(luò)傳輸速度能更快、更穩(wěn)定，載波聚合與LAA技術(shù)被同時采用于手機新產(chǎn)品如iPhone XS及iPhone XS Max上，將手機上網(wǎng)速度在5G移動網(wǎng)絡(luò)到來前最高已可達Gigabit等級。

從2x2 MIMO到4x4 MIMO，天線使用量呈現(xiàn)增加趨勢

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

此結(jié)構(gòu)可大幅抑制通信過程中通道的衰落，從而提高系統(tǒng)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(fā)基于MIMO技術(shù)的Wi-Fi或WIMAX商用系統(tǒng)，還有2012年所有4G通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)都選用MIMO技術(shù)作為其關(guān)鍵技術(shù)之一后，才有大規(guī)模運用。

由于MIMO可用于提高通道的傳輸速率，以及MIMO技術(shù)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(shù)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(shù)，這帶出MIMO除了是實現(xiàn)Gigabit LTE關(guān)鍵技術(shù)之一外，MIMO技術(shù)演進正讓手機天線使用量呈現(xiàn)增加趨勢。