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走出終端與網路誤區:普及千兆級網路正當時

眾所周知, 過去數十年, 移動通信一直保持著大約10年一代的節奏演進, 從類比語音, 到數位語音, 到現在的4G LTE, 每一代移動通信技術的升級都象徵著一個時代的跨越。 當然, 最讓人振奮的是, 2020年5G將在全球範圍內商用。 5G是一個風口, 這一點不可置否, 但把目光聚焦在當下, 我們仍然處於4G LTE和5G過渡的階段, 但VR、自動駕駛以及超高清視頻等領域日漸普及, LTE網路已捉襟見肘。 為此, 在4G網路中提前應用4T4R、Massive MIMO等5G創新技術, 增強4G的承載能力, 並準備好向5G的平滑演進已是當務之急和大勢所趨。

不知業內是否注意到, 隨著智慧手機和通信網路的發展, 在提及4.5G , 甚至是5G時, 4×4 MIMO和4T4R經常出現在通信產業的報導中, 那麼二者為何物?有何關聯?

4×4 MIMO 和4T4R 均是實現4.5G(千兆級連接)的關鍵技術之一。 其中4×4 MIMO是基站和手機之間的一種工作模式, 用四條天線疊加提高傳送速率, 要實現4×4 MIMO, 手機必須支援四根接收天線,

基站天線支援四根發送天線。 而4T4R是基站的發射模式, 就是基站天線擁有4個發射4個接收。 那麼隨之而來的疑問是, 無論是從使用者端(例如移動終端), 還是網路端(例如運營商網路)是否真的準備好了?畢竟此前業內一直有種聲音稱, 目前的智慧終端機(主要指智慧手機)和網路間或二方或者一方並不支持4×4 MIMO, 即無法實現真正的千兆級體驗。

這裡我們首先看下移動端(主要是智慧手機)。 10月17日高通發佈全新“驍龍636”從這次最新發佈的“驍龍636”來看, 高通已經完成了從旗艦到中端的佈局, 可以說高通全系列都具備了4×4 MIMO功能, 其他終端主流晶片廠商, 如海思、英特爾均已發佈支援4×4 MIMO的商用晶片, 這將驅動終端廠商更廣泛的支援該功能。 據瞭解, 進入2017年後, 華為P10 plus/Mate10 Pro, 三星S8/Note 8等部分旗艦機已經支援4×4 MIMO。 相信隨著技術瓶頸的解決, 4×4 MIMO將會在明年成為主流4G手機的標配技術。 原因何在?

一款支持4×4 MIMO的手機, 與普通的終端相比, 有容易被忽視卻相當關鍵的優勢, 即確保在網路升級到4×4 MIMO的地方獲得更快的網速。

這是了不起的事。 這兩根額外的天線在4×4 MIMO覆蓋範圍之外會有新的作用。 即當手機用戶遠離基站(即使是一個尚未升級到4×4 MIMO的基站時), 或者在一棟建築的深處, 信號只有一兩格的時候, 這兩根額外的天線可以作為額外的“耳朵”,説明終端鎖定來自基站的更強、更清晰的信號, 從而提高下載速度。

有測試顯示, 用4×4 MIMO技術支援的基帶晶片的終端, 與一款搭載支援2×2 MIMO基帶晶片的終端比較, 從最弱的信號(-6db, 雜訊強度是信號強度的四倍), 到中等強度的信號(16dB,雜訊強度是信號強度的40倍), 擁有一個支持4路接收分集4×4 MIMO的終端, 可以令使用者的下載速度超出2×2 MIMO設備的58%~83%。 這意味著在使用者最需要它的地方, 4路接收分集都可以提供充足的速度, 讓使用者繼續下載, 使用流媒體, 查看家人朋友的狀態(即便是在信號微弱的情況下)。 再次強調, 這個功能完全獨立於使用者所處的網路的位置。 用戶不必特意靠近一個已經升級的基站, 這種優勢幾乎能在任何地方發揮出來。 為什麼?因為大多數情況下, 使用者終端會處於弱到中度信號的狀態,只是偶爾會處於很強的信號中。

具體到智慧終端機上,正是基於4×4 MIMO技術的優勢,當下推出的主流旗艦機都已經開始採用4×4 MIMO技術,並將其作為區別于對手的主要賣點之一。例如剛剛發佈的華為旗艦機Mate10 Pro就採用了4x4MIMO天線技術,不僅讓其成為業內首款支援4.5G的智慧手機,並且被外界認為是其與此前蘋果最新發佈的iPhone8 Plus相比不可忽略的優勢之一,即儘管iPhone8 Plus能實現Cat16網路,支援256QAM編碼和4x載波聚合到80MHz頻譜,但由於不支援4×4 MIMO天線技術,使得Mate10 Pro最快可實現1.2GbpsCat18網速並大大超過了iPhone8 Plus。

無獨有偶,在美國,由於缺少 4×4 MIMO天線技術,儘管 iPhone 8 中採用的高通和英特爾的基頻晶片比較節能,但支援它們的蜂窩前端和後端基本上與 iPhone 7 機型相比,並沒有什麼改變。而從測試結果看,從 T-Mobile 網路斷開又恢復,採用4×4 MIMO 天線的三星Galaxy S8 恢復網路的速度要更快(11 次測試中 8 次領先),而 Galaxy S8 重新獲取 LTE 信號的時間平均比 iPhone 8 快16 秒鐘,在iPhone 8 勝出的測試中只領先 Galaxy S8 5 秒鐘而已。這也被業內認為iPhone8相比Galaxy S8最大的槽點之一。

除了上述華為、三星一線終端廠商外,近日恢復增長態勢的小米發佈的 MIX 2旗艦機,除了所謂的全面屏外,因其擁有 4×4 MIMO天線技術,在同樣的 4G 網路環境下提升達 100% 的網速體驗也成為備受關注的賣點之一。

由此可見,智慧終端機為了實現千兆級連接而採用4×4 MIMO天線技術已經是大勢所趨。至於一直以創新示人的蘋果為何暫時沒有採用4×4 MIMO技術,眾所周知的原因是因為其今年與高通的專利大戰,為了獲得談判的籌碼及出於成本的考量(保持利潤率以彌補銷量的下滑),但這也成為其新近發佈的旗艦機與友商相比最大的軟肋之一,如果未來蘋果不儘快採用4×4 MIMO而具備iPhone千兆級連接功能的話,極有可能陷入銷量與利潤率的閉環而得不償失,這點相信蘋果心知肚明,也凸顯了蘋果未採用4×4 MIMO技術的無奈(並非不原意採用和沒有意識到4×4 MIMO普及的趨勢)。

如果說上述代表的是使用者端(例如移動晶片及手機更多採用4×4 MIMO技術)在千兆級連接的成熟,那麼在網路端,從已部署的4.5G網路看,許多運營商都選擇了4T4R、3CC CA和256QAM並用的方式來實現網路擴容,以達到千兆級的峰值速率。據相關統計,僅在2016年,30多個運營商部署了4T4R的網路,例如,泰國true建設了全球最大的4T4R網路,土耳其以4T4R為基礎全國部署4.5G網路,中國移動在北京、福州、貴陽、杭州、深圳、西安、上海、成都等城市也已實現試點和商用部署。在這些網路中4T4R已經大幅提升傳統2天線終端的MBB體驗,並且對網路整體覆蓋和容量都有提升。進入到2017年,截至2017年6月,僅華為就已在全球建成60張4T4R商用網路,可以說,4T4R基站已經成為全球運營商的共同選擇。對此,有業內建議基於該技術的優異表現,規模部署4×4 MIMO,並積極引入4×4 MIMO手機,以最大化網路價值。

綜上所述,我們認為,基於產業對於4×4 MIMO和4T4R技術在使用者端及網路端應用的不斷成熟和普及,二者的結合已經實現了千兆級的連接和最佳體驗,千兆級網路(包括終端和網路)已是大勢所趨。

使用者終端會處於弱到中度信號的狀態,只是偶爾會處於很強的信號中。

具體到智慧終端機上,正是基於4×4 MIMO技術的優勢,當下推出的主流旗艦機都已經開始採用4×4 MIMO技術,並將其作為區別于對手的主要賣點之一。例如剛剛發佈的華為旗艦機Mate10 Pro就採用了4x4MIMO天線技術,不僅讓其成為業內首款支援4.5G的智慧手機,並且被外界認為是其與此前蘋果最新發佈的iPhone8 Plus相比不可忽略的優勢之一,即儘管iPhone8 Plus能實現Cat16網路,支援256QAM編碼和4x載波聚合到80MHz頻譜,但由於不支援4×4 MIMO天線技術,使得Mate10 Pro最快可實現1.2GbpsCat18網速並大大超過了iPhone8 Plus。

無獨有偶,在美國,由於缺少 4×4 MIMO天線技術,儘管 iPhone 8 中採用的高通和英特爾的基頻晶片比較節能,但支援它們的蜂窩前端和後端基本上與 iPhone 7 機型相比,並沒有什麼改變。而從測試結果看,從 T-Mobile 網路斷開又恢復,採用4×4 MIMO 天線的三星Galaxy S8 恢復網路的速度要更快(11 次測試中 8 次領先),而 Galaxy S8 重新獲取 LTE 信號的時間平均比 iPhone 8 快16 秒鐘,在iPhone 8 勝出的測試中只領先 Galaxy S8 5 秒鐘而已。這也被業內認為iPhone8相比Galaxy S8最大的槽點之一。

除了上述華為、三星一線終端廠商外,近日恢復增長態勢的小米發佈的 MIX 2旗艦機,除了所謂的全面屏外,因其擁有 4×4 MIMO天線技術,在同樣的 4G 網路環境下提升達 100% 的網速體驗也成為備受關注的賣點之一。

由此可見,智慧終端機為了實現千兆級連接而採用4×4 MIMO天線技術已經是大勢所趨。至於一直以創新示人的蘋果為何暫時沒有採用4×4 MIMO技術,眾所周知的原因是因為其今年與高通的專利大戰,為了獲得談判的籌碼及出於成本的考量(保持利潤率以彌補銷量的下滑),但這也成為其新近發佈的旗艦機與友商相比最大的軟肋之一,如果未來蘋果不儘快採用4×4 MIMO而具備iPhone千兆級連接功能的話,極有可能陷入銷量與利潤率的閉環而得不償失,這點相信蘋果心知肚明,也凸顯了蘋果未採用4×4 MIMO技術的無奈(並非不原意採用和沒有意識到4×4 MIMO普及的趨勢)。

如果說上述代表的是使用者端(例如移動晶片及手機更多採用4×4 MIMO技術)在千兆級連接的成熟,那麼在網路端,從已部署的4.5G網路看,許多運營商都選擇了4T4R、3CC CA和256QAM並用的方式來實現網路擴容,以達到千兆級的峰值速率。據相關統計,僅在2016年,30多個運營商部署了4T4R的網路,例如,泰國true建設了全球最大的4T4R網路,土耳其以4T4R為基礎全國部署4.5G網路,中國移動在北京、福州、貴陽、杭州、深圳、西安、上海、成都等城市也已實現試點和商用部署。在這些網路中4T4R已經大幅提升傳統2天線終端的MBB體驗,並且對網路整體覆蓋和容量都有提升。進入到2017年,截至2017年6月,僅華為就已在全球建成60張4T4R商用網路,可以說,4T4R基站已經成為全球運營商的共同選擇。對此,有業內建議基於該技術的優異表現,規模部署4×4 MIMO,並積極引入4×4 MIMO手機,以最大化網路價值。

綜上所述,我們認為,基於產業對於4×4 MIMO和4T4R技術在使用者端及網路端應用的不斷成熟和普及,二者的結合已經實現了千兆級的連接和最佳體驗,千兆級網路(包括終端和網路)已是大勢所趨。

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