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요즘 4G LTE는 의심 할 여지없이 모바일 광대역 속도와 관련하여 전세계의 통신 사업자에게 사실상의 표준이며, 3G 및 기타 구형 기술은 대부분 더 먼 지역이나 블랙홀 범위로 강등됩니다. 그러나 다음은 무엇입니까? 분명한 대답은 5G이며 이미 소수의 국가에 살고 있습니다. 그 동안 다른 유형의 셀룰러 기술인 LTE-A가 보편화되었습니다.
(LTE-A)는 현재 유럽, 북미 및 아시아에서 몇 년 동안 제공되었습니다. 그렇다면 LTE-A 란 정확히 무엇입니까? 이 기사에서는 기술의 작동 방식과 소비자에게 어떤 의미가 있는지 자세히 살펴 봅니다.
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LTE-A는 어떻게 작동합니까?
이름에서 알 수 있듯이 LTE-Advanced는 다양한 고급 기술을 사용하여 "고급"이름을 보증하는 현재 LTE 연결의 진화 된 버전입니다. LTE-Advanced에 도입 된 새로운 기능은 CA (Carrier Aggregation), 기존 다중 안테나 기술 (MIMO)의 더 나은 사용 및 릴레이 노드 지원입니다. 이 모든 것은 LTE 네트워크 및 연결의 안정성, 대역폭 및 속도를 높이도록 설계되었습니다.
또한 일부 시장에서는 기가비트 LTE라고도하는 LTE-Advanced Pro (3GPP 릴리스 13 이상)가 출시되었습니다. 그렇다면 이것이 표준 LTE-A와 어떻게 다릅니 까? 이 Sierra Wireless 인포 그래픽은 서로 어떻게 어울리는지를 잘 보여줍니다.
LTE-A Pro / Gigabit LTE는 기존 256QAM 기술, 고급 반송파 집성 및 기타 기술을 사용하여 바닐라 LTE-A보다 속도를 높입니다. 또한 5G를 사용할 수없는 5G 배포의 주요 부분으로 설정되었습니다.
캐리어 집계
아마도 LTE-Advanced의 핵심은 반송파 집성입니다. 기본적으로이 기술은 여러 네트워크 대역에서 동시에 데이터를 다운로드 할 수 있도록하여 LTE 연결 대역폭을 배가 시키도록 설계되었습니다. LTE 구성 요소 반송파 또는 대역은 1.4, 3, 5, 10, 15 또는 20 MHz의 대역폭을 가질 수있는 데이터 운반 부분으로 분할됩니다. 최대 5 개의 컴포넌트 캐리어를 함께 집계 할 수 있습니다. 캐리어 어 그리 게이션은 이러한 서로 다른 캐리어의 신호를 결합하여 단일 연결에서 대역폭을 최대 100MHz까지 늘릴 수 있습니다. 이는 다운로드 및 업로드 연결뿐만 아니라 FDD 및 TDD 네트워크 유형 모두에 적용됩니다.
반송파 집성은 동일한 동작 주파수 대역 내에 위치한 연속 컴포넌트 반송파 또는 다른 동작 주파수에 걸쳐 다른 대역의 비 연속 반송파와 함께 작동 할 수 있습니다. 아래 이미지는이를 설명하는 데 도움이됩니다.
데이터 속도 측면에서이 기술은 5 개의 반송파에서 사용 가능한 최대 대역폭을 사용할 때 이론적으로 최대 1Gbps의 매우 높은 피크 데이터 속도를 제공 할 수 있습니다. 상용 솔루션은 LTE-Advanced의 최대 데이터 전송 속도가 최대 600Mbps 인 최대 3 개의 반송파 만 지원합니다. 그러나 실제 통신 사업자, 하드웨어 및 네트워크 범위는 이론상 최대치에 미치지 못합니다 (예 : 2 개의 20MHz 사업자가 활성화 된 경우 약 150Mbps 다운로드 속도에서 최고점).
또한 최대 32 개의 컴포넌트 캐리어로 캐리어 어 그리 게이션을 선전하는 LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE가 등장했습니다. 이 다음 단계는 이론적으로 최대 3Gbps의 속도를 제공하지만 테스트 중 실제 네트워크의 최고 데이터 속도는 1Gbps로 최고치를 기록합니다. 혼잡, 환경 및 기타 요인으로 인해 오늘날 이러한 네트워크를 사용할 때이 수치가 기가비트 아래로 더 떨어질 것으로 예상됩니다.
Carrier Aggregation의 또 다른 주요 이점은 기존 LTE 네트워크와 LTE-Advanced 호환 장치 간의 완벽한 역방향 호환성을 허용한다는 것입니다. LTE-Advanced 연결은 기존 LTE 대역을 통해 제공되므로 표준 LTE 사용자는 계속 LTE를 정상적으로 사용하는 반면 Advanced 연결은 여러 LTE 캐리어를 사용합니다.
미모
다중 입력 다중 출력 기술 (MIMO)은 LTE-Advanced가 작동하는 데 필요한 또 다른 기술입니다.MIMO는 둘 이상의 안테나의 데이터 스트림을 결합하여 전체 전송 비트 전송률을 높이고 반송파 집계가 작동하도록합니다.
한 명의 발신자에서 한 명의 수신자로 단일 정보를 보내는 대신 여러 명의 발신자에서 여러 수신자에게 동일한 단일 정보를 보낼 수 있습니다. 병렬 프로세스이므로 모든 정보를 올바른 순서로 정렬 할 수있는 수신기 모뎀을 제공하는 경우 초당 1 비트 (헤르츠 당 비트)로 송수신 할 수있는 데이터의 양이 크게 증가합니다.
LTE 네트워크에서 MIMO가 이미 사용되고 있지만 LTE-Advanced에서는 칩이 동시에 사용되는 입력 및 출력 수를 늘려야합니다. Vanilla LTE-Advanced는 다운로드하는 동안 최대 8 개의 송신기와 수신기를 지원하고 업로드시 4 x 4를 지원합니다. 증가 된 MIMO 배열은 CDMA, GSM 및 WCDMA와 같은 레거시 연결의 속도 및 연결 품질도 향상시킵니다.
또한 최대 16 개의 송신기와 수신기로 구성된 LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE에 소위 대규모 MIMO가 배포되고 있습니다. 이 기술은 또한 5G의 기반을 형성하기 위해 설정되었습니다.
QAM
LTE-Advanced 퍼즐의 또 다른 중요한 부분은 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)입니다. 이 기술은 본질적으로 더 많은 정보를 타워에서 전화기로 전송되는 신호에 넣습니다. QAM이 높을수록 더 많은 정보를 신호로 전달하므로 속도가 빨라집니다.
Qualcomm은 QAM을보다 효율적인 포장으로 인해 더 큰 적재량을 운반하는 트럭과 비교하여 고속도로에서 필요한 트럭 수를 줄였습니다.
우리는 이전에 LTE-A에서 64QAM이 사용되는 것을 보았지만 Verizon, T-Mobile 등의 LTE-Advanced 네트워크는 256QAM도 사용합니다. QAM의이 특정 버전은 대역폭을 크게 향상 시키며 대규모 MIMO와 마찬가지로 5G에서 사용되는 또 다른 기본 기술입니다. Qualcomm은 256QAM이 64QAM보다 다운로드 속도를 33 % 향상 시킨다고 말합니다.
이 기술은 64QAM을 사용하는 Wi-Fi 5 (802.11ac)와 함께 Wi-Fi에서도 사용되며 새로운 Wi-Fi 6 표준은 1024QAM을 활용합니다. 어쨌든 64QAM과 256QAM은 모두 표준 LTE-A에서 사용되는 반면, LTE-A Pro는 일반적으로 256QAM을 고수합니다.
셀 하드웨어
LTE-Advanced에 도입 된 마지막 기술은 릴레이 노드라고하는 캐리어 하드웨어입니다. 중계 노드는 데이터 속도를 향상시키는 데 필수적인 요소는 아니지만 LTE 연결의 가용성을 향상시키고 수신 데이터를 전송할 때 선택할 수있는 더 많은 연결을 제공합니다.
간단히 말해서, 릴레이 노드는 메인 스테이션의 연결 반경 끝과 끝에서 네트워크 범위를 향상시키는 데 사용되는 저전력 기지국입니다. 이 중계 노드는 무선으로 주 스테이션에 연결되며 LTE 네트워크의 가장자리에 가까워 질 때 신호를 증폭시키는 데 도움이됩니다. 물론 향상된 연결성에 대한 액세스는 통신 사업자가 이러한 노드를 구축하는 데 귀찮게하는지 여부에 전적으로 달려 있습니다.
이론과 사용자의 최고 속도는 4G LTE Advanced로 크게 향상되었습니다.
모뎀 하드웨어
올바르게 작동하려면 반송파 집성, QAM 및 MIMO에 통신 및 장치 하드웨어 구현이 필요합니다. 많은 스마트 폰 SoC 및 외부 모뎀이 이러한 빠른 데이터 속도를 지원한다는 것을 알 수 있습니다. LTE-Advanced 하드웨어 세부 사항은 2011 년에 Release 10 사양으로 다시 도입되었습니다. 모든 LTE 범주 4 장치 이상은 각각 반송파 집계, QAM 및 더 큰 MIMO 구성을 지원합니다. 한편 LTE 범주 16 장치 이상은 기가비트 LTE 또는 LTE-Advanced Pro 장치를 지원합니다.
사내 X20 LTE 모뎀 (Category 18/13)을 사용하는 Qualcomm의 Snapdragon 845 칩셋이 그 예입니다. 이 모뎀은 다운 링크, 4x4 MIMO 및 256QAM을위한 5 개의 대역 반송파 집성을 제공합니다. 즉, LTE-Advanced 및 LTE-Advanced Pro 연결에 필요한 모든 장치 구성 요소가 있습니다.
Galaxy S10 시리즈에 사용되는 삼성의 Exynos 9820은 회사 고유의 LTE-Advanced Pro / Gigabit LTE 모뎀을 제공합니다. 최대 8 개의 대역 반송파 집성, 4 × 4 MIMO 및 256QAM의 범주 20 속도를 제공합니다. 실제로 삼성은 최대 2Gbps의 다운 링크 속도를 주장합니다.
Huawei는 Huawei Mate 10 시리즈 및 P20 시리즈의 Kirin 970 칩셋부터 LTE-Advanced 및 Pro / Gigabit LTE를 지원하는 또 다른 주요 업체입니다. Kirin 970은 Category 18을 지원하는 반면 Kirin 980은 Category 21 모뎀을 제공합니다.
스마트 폰 내부의 하드웨어는 분명히 전쟁의 일부일뿐입니다. 가장 짧은 대기 시간과 가장 빠른 다운로드 속도를 얻으려면 네트워크 사업자가 이러한 기술을 지원해야합니다.
글로벌 롤아웃
시간이 오래 걸렸지 만 LTE-A는 처음부터 전 세계로 진출했습니다. 아프리카, 아시아, 유럽 및 아메리카의 대부분의 주요 네트워크는이 표준을 채택했습니다. LTE-Advanced Pro는 현재 기가비트 LTE 형태로 여러 시장에 진출하고 있습니다.
5G 네트워크가 전 세계적으로 느리게 발전함에 따라이 시점에서 오래된 뉴스처럼 보이지만 LTE-A 및 LTE-Advanced Pro의 빌딩 블록이 그 어느 때보 다 중요해졌습니다. LTE-A 및 LTE-A Pro를 뒷받침하는 기술이 5G 네트워크의 가장자리에서 사용자를위한 대체 옵션으로 사용될 것이기 때문입니다.
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