5G時代的誘惑，猶如隔壁家廚房的氣味，間歇性地飄過，刺激著大家的神經(jīng)。然而對于工業(yè)而言，這個氣味的信號實在是太微弱了。在2020年以前，5G的大規(guī)模應用，大家都不抱希望，沒有設備制造商會認為5G能夠迅速布置下去。即使是相關標準進展神速，6~9月份的標準的凍結期才剛剛起步，下一步建立基站、兼容機制（將來的華為、中興必須相互兼容），還有很長時間。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相對是區(qū)域網(wǎng)，因此有突破的可能性。然而在4G時代，大家被高通芯片和標準逼瘋了，而在工業(yè)領域終于找到苦主了。如可以找到可以繞開高通，又不必死等5G時代，NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)率先出招。

5G時代的三個兄弟

5G有三個標準，分別是LTE（授權頻道）、LTE-U（非授權頻道）和NB-IoT（授權頻道）。

什么是LTE

LTE，屬于授權頻道。這是最大的肥肉，當然是電信運營商的菜。標準主要是電信運營商在做，華為也在推。由于授權頻道基本是排它的，比如給了電力微波，其他人就不能用了。這個是運營商的壟斷資源，只能通過運營商來操作。

我們平時經(jīng)常聽到“5G”，全稱是“5th generation mobile networks（第五代移動通信系統(tǒng)）”，但它并不是一個完全和4G、乃至更之前版本通信技術完全區(qū)隔的一個產(chǎn)物，而是說明移動通信技術即將再次發(fā)生一次足以用“換代”來概括的性能躍升。

那么LTE-A究竟是什么意思呢？其英文全名為“Long Term EvoluTIon Advanced”，實際商業(yè)就是此將通信標準從3G導向4G的LTE的進階版。相比于之前的LTE技術，LTE-A發(fā)展出了非授權判斷、載波聚合、高階MIMO等一系列更加先進的通信技術，可以為用戶帶來更好的移動通信體驗。

以現(xiàn)在我們在4G所使用的LTE技術為例，它就跟3G時代的數(shù)種技術：HSPA、WCDMA、CDMA-2000、TD-SCDMA，有著分不開的關系。LTE-A跟5G同樣也是如此，更準確地說——LTE-A實際將會成為5G的一部分。

作為移動通信技術即將進入的下一個階段的標志，5G的核心改變有3點：更快的速度、同時容納更多用戶的能力、更低的網(wǎng)絡時間延遲。

聽起來很“老生常談”，但如果從應用場景角度來看，你或許更能理解5G的重要性。它不再僅限于手機、平板這一類傳統(tǒng)的移動通訊設備，而是要滲透到物聯(lián)網(wǎng)及各種行業(yè)領域， 有效滿足工業(yè)、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)的業(yè)務需求，實現(xiàn)真正的“萬物互聯(lián)”。

總而言之，未來使用者所感受到的網(wǎng)絡，將不再有有線、無線之分，5G就是網(wǎng)絡，網(wǎng)絡就是5G。

所以如果從移動通信對經(jīng)濟社會影響的角度來看，5G有望使移動通信技術成為一種新的“通用性基礎技術”。

5G背后繼續(xù)“發(fā)光發(fā)熱”的LTE-A

要成為全新的“通用性基礎技術”，5G自身也需要大量的改變，其中相當關鍵的就是5G新空口技術。后者的核心組成是一種基于正交分頻多工(OFDM)的新無線標準，能夠使用1GHz~100GHz無線電頻率進行通信。相比之下，目前使用的LTE/LTE-A技術的通信無線電頻率范圍為1GHz~6GHz。

兩者無線電頻率范圍相差如此之大，與應用場景設定有直接關系。通過添加全新的6GHz~100GHz毫米波段頻率，5G能夠擁有更高的理論傳輸速度，同時擁有寬度更大的通信頻段、進而擁有更大的用戶容量。

LTE-A對于5G時代來說是“關鍵的”

但這種變化同樣有“代價”：即便有Massive MIMO這樣的新技術去提高頻段效率，但新添加的毫米波波段的其信號覆蓋范圍十分有限。根據(jù)部分學術性的研究，其覆蓋半徑僅能達到200m左右，而目前4G主要使用的2.6GHz的覆蓋半徑實際上能夠達到2000m左右，這也就意味著如果真的要完全用毫米波段來覆蓋未來的5G網(wǎng)絡，所需要的基站數(shù)量將會達到驚人的100倍。

所以在3GPP R15的規(guī)劃中，給出的5G組網(wǎng)方式其實有4種，其中3種中LTE基站都將扮演重要的角色。更重要的是，LTE并不會因為5G的來臨而止步不前，它自身的“升級打怪”同樣還在繼續(xù)。

高通驍龍X20 Modem調(diào)制解調(diào)器，LTE再升級

那么作為4G中堅技術，LTE又應該往哪個方向進行升級呢？前不久，高通就在其一年一度的高通驍龍技術峰會上給出了自己的答案：提速。這一點集中體現(xiàn)在高通這次發(fā)布的下一代手機移動平臺驍龍845身上，它就搭載了目前高通最新一代的商用化基帶調(diào)制解調(diào)器——驍龍X20 Modem。

驍龍X20 Modem實際上也是高通的第二代千兆級LTE調(diào)制解調(diào)器，官方對雷鋒網(wǎng)表示，它是“迄今為止支持最先進無線特性組合的LTE調(diào)制解調(diào)器”。

雖然只是基于現(xiàn)有的LTE技術和頻段，驍龍X20 Modem目前已經(jīng)能夠穩(wěn)定地維持1.2Gbps的下行網(wǎng)絡速度。

因為驍龍X20 Modem最多能夠支持5個載波，同時在4x4 MIMO技術的幫助下實現(xiàn)12通道同時工作，從而實現(xiàn)LTE Category 18下載速度。同時因為全新的頻譜使用靈活組合，驍龍X20 Modem只需要10MHz許可頻譜就能實現(xiàn)千兆級LTE，這大大降低了運營商的門檻。

在本次驍龍技術峰會上，高通技術人員向雷鋒網(wǎng)表示：“因為大部分還是基于現(xiàn)有LTE技術，所以目前已經(jīng)有27個國家的45個運營商，已經(jīng)或者即將對自己的LTE網(wǎng)絡升級，進而支持全新速度的LTE網(wǎng)絡。”

從LTE到5G再到未來，都有高通的身影

LTE技術的進展，同樣也在為未來5G時代通信技術的進展鋪路。以本次實現(xiàn)1.2Gbps下行速度的驍龍X20為例，其全新的5載波、12信道靈活工作方式未來同樣可以作用于5G modem之上。

什么是LTE-U

LTE-U（unlicensed）非授權頻道，注意這可是大家最熟悉的WiFi殺手。WiFi的路由器，一般只有30~50米；一般路由器到了100米，就只有信號，不能通訊了。而LET-U可以達到300~500米（類似3G時代曾經(jīng)推過的“城域網(wǎng)”）。ISM（工業(yè)、科學、醫(yī)療）這三個領域可以隨便用，主要頻段包括從5K、13.56M一直到2.4G和5.8G等多個頻段。

為什么需要LTE-U

標準的LTE技術只能部署在授權頻譜，不能直接部署在非授權頻譜。隨著LTE技術和應用的逐步成熟，授權頻譜中的數(shù)據(jù)流量越來越飽和，有必要考慮將流量從授權頻譜分流一部分到非授權頻譜。經(jīng)過運營商、設備商和芯片廠商等的共同努力，目前可以將LTE流量分流到非授權頻譜的主流技術是：LTE-U、LAA（Licensed Assisted Access）、LWA和MulteFire。

圖 聚合授權頻譜和非授權頻譜的主流技術

2 LTE-U的優(yōu)勢

最先開發(fā)出來的是LTE-U技術，LTE-U的全稱是LTE in Unlicensed spectrum，即非授權頻譜上的LTE。該技術將LTE部署到非授權頻譜，并采用標準LTE空口協(xié)議完成通信。

采用LTE-U技術，就可以利用集中調(diào)度、干擾協(xié)調(diào)、HARQ重傳、CA載波聚合等技術，可以獲得更好的魯棒性和頻譜效率，提供更大的覆蓋范圍和更好的用戶體驗。LTE-U可以將授權頻段作為主載波，終端跟基站可以在授權頻段上建立無線資源控制連接，通過載波感知獲取當前空閑的非授權頻段資源，實現(xiàn)授權頻段和非授權頻段的載波聚合，從而有效提升系統(tǒng)的性能和吞吐量，解決室內(nèi)數(shù)據(jù)流量的增長需求和頻譜匱乏問題。

LTE-U和LTE/LTE-A的差別只是工作在不同的頻段，可以使用現(xiàn)有的LTE部署，不需要對網(wǎng)絡結構進行改動，只需要對基站進行升級，可以極大降低運營商的投資成本。因為對于運營商來說，在未授權的頻譜上部署LTE，就可以在無需耗費數(shù)十億美元競購授權頻譜的情況下增加網(wǎng)絡容量。另外，容量的增加、更流暢的管理，為用戶提供的更好體驗，也可以為運營商在增加服務收入和降低客戶流失率兩方面帶來經(jīng)濟利益。