作者：Chris Taylor 

美国无线运营商 Sprint 于 2017 年 3 月 8 日在新奥尔良冰沙国王中心的一场 NBA 篮球赛上展示了美国首个商用千兆级 LTE 网络。Sprint 最近已对其网络实施了一系列改进，这是最新的一项举措，可帮助其在美国获取市场份额，并为 5G 做好充分准备。Sprint 实现千兆级 LTE 的方式，应该还会对中国移动及全球其它使用 TDD-LTE 频谱的运营商具有指导意义。

来源：Sprint

在展示过程中，Sprint 使用了诺基亚 的Flexi 基站和摩托罗拉提供的手机原型机。演示期间，一部手机实现了706Mbps的下行速率和8.9Mbps的上行速率，这比当前的典型连接速度快出 10 至 20 倍。Akamai数据显示，目前美国互联网用户的网速中位数为7.9Mbps，Sprint演示的网速达到了这一中位数的89倍。之后，Sprint 同时运行了三部 Moto 手机，每部手机均达到 300 Mbps 的数据速率。他们还演示了在十台设备、一部 Moto 手机和两台虚拟现实头盔上同时下载高清视频流，这一过程也非常流畅毫无中断。

演示中所使用的联想-摩托罗拉手机原型配有高通骁龙 835 处理器以及射频芯片组，集成了 X16 调制解调器：

• 下行链路：这几部手机使用 3xDL 的载波聚合（20 + 20 + 20 = 60 MHz 聚合带宽）、256 QAM，以及4x4 DL MIMO（基站使用四根天线发射，手机使用四根天线接收）。
• 演示手机所使用的三个 LTE载波均运行于 B41 频段 (2.5 GHz)。Sprint 在美国前一百大的区域市场（包括芝加哥、达拉斯、堪萨斯和旧金山）中，在B41 频段拥有 160MHz 的频谱。
• 需注意的是，展示中所用 Moto 手机没有采用可提高上行速率的 上行 载波聚合。关于上行载波聚合，如需了解更多详细信息，请查看我之前所写的有关 Telstra 千兆级 LTE 以及 Netgear Nighthawk M1 千兆级 LTE 路由器的博文。

有传言指出，展示中所用的摩托罗拉手机可能就是新款 Moto Z 手机的原型，该款手机可能于 2017 年下半年上市。

Sprint 虽然使用了“千兆级 LTE”这一行业术语，但在演示中，实际没有达到每秒一千兆比特的速度。 未来Sprint 可以利用其 800 MHz、1900 MHz 或 2500 MHz的 频谱，部署第四载波，则可在合适的设备上实现真正的千兆级速率。Sprint 公司代表在活动中强调道：升级至千兆级 LTE 的目标在于提高网络在高峰时段和拥挤场所（如体育馆）的容量，提高所有用户的网络速度，而不仅仅是提高单个用户的理论可用最高网络速度。通过提高网络效率、容量和整体速度，千兆级 LTE 可以使消费者有机会获得新型应用和服务，比如使用虚拟现实技术的应用和服务。

Sprint 很早就已投资WiMAX，用以提供所谓4G服务，但随着 LTE 出现并取代 WiMAX，该公司失去了竞争力。在经过多年用户流失，且在美国市场长期处于劣势之后，Sprint 于 2014 年至 2015 年开始大力投资于LTE 网络，旨在充分利用其可观的 2.5 GHz 频谱资源。

在 2015 年年末，Sprint 推出了一种更为快速的 LTE 服务“LTE Plus”。这种服务使用了波束成形技术并在每个基站中使用 8T8R（即八个发射器和八个接收器），而不是更为常见的 2T4R 和 4T4R：

• 在 2.5GHz频段，无线电波波长 为 12 厘米，比在 1.9GHz频段短了25%，从而使在相同的物理空间内可安装更多的天线单元，更好地支持波束成形或空间分集/MIMO。
•  LTE Plus 提高了数据传输速率和系统容量，尤其有助于提升小区边缘处的用户体验。
• Sprint 最初在美国的 70 个区域市场推出了此服务，而如今已将此服务扩展到美国的 250 多个区域市场。

适用于 B41 频段的 8T8R 天线和射频拉远单元。来源：S4GRU。

采用 8T8R 的 Sprint 千兆级 LTE 具有更高的容量、更快的速度，可为用户带来更好的体验：

• 在准备部署千兆级 LTE的过程中，Sprint 升级了 100 多个市场的基站，以在 B41 频段支持 下行三载波的载波聚合。
• 为在全国范围内推出千兆级 LTE，Sprint 需将其TDD帧结构配置从配置 1 升级至配置 2。我们认为 Sprint 可以通过对基站中的基带处理器进行软件更新来实现这一点。

Sprint 还已经定义了高功率用户设备（HPUE），许多即将上市的手机（包括千兆级 LTE 手机）都将支持这一规范：

• HPUE 已于 2016 年 12 月通过 3GPP 认可，可将在 B41频段 的最大允许发射功率从 23 dBm 提高至 26 dBm，即功率等级 2。
• HPUE 终端更高的发射功率可改善室内的用户体验：

o   在大多数情况下，从终端到基站的上行链路的链路预算都会劣于下行链路，一般会先于下行链路失去连接，从而导致通话掉线。

o   另一方面，下行链路可使用空间分集或波束成形以及基站相对更高的发射功率，提高链路预算，使下行链路在建筑结构中具有更好的穿透能力。

•            HPUE 给 Sprint 带来的另一个重要好处是，提高了基站在 2.5GHz 频段的覆盖半径，使其能与在1.9GHz频段的LTE FDD系统更好地匹配。Sprint 大多数1.9GHz和2.5GHz基站都是共站部署的。

美国目前在售的很多高端智能手机均支持 3xDL CA，包括 iPhone 7、Galaxy S7 Edge 和 HTC Bolt。LG G6 和摩托罗拉一款即将上市的尚未命名的智能手机将支持3xDL CA和4x4 DL MIMO，Sprint的版本还将支持 B41 上的 HPUE。

Sprint 推出千兆级 LTE 是其迈向 5G 的重要一步：

• Sprint的千兆级 LTE 部署于 2.5GHz 频谱，采用TDD 模式，而 5G也将采用TDD模式。
• Sprint 计划于 2017 年晚些时候开始部署 64T64R 基站。大规模 MIMO （配有八根以上天线的 MIMO系统）将是 5G 的另一个重要特性。
• Sprint 正在投资部署小基站网络，小站站址及传输资源也是5G部署所必须的。Sprint已在纽约市建成了一个具有 200 个站的小基站网络，将此作为高流量区域的试验场。
• 通过将其网络升级至千兆级 LTE，Sprint 正转为采用更高的频率、TDD 和大规模 MIMO，并提高网络密度，所有这些工作都为 5G 的到来奠定了良好基础。

其他几个观察结果和评论：

中国移动拥有 60MHz 的 B41 TDD 频谱，这使其非常适合利用 2.5GHz频谱部署 千兆级 LTE。我们认为中国移动和其他 TDD 运营商有望从 Sprint 针对千兆级 LTE 所做工作中，获得有关千兆级 LTE 基站设备、智能手机以及品牌推广的经验。一旦中国移动推出千兆级 LTE，支持这种技术的移动设备将获得更大的市场空间，从而真正进入主流市场，为消费者提供更多的选择，这将使整个无线通讯产业受益。

我们还要向高通公司致敬，表达我们对它的认可，该公司是首家开发 LTE Cat 16/Cat 13 (DL/UL) 处理器和无线芯片组的企业，是千兆级 LTE 的主要推动者。迄今为止，高通、Samsung LSI、海思（华为）和英特尔均宣布推出支持千兆级 LTE 的 LTE Cat 16/13 调制解调器，但目前只有高通的芯片可用于实际的终端产品之中。我们期待有更多的支持千兆级LTE的芯片和终端产品出现在市场上。