眾所周知，過去數(shù)十年，移動通信一直保持著大約10年一代的節(jié)奏演進，從模擬語音，到數(shù)字語音，到現(xiàn)在的4G LTE，每一代移動通信技術的升級都象征著一個時代的跨越。當然，最讓人振奮的是，2020年5G將在全球范圍內(nèi)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?nèi)匀惶幱?G 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(wǎng)絡已捉襟見肘。為此，在4G網(wǎng)絡中提前應用4T4R、Massive MIMO等5G創(chuàng)新技術，增強4G的承載能力，并準備好向5G的平滑演進已是當務之急和大勢所趨。
不知業(yè)內(nèi)是否注意到，隨著智能手機和通信網(wǎng)絡的發(fā)展，在提及4.5G ，甚至是5G時，4×4 MIMO和4T4R經(jīng)常出現(xiàn)在通信產(chǎn)業(yè)的報道中，那么二者為何物？有何關聯(lián)？
4×4 MIMO 和4T4R 均是實現(xiàn)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輸速度，要實現(xiàn)4×4 MIMO，手機必須支持四根接收天線，基站天線支持四根發(fā)送天線。而4T4R是基站的發(fā)射模式，就是基站天線擁有4個發(fā)射4個接收。那么隨之而來的疑問是，無論是從用戶端（例如移動終端），還是網(wǎng)絡端（例如運營商網(wǎng)絡）是否真的準備好了？畢竟此前業(yè)內(nèi)一直有種聲音稱，目前的智能終端（主要指智能手機）和網(wǎng)絡間或二方或者一方并不支持4×4 MIMO，即無法實現(xiàn)真正的千兆級體驗。
這里我們首先看下移動端（主要是智能手機）。10月17日高通發(fā)布全新“驍龍636”從這次最新發(fā)布的“驍龍636”來看，高通已經(jīng)完成了從旗艦到中端的布局，可以說高通全系列都具備了4×4 MIMO功能，其他終端主流芯片廠商，如海思、英特爾均已發(fā)布支持4×4 MIMO的商用芯片，這將驅動終端廠商更廣泛的支持該功能。據(jù)了解，進入2017年后，華為P10 plus/Mate10 Pro，三星S8/Note 8等部分旗艦機已經(jīng)支持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(yōu)勢，即確保在網(wǎng)絡升級到4×4 MIMO的地方獲得更快的網(wǎng)速。這是了不起的事。這兩根額外的天線在4×4 MIMO覆蓋范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)，或者在一棟建筑的深處，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”,幫助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技術支持的基帶芯片的終端，與一款搭載支持2×2 MIMO基帶芯片的終端比較，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，可以令用戶的下載速度超出2×2 MIMO設備的58%～83%。這意味著在用戶最需要它的地方，4路接收分集都可以提供充足的速度，讓用戶繼續(xù)下載，使用流媒體，查看家人朋友的狀態(tài)（即便是在信號微弱的情況下）。再次強調，這個功能完全獨立于用戶所處的網(wǎng)絡的位置。用戶不必特意靠近一個已經(jīng)升級的基站，這種優(yōu)勢幾乎能在任何地方發(fā)揮出來。為什么？因為大多數(shù)情況下，用戶終端會處于弱到中度信號的狀態(tài)，只是偶爾會處于很強的信號中。
具體到智能終端上，正是基于4×4 MIMO技術的優(yōu)勢，當下推出的主流旗艦機都已經(jīng)開始采用4×4 MIMO技術，并將其作為區(qū)別于對手的主要賣點之一。例如剛剛發(fā)布的華為旗艦機Mate10 Pro就采用了4x4MIMO天線技術，不僅讓其成為業(yè)內(nèi)首款支持4.5G的智能手機，并且被外界認為是其與此前蘋果最新發(fā)布的iPhone8 Plus相比不可忽略的優(yōu)勢之一，即盡管iPhone8 Plus能實現(xiàn)Cat16網(wǎng)絡，支持256QAM編碼和4x載波聚合到80MHz頻譜，但由于不支持4×4 MIMO天線技術，使得Mate10 Pro最快可實現(xiàn)1.2GbpsCat18網(wǎng)速并大大超過了iPhone8 Plus。
無獨有偶，在美國，由于缺少 4×4 MIMO天線技術，盡管 iPhone 8 中采用的高通和英特爾的基頻芯片比較節(jié)能，但支持它們的蜂窩前端和后端基本上與 iPhone 7 機型相比，并沒有什么改變。而從測試結果看，從 T-Mobile 網(wǎng)絡斷開又恢復，采用4×4 MIMO 天線的三星Galaxy S8 恢復網(wǎng)絡的速度要更快（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(yè)內(nèi)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(tài)勢的小米發(fā)布的 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(wǎng)絡環(huán)境下提升達 100% 的網(wǎng)速體驗也成為備受關注的賣點之一。
由此可見，智能終端為了實現(xiàn)千兆級連接而采用4×4 MIMO天線技術已經(jīng)是大勢所趨。至于一直以創(chuàng)新示人的蘋果為何暫時沒有采用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(zhàn)，為了獲得談判的籌碼及出于成本的考量（保持利潤率以彌補銷量的下滑），但這也成為其新近發(fā)布的旗艦機與友商相比最大的軟肋之一，如果未來蘋果不盡快采用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死循環(huán)而得不償失，這點相信蘋果心知肚明，也凸顯了蘋果未采用4×4 MIMO技術的無奈（并非不原意采用和沒有意識到4×4 MIMO普及的趨勢）。
如果說上述代表的是用戶端（例如移動芯片及手機更多采用4×4 MIMO技術）在千兆級連接的成熟，那么在網(wǎng)絡端，從已部署的4.5G網(wǎng)絡看，許多運營商都選擇了4T4R、3CC CA和256QAM并用的方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡擴容，以達到千兆級的峰值速率。據(jù)相關統(tǒng)計，僅在2016年，30多個運營商部署了4T4R的網(wǎng)絡，例如，泰國true建設了全球最大的4T4R網(wǎng)絡，土耳其以4T4R為基礎全國部署4.5G網(wǎng)絡，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(xiàn)試點和商用部署。在這些網(wǎng)絡中4T4R已經(jīng)大幅提升傳統(tǒng)2天線終端的MBB體驗，并且對網(wǎng)絡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(wǎng)絡，可以說，4T4R基站已經(jīng)成為全球運營商的共同選擇。對此，有業(yè)內(nèi)建議基于該技術的優(yōu)異表現(xiàn)，規(guī)模部署4×4 MIMO，并積極引入4×4 MIMO手機，以最大化網(wǎng)絡價值。
綜上所述，我們認為，基于產(chǎn)業(yè)對于4×4 MIMO和4T4R技術在用戶端及網(wǎng)絡端應用的不斷成熟和普及，二者的結合已經(jīng)實現(xiàn)了千兆級的連接和最佳體驗，千兆級網(wǎng)絡（包括終端和網(wǎng)絡）已是大勢所趨。
