本刊記者 | 刁興玲

LTE-U與Wi-Fi和諧共存長足發(fā)展還需邁過多道坎

本刊記者 | 刁興玲

目前運營商對LTE-U的主要定位還是在其主導(dǎo)的小基站部署方面，因此LTE-U與Wi-Fi的配合或者融合，將主要取決于運營商的部署策略和業(yè)務(wù)發(fā)展策略。

對話嘉賓：

近日召開的天翼終端交易博覽會可謂是近期通信行業(yè)最受矚目的會議，“4G+”、“載波聚合”成為此次展會焦點之一，由此可見，頻譜在運營商業(yè)務(wù)中的重要性。為了提升網(wǎng)絡(luò)速率，各運營商及設(shè)備商已開始將LTE-U（非授權(quán)頻譜）作為關(guān)注焦點之一。

非授權(quán)頻譜資源豐富，LTE-U是運營商運用載波聚合技術(shù)的一個移動數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)移方案。通過在授權(quán)頻段中使用主載波并在非授權(quán)頻段中使用一個或多個輔載波，運營商可以借助非授權(quán)頻段靈活地轉(zhuǎn)移移動數(shù)據(jù)流量。在非授權(quán)頻段上應(yīng)用LTE可以幫助運營商將業(yè)務(wù)可靠、有效地分流到，從而在擁堵區(qū)域為用戶提供更大的容量及更佳的用戶體驗。LTE-U在給運營商帶來巨大收益的同時，在前行道路上是否還需要邁過多道坎？本刊記者特約LTE-U專家深入討論LTE-U未來將何去何從，以饗讀者。

LTE-U將主要應(yīng)用于熱點地區(qū)

《通信世界》早在2 0 1 4年，Verizon就聯(lián)合阿爾卡特朗訊、愛立信、高通和三星等公司成立了LTE-U組織，旨在推動LTE-U的發(fā)展。LTE-U主要的應(yīng)用場景有哪些？

楊光：LTE-U目前的主要候選頻段是5GHz，這一頻段主要適合熱點地區(qū)覆蓋。同時，LTE-U還需要與Licensed（授權(quán)）頻段的LTE配合使用，主要目的在于業(yè)務(wù)分流。所以，LTE-U的主要部署場景應(yīng)是室內(nèi)與城市熱點地區(qū)，其將成為LTE Small Cell的重要補充。

上海貝爾：目前業(yè)界主要有兩個方案可以滿足在非授權(quán)頻段上應(yīng)用LTE，即LTE-U論壇的LTE-U方案和正在3GPP研究的Licensed Assisted Access(LAA)。阿爾卡特朗訊在兩個組織中都是重要的參與者。目前業(yè)界主要關(guān)注點是能夠利用載波聚合功能聚合授權(quán)頻段上的主載波和非授權(quán)頻段上的輔載波，以提高吞吐率和用戶體驗。

LTE-U基于3GPP LTE Rel-10/11/12，該方案可應(yīng)用于像美國、韓國等沒有強制要求先聽后說(listen-before-talk,簡稱LBT)的地區(qū)。

LAA目前是3GPP Rel-13中一個待標(biāo)準(zhǔn)化的方案。關(guān)于LAA的SI已經(jīng)于2015年6月結(jié)束，其中重點關(guān)注了共存性能評估。預(yù)計LAA會采用LBT作為共存手段，與Wi-Fi和其他網(wǎng)絡(luò)共享非授權(quán)頻段，這是與某些地區(qū)的法規(guī)相一致的，諸如歐洲和日本。

由于非授權(quán)頻段上規(guī)定較低的發(fā)射功率，在非授權(quán)頻段上使用LTE主要用于微小區(qū)的場景。一個典型應(yīng)用場景是授權(quán)頻段上的主小區(qū)與非授權(quán)頻段上的輔小區(qū)進行載波聚合，其中主小區(qū)保證可靠性，而輔小區(qū)承載數(shù)據(jù)。

Mazen Chmaytelli：LTE-U正處在被開發(fā)以用于在多個節(jié)點組網(wǎng)的環(huán)境中數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)移和提升用戶體驗的階段。因此，高通將LTE-U視為在密集熱點、企業(yè)和場館情景中具有潛力支持服務(wù)提供商進行部署的關(guān)鍵技術(shù)。

《通信世界》LTE-U和載波聚合都將為運營商帶來網(wǎng)速的顯著提升，那么LTE-U和載波聚合彼此之間是如何相輔相成的？將非授權(quán)頻段聚合至授權(quán)頻段以提升容量的方式有哪些？

Mazen Chmaytelli：LTE-U實質(zhì)上是載波聚合的一種形式，且其中的輔載波可使用非授權(quán)頻段。作為LTE-U及3GPP Rel-13 LAA的執(zhí)行可操作模式，非授權(quán)頻段中的輔載波只可被用于下行傳輸（即SDL），若能獲得3GPP Rel-14LAA的支持，則可同時支持上行及下行傳輸。

LTE-U并不會擠走Wi-Fi

《通信世界》LTE-U利用了未授權(quán)的5GHz頻段來提供更快的網(wǎng)絡(luò)速度，該頻段一般被用于Wi-Fi連接。近日，有消息稱谷歌向FCC遞交了一份白皮書，稱移動運營商計劃用非授權(quán)頻段提供LTE服務(wù)，此舉將影響并排擠Wi-Fi、藍(lán)牙以及ZigBee等其他使用非授權(quán)頻段的技術(shù)。您對于這一問題如何看待？LTE-U的采用是否會對Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)造成沖擊？

上海貝爾：事實上，很多無線運營商已經(jīng)開始使用非授權(quán)頻段，如Wi-Fi熱點的大量部署，以此分擔(dān)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。在非授權(quán)頻段上使用LTE只是為運營商提供了一個除Wi-Fi、Bluetooth以及ZigBee以外的使用該頻段的方法，它只是一種不同的技術(shù)選擇，該技術(shù)本身并沒有使得該頻段更擁擠。

在非授權(quán)頻段上與其他技術(shù)的共存是設(shè)計LTE-U/LAA方案的一個重點。LTE-U和LAA兩個方案各自都已經(jīng)完成大量的共存評估，仿真結(jié)果顯示用LTE-U/LAA替代一個Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)實際上會提高與其他Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的共存性能。LTE-U和LAA已經(jīng)或即將采用恰當(dāng)?shù)墓泊鏅C制來保證與已有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)在非授權(quán)頻段上共存。

Mazen Chmaytelli：谷歌白皮書中的這一說法有待商榷。LTE-U能夠與Wi-Fi和其他非授權(quán)頻段技術(shù)共存，這是從一開始就考慮的設(shè)計固有特性。LTE-U應(yīng)用了至少與其他已知非授權(quán)頻段技術(shù)具有可比性的共存機制，在大多數(shù)情況下甚至更全面。LTE-U設(shè)備會在發(fā)送前偵聽和感知通信信道以確保公平共享，尤其表現(xiàn)為LTE-U節(jié)點會進行信道選擇、發(fā)現(xiàn)干凈信道、并最小化非授權(quán)頻段上的干擾，在非常擁擠的情況下會利用TDM時分與其他技術(shù)在相同頻段上共存。

高通已開展了廣泛的仿真評估、實驗室測試和空口測試，已證實在許多情況下LTE-U與Wi-Fi接入點有同樣好的效果，甚至能達(dá)到比Wi-Fi接入點更好的效果。這意味著，如果有兩個Wi-Fi節(jié)點，例如節(jié)點A和節(jié)點B，每個節(jié)點都在基線情景中可以達(dá)到某個固定吞吐量性能。如果節(jié)點B被LTE-U取代，那么節(jié)點A的吞吐量至少媲美（有時高于）基線情景中的吞吐量。LTE-U論壇也公布了大量共存與公平共享測試案例。

當(dāng)LTE-U被實際操作使用時，LTE-U/LAA基本不會降低藍(lán)牙及ZigBee的性能，因為這些技術(shù)并不使用5GHz UNII頻段且并未計劃用于最近授權(quán)的3.5GHZ頻段。為了非適用5GHZ UNII-2頻段的SDL實際操作，LTE-U作為當(dāng)前規(guī)范將只使用UNII-1及UNII-3頻段。

綜上所述，LTE-U是可以同時解決高密度區(qū)域下網(wǎng)絡(luò)容量和用戶體驗問題的一種創(chuàng)新。與此同時，它還可以為用戶和運營商提供更多的選擇。其次，它還將促進其他更多的創(chuàng)新、提供更好的共存性能。

LTE-U地位將取決于短時間內(nèi)形成的市場規(guī)模

《通信世界》為實現(xiàn)LTE-U優(yōu)勢的最大化，LTE-U必須與現(xiàn)有的數(shù)十億臺Wi-Fi終端協(xié)調(diào)運行。在您看來，LTE-U與Wi-Fi如何實現(xiàn)深度融合？

楊光：LTE-U與Wi-Fi各有優(yōu)勢。Wi-Fi技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、普及度超高。而LTE-U在性能，尤其是可靠性和服務(wù)質(zhì)量方面具有一定優(yōu)勢。目前LTE-U的主要定位還是在運營商主導(dǎo)的小基站部署方面，所以LTE-U與Wi-Fi的配合或者融合，將主要取決于運營商的部署策略和業(yè)務(wù)發(fā)展策略。當(dāng)然，目前也有公司，比如高通在推動LTE-U的獨立部署，即LTE-U不再需要授權(quán)頻段LTE系統(tǒng)的支持，可以在非授權(quán)頻段獨立工作。在這種情況下，LTE-U的市場地位則主要取決于其能否在短時間內(nèi)形成足夠的市場規(guī)模。

上海貝爾：在非授權(quán)頻段上，不同的LTE方案采取不同的機制與Wi-Fi實現(xiàn)共存和融合。

為了保證與現(xiàn)有Wi-Fi的共存，LTE-U采用了信道選擇（channel selection）和LTE-U ON/OFF duty cycle（開/關(guān)占空比）的方法，以時分的方式保證與Wi-Fi及其他運營商的LTE-U網(wǎng)絡(luò)之間的共存。LTE-U ON/ OFF duty cycle自適應(yīng)地考慮檢測到的Wi-Fi站點個數(shù)，來保證所有站點間公平的信道接入。LTE-U技術(shù)規(guī)范已于2015年3月在LTE-U論壇中發(fā)布。

LAA的標(biāo)準(zhǔn)仍在3GPP中討論。預(yù)計的方案是采用LBT與已有Wi-Fi和包含LAA的其他網(wǎng)絡(luò)共享非授權(quán)頻段，Wi-Fi系統(tǒng)也采用LBT作為共存手段。在定義LAA的LBT機制時會考慮與大量Wi-Fi站點共存場景。

LTE與Wi-Fi聚合（LTE Wi-Fi Aggregation，簡稱LWA）也仍在3GPP中討論。LWA的匯聚和Dual Connection方案一樣，都終結(jié)在LTE eNB的PDCP層，這樣一來，借助LTE提供的底層主覆蓋，終端可以在Wi-Fi提供的輔助覆蓋層自由移動和切換，除了提升終端的數(shù)據(jù)速率外，還可以大大提高終端的移動性，而移動過程并不會增加額外的核心網(wǎng)信令開銷。

Mazen Chmaytelli：能夠確保LTE-U節(jié)點與Wi-Fi共存且公平共享的條件是必須采用接入信道感知功能的公平共享機制。因為需要在另外一個LTE頻段工作，LTE-U終端將增加一個5GHz的LTE接收機。它們的SDL屬性并不會干擾5GHz的頻段。一個帶有LTE-U的終端也可以選擇發(fā)現(xiàn)Wi-Fi的接收點，用戶也可隨心選擇他們想要的Wi-Fi，就如同現(xiàn)在他們在LTE及Wi-Fi之間做出選擇一樣。

阿爾卡特朗訊WUN戰(zhàn)略嶄露頭角

《通信世界》近日，阿爾卡特朗訊發(fā)布了“無線統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)（Wireless UnifiedNetworks）”策略，該策略整合Wi-Fi與LTE可將網(wǎng)絡(luò)下載速度提升1倍以上，將上傳速度提升50倍以上。該策略的適用場景有哪些？具體而言有哪些優(yōu)勢？將給運營商帶來怎樣的價值？

上海貝爾：為了滿足日益增長的無線業(yè)務(wù)需求，非授權(quán)共享頻段是對授權(quán)、排他頻段的有效補充?，F(xiàn)有使用Wi-Fi技術(shù)的無線寬帶部署和未來在非授權(quán)頻段上使用LTE技術(shù)都是對非授權(quán)頻段的推動。作為WUN策略的一部分，阿爾卡特朗訊正在引領(lǐng)制定將現(xiàn)有授權(quán)的LTE網(wǎng)絡(luò)與非授權(quán)網(wǎng)絡(luò)融合的方案，以期為用戶提供更高的感受體驗。WUN包括兩個關(guān)鍵技術(shù)，即Wi-Fi Boost(+)和Cellular Boost。

Wi-Fi Boost結(jié)合了Wi-Fi的下行和蜂窩的上行，可最大程度發(fā)揮兩者優(yōu)勢，極大提高系統(tǒng)容量，并降低單位數(shù)據(jù)流量成本，通過將已有兩個網(wǎng)絡(luò)融合，在節(jié)省運營商成本的同時，也大幅提升了用戶體驗。該方案要求終端設(shè)備升級系統(tǒng)軟件以支持同時的蜂窩和Wi-Fi發(fā)送，網(wǎng)絡(luò)也要融合蜂窩和Wi-Fi。阿爾卡特朗訊正與運營商和UE廠家合力打造一個端到端的Wi-Fi Boost生態(tài)系統(tǒng)。Wi-Fi Boost Plus是對Wi-Fi Boost的性能提升方案。Wi-Fi Boost和Wi-Fi Boost Plus是對3GPP正在制定中的LWA技術(shù)的補充，并提供了演進方向。阿爾卡特朗訊也正積極參與LWA項目，保證可以滿足最相關(guān)的應(yīng)用場景。

Cellular Boost則可以通過在非授權(quán)頻段上部署LTE來提高蜂窩網(wǎng)絡(luò)的性能，包括上述的LTE-U和LAA技術(shù)，從而使得運營商在非授權(quán)頻段上獲得更高的系統(tǒng)性能、更方便的系統(tǒng)管理以及更低的運營管理成本。

阿爾卡特朗訊的WUN方案，可以由運營商自由選擇符合其網(wǎng)絡(luò)部署的最佳策略，如擁有大量Wi-Fi部署的運營商，可以選擇Wi-Fi Boost來提供其用戶的感受體驗，而對于沒有大量部署Wi-Fi的其他運營商則可以選擇Cellular Boost來獲得更高的用戶體驗，運營商也可以同時采用這兩種方案來為其用戶服務(wù)。這是兩種互相補充而不是互相排斥的技術(shù)。

除此之外，阿爾卡特朗訊的vRAN平臺采用了最先進的虛擬化“云”架構(gòu)，可以根據(jù)小區(qū)和用戶數(shù)目等負(fù)載情況，靈活地分配和利用系統(tǒng)資源，因此vRAN平臺可以突破現(xiàn)有傳統(tǒng)基站平臺的限制，更好地滿足非授權(quán)頻段和LTE授權(quán)頻段融合的功能需求。

LTE-U探究之路永不停歇

《通信世界》早在M W C 2 0 15上，阿爾卡特朗訊演示的LTE-U和Wi-Fi的無縫運作引起了業(yè)界的關(guān)注，其中蜂窩增強功能采用非授權(quán)的頻段增強了蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能。在MWC2015上，高通也宣布已經(jīng)完成了對LTE-U網(wǎng)絡(luò)的OTA測試，已經(jīng)開始嘗試將這項最新的技術(shù)整合到小型蜂窩解決方案和移動設(shè)備上的RF傳輸設(shè)備上。除此之外，貴公司為推動LTE-U的進步，還做了哪些工作？

上海貝爾：阿爾卡特朗訊參與了LTE-U論壇中關(guān)于LTE-U方案的討論。LTE-U基于3GPP LTE Rel-10/11/12規(guī)范，對現(xiàn)有LTE空口波形沒有改動。然而，LTE-U要求每個微小區(qū)增加軟件功能來實現(xiàn)信道選擇和LTE-U ON/OFF duty cycle。具體內(nèi)容LTE-U論壇今年早些時候已經(jīng)發(fā)布。此外，阿爾卡特朗訊還深入?yún)⑴c了3GPP中關(guān)于LAA和LWA的相關(guān)討論，相關(guān)技術(shù)方案也已納入了產(chǎn)品開發(fā)計劃。

Mazen Chmay telli：在MWC上發(fā)布的LTE-U是基于3GPP LTE Rel-10/11/12規(guī)范設(shè)計的，可在有授權(quán)主載波聚合的非授權(quán)頻段情況下支持下行流量轉(zhuǎn)移。高通最近發(fā)布的最新版LTE免許可技術(shù)，即MuLTEfire，添加了LTE在非授權(quán)頻段可獨立工作的功能，即無需授權(quán)主頻段也可工作。