移動(dòng)通信供應(yīng)商希望獲得更高的LTE帶寬，尋求在無需授權(quán)的5GHz頻段部署LTE。那么對(duì)于目前正在使用這一頻段的無線局域網(wǎng)，這一舉措是否會(huì)產(chǎn)生不良的影響，這不禁令人擔(dān)憂和產(chǎn)生疑慮。

移動(dòng)通信需要花費(fèi)大量的資金，供應(yīng)商不僅需要支付建立網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用，還需要為專門保留的通信頻率支付高昂的費(fèi)用。以德國(guó)為例，這里所謂的高昂費(fèi)用，是指數(shù)十億歐元的頻率使用許可，并且最新一輪的拍賣，許可費(fèi)已經(jīng)上漲到50億歐元，毫無疑問這是一筆很大的費(fèi)用，因?yàn)檫m合移動(dòng)通信的頻率是稀缺資源。為了擺脫這種困境，愛立信、諾基亞和T-Mobile等移動(dòng)通信供應(yīng)商建議，將LTE使用的頻率擴(kuò)大到無需授權(quán)的頻段。他們的擴(kuò)張計(jì)劃稱為L(zhǎng)TE-U（U代表Unlicensed）和LAA-LTE（LAA代表License Assisted Access），使用兩種計(jì)劃是由于世界各地對(duì)于通信頻率的分配和無需授權(quán)頻段的管理方式不同：LTE-U是為美國(guó)、中國(guó)和印度準(zhǔn)備的，而LAA-LTE將在2016年開始在歐洲和日本推出。

這些無需授權(quán)的頻率是為一些不適合使用許可模式的傳輸技術(shù)準(zhǔn)備的，例如無線局域網(wǎng)。隸屬于Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance，簡(jiǎn)稱WFA）的無線局域網(wǎng)路由器生產(chǎn)廠商擔(dān)心，LTE的這一舉措有可能會(huì)影響WLAN的速度。他們的路由器主要工作于2.4GHz和5GHz頻段。2.4GHz頻段的空間有限，不足以滿足新一代無線網(wǎng)絡(luò)的需求，也不可能用于LTE。而5GHz頻段雖然帶寬可以高達(dá)400MHz，但問題是目前最新的IEEE 802.11ac需要較高的帶寬才可以達(dá)到其最高速度。從新一代AC路由器使用的廣告關(guān)鍵字“Triband”或“Wave 2”就可以理解這種需求，為了實(shí)現(xiàn)千兆級(jí)的速度，AC設(shè)備需要使用80MHz或160MHz的帶寬，而上一版本的IEEE 802.11n只需要20MHz或40MHz的帶寬。如果在5GHz頻段部署LTE，那么將最少需要20MHz的帶寬，這必將導(dǎo)致頻段內(nèi)設(shè)備工作信道重疊的問題越發(fā)嚴(yán)重，特別是在設(shè)備密集的大城市。此外，部分氣象雷達(dá)也使用這一頻段，而且它們擁有優(yōu)先通行權(quán)。

小型基站增強(qiáng)LTE

Wi-Fi聯(lián)盟對(duì)于LTE擴(kuò)張計(jì)劃的憂慮不無道理，但實(shí)際上，部署到5GHz頻段的LTE應(yīng)該不會(huì)一直占用帶寬，只是在有必要的情況下才發(fā)送信號(hào)。它利用了一個(gè)高級(jí)的LTE選項(xiàng)：次級(jí)基站，通過小基站開關(guān)切換技術(shù)以及小基站發(fā)現(xiàn)技術(shù)，在通過主基站更新同步次級(jí)基站傳輸數(shù)據(jù)、確保所有的數(shù)據(jù)包正確傳輸?shù)那闆r下，密集部署小型基站以增大網(wǎng)絡(luò)容量以及用戶吞吐量。

部署到5GHz頻段的LTE次級(jí)基站不是信號(hào)增強(qiáng)器，并不作為信號(hào)放大器使用，而是作為一個(gè)下載加速器。它們?cè)跓o需授權(quán)的5GHz頻段以最小的20MHz信道帶寬傳輸數(shù)據(jù)，將可以加速下載速度150Mb/s。而在接下來第二階段的擴(kuò)張計(jì)劃中，次級(jí)基站應(yīng)該可以提供上傳功能。

“先聽后傳”原則

WLAN的“先聽后說”（Listen Before Talk，簡(jiǎn)稱LBT）原則適用于歐盟和日本，路由器開始進(jìn)行傳輸前將對(duì)信道活動(dòng)進(jìn)行判斷和感知，如果發(fā)現(xiàn)信道被占用后將自動(dòng)退回等待，確保對(duì)無需授權(quán)頻段的公平使用。但是，這一原則并不適用于美國(guó)和中國(guó)，這也是通過5GHz頻段擴(kuò)張的LAA-LTE和LTE-U計(jì)劃之間的差異。在LTE-U中，將由LTE設(shè)備供應(yīng)商和通信服務(wù)供應(yīng)商自行決定是否采用LBT原則，而對(duì)于歐盟國(guó)家來說，首先將因應(yīng)LBT原則對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改。這是目前正在處理的事情，應(yīng)該于2016年年初在LTE 13版本中被采用。愛立信和芯片制造商高通已經(jīng)就在此情況下應(yīng)用的情況給出了詳細(xì)的建議，WLAN路由器和移動(dòng)通信基站將對(duì)自己的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行調(diào)整。

所謂的空閑信道評(píng)估（Clear Channel Assessment，簡(jiǎn)稱CCA）在此起到?jīng)Q定性的作用，它可以確保移動(dòng)通信領(lǐng)域的LBT原則。在CCA過程中，次級(jí)基站每20μs將檢查一次信道是否空閑，在空閑的情況下才開始傳輸一個(gè)LTE幀，這最多只需要10ms的時(shí)間。接下來，次級(jí)基站暫停34μs，然后再次運(yùn)行CCA檢查。該機(jī)制與WLAN路由器類似，但路由器回退算法在檢查無線信道是否空閑時(shí)使用的時(shí)間間隔不同。

那么，在5GHz頻段部署LTE是否確實(shí)將阻礙WLAN呢？Google為此對(duì)LTE-U進(jìn)行了相關(guān)的模擬，該公司確定了兩個(gè)問題：首先，由于WLAN路由器和LTE次級(jí)基站在不同的時(shí)間間隔檢查信道是否可用，這可能會(huì)出現(xiàn)沖突;其次，一些WLAN信號(hào)太弱的信道將可能被LTE次級(jí)基站判斷為可以用于數(shù)據(jù)傳輸。在這種情況下，次級(jí)基站過早地開始經(jīng)由LTE發(fā)送數(shù)據(jù)，這將會(huì)導(dǎo)致WLAN數(shù)據(jù)包出現(xiàn)錯(cuò)誤。測(cè)試人員得出的結(jié)論是，這兩種情況將在LTE-U出現(xiàn)，但是否影響LAA-LTE則不一定，因?yàn)橥ㄟ^LTE13版本有效地實(shí)施“先聽后說”原則，有可能使歐洲的WLAN用戶幸免。