LTE-U欲发展需先解决与Wi-Fi共存问题
日期:2023-11-23 21:27:30   来源:产品展示

  不同的管制要求将影响LTE-U的推出。在没有共存要求的地区,LTE-U在理论上可根据“原样”部署,没有额外的在共存方面的管制要求,因此可能会较早出现LTE-U的网络部署。在规则上有具体共存参数要求的地区,LTE-U则需要额外的技术改进和进行标准化工作,推出网络的时间点会更晚也更为统一。

  目前,LTE-U已经纳入3GPP Release 13标准,并将于2016年正式推出,有关标准将在2016年完成,相应产品将于2017年问世。不过,标准化前的产品能在这一段时间点前问世,如美国、中国等地区,有极大几率会出现专有解决方案和网络部署,这些专有方案并不能够满足欧洲等地区的管制要求。由于标准化前的共存特点还是未知,3GPP共存特性是否会在这些地区采用也未可知,因此,有极大几率会出现多种专有方式共存的局面,并可能持续一段时间。

  Wi-Fi和LTE-U数据传输如果一起进行将相互干扰,因为Wi-Fi包含共存程序,允许多个Wi-Fi系统共存;而LTE则假设只有一个运营商单独使用频谱。因此,怎么来实现LTE-U与Wi-Fi公平共存而不降低数据吞吐量效率,是当前要解决的核心问题。理想情况下的共存需求和解决方案,应该给每个网络和技术提供公平使用频谱的机会,同时满足当地的管制要求,其中占用频谱时间的公平性和数据吞吐量效率,是需要最重要的两个因素。

  传输时间公平等同于参与者们平等的使用频谱量。共存机制理想上需要给每个网络提供相等的使用机会,尤其要保证每个网络在流量达到或超过空中接口数据吞吐容量时,能使用相等的频谱。如在流量高峰时期,有10个网络想使用美国UNII-3频段的100MHz非授权频段,那么每个网络英国得到平均10MHz的频谱,而并不是特别需要给网络中的每个设备提供相同的平均数据速率,因为速率大小取决于许多因素。

  共存机制还应思考数据速率效率。许多共存技术在确保传输时间公平时,都以牺牲数据速率公平为代价。如信道评估时间增长,退回等待时间增加,设备能传输的时间变短等,都能降低设备的数据传输效率。

  LTE-U的设计方向之一是采用与Wi-Fi相同的模式。LTE-U在传输信号前首先监听信道以确保信道是空的。LTE在传输过程中也应该保证不长时间占据频谱,以确保和Wi-Fi传输时间的公平,这样的一种情况下,LTE的效率优势将明显降低。如果只将LTE-U设计成简单的更新频段的LTE技术,则LTE-U的数据吞吐量将达到Wi-Fi的5倍,但LTE-U的效率是依赖其集中化和空中接口连续使用的优势,如果将Wi-Fi一样的共存程序应用于LTE-U,那么相较Wi-Fi,LTE-U将失去原本的效率优势。

  LTE-U的另一个设计方向是使用调度机制暂时释放信道。尤其是TDD LTE-U,可以设计成每隔Y个时帧暂停传送数据X个时帧,这种占空比的方式。这样不但可以保持LTE-U的效率,还可以让别的技术在LTE-U数据传输占空比期间进行传输,以提高频谱利用率。

  可见,对于所有的技术和网络占用时间公平的原则,非常有可能会降低LTE-U的数据吞吐效率,因此,需要合理设计LTE-U。

  LTE-U若顺利发展首先需解决共存问题。LTE-U虽能在越来越拥挤的免许可频段给用户所带来更高的数据吞吐量,但这个特性也使得其在非授权频段与别的技术共存问题方面存在挑战。虽然一些国家并没有共存要求,但最终LTE-U一定要解决与Wi-Fi的共存问题才能得以发展。

  也是基于上述原因,LTE-U不会取代Wi-Fi。因为LTE-U所宣称的高数据传输效率是以独占频谱为前提的,而LTE-U要解决与Wi-Fi的共存问题,但实现中二者共存公平是以牺牲LTE-U的效率为代价的。因此,LTE-U与Wi-Fi相比将没有明显的效率优势,并不会取代Wi-Fi。

  目前,LTE-U在全球部署步伐并不一致。在美国、中国和韩国等没有非授权频段共存机制要求的国家,会有运营商率先部署LTE-U,时间点在2015~2016年(标准出台前),这可能会影响Wi-Fi的使用。而在欧洲、日本和印度等有明确非授权频段共存机制要求的国家和地区,LTE-U的部署时间将比较晚,需要先在技术层面达到管制要求才能推出,而这并不影响Wi-Fi网络的使用。

  此外,一些运营商持反对态度也使得LTE-U的未来发展面临不确定性。虽然有中国移动、Verizon、爱立信、高通等大型运营商与设备商的支持,但也有些移动运营商的积极性并不高甚至反对,如AT&T、Orange、Vodafone、Telefonica SA等。根本原因在于这些运营商已经部署了大量的Wi-Fi作为其核心网络的补充,如果建设LTE-U则降低了此前投资的价值。