5G前奏:LTE-A Pro技术持续发展

业界广泛认为设备的规划与研发,两个技术间信息的共享使得更深度融合成为可能,目标实现智能分流控制、无缝漫游及无缝业务分流,运营商在设备、网络部署和资费上,整合蜂窝和WLAN资源。

从网络侧到无线侧,3GPP和WLAN实现更精细化、更深度融合。最初,网络侧提供有助于网络发现和选择的数据及策略,实现辅助网络发现和选择(ANDSF)。在无线侧,LTE与WLAN从融合到聚合。LTE与WLAN融合是指通过RAN系统广播或专用信令发送WLAN详细信息,辅助接入网选择和业务路由。在LTE-APro阶段,3GPP进一步研究LTE与WLAN的聚合,即采用载波聚合或双连接架构,在无线侧将LTE和WLAN无线资源进行聚合,实现在支持WLAN接入的同时,WLAN对核心网是透明的。

2.使用免许可频谱资源

许可频谱是移动通信运营商保障服务和用户体验的最高优先级考虑,但随着可用许可频谱资源的日益匮乏,并且免许可频谱总存量与许可频谱相当,借用免许可频谱来满足不断增长的业务需求已成为运营商的重要补充。目前运营商在免许可频谱上使用WLAN,用以蜂窝数据的分流,但运营商希望使用统一的框架来管理许可频谱和免许可频谱,实现统一的网络架构、统一核心网单元、统一的移动性和安全框架,提出进一步优化免许可频谱上使用的技术,免许可LTE技术应运而生。

免许可LTE技术面向运营商市场,与运营商现有许可频谱捆绑使用。与同样使用免许可频谱的WLAN不同,免许可LTE技术聚焦运营商场景,主要应用于室内和室外热点场景,目前不考虑企业市场的应用。为确保网络的整体服务质量,并避免未来可能的外部竞争,目前LAA中免许可频谱自身不能独立工作和组网,仅负责容量提升,必须通过被许可频谱聚合才能使用,也就是说用户必须先通过许可频谱接入系统,然后通过许可频谱的调度,用户才可以使用免许可频谱资源。为了满足不同区域免许可频谱的管制要求,LAA采用“发送前监听”的信道占用和接入方案,支持最大传输时间受限的非连续传输、动态的频率选择、载波选择等机制。

面向免许可频谱,3GPP为运营商提供了多套方案,同时IEEE也正在面向运营市场优化WLAN技术,这些方案都能在一定程度上解决目前运营商面临的问题,但解决问题的程度不同,涉及的产业阵营和利益环节不同,具体市场的成功与否还取决于成本、产业和市场模式推动等因素。

业务能力扩展

LTE-A Pro在进一步提升移动宽带能力的同时,积极拓展业务能力,向垂直行业延伸,扩大市场规模。

LTE-A Pro面向大规模物联网应用提供解决方案。从R10开始,3GPP启动面向物联网的L技术优化。LTE-APro在面向大规模物联网应用方面主要包含两条技术路线:窄带物联网NB-IoT和增强机器类型通信eMTC。NB-IoT系统带宽为180kHz,主要支持数据速率约为100kbps、低功率、广覆盖(LPWA)物联网应用,如抄表、消防监控、环境监测、智能停车等。NB-IoT主要解决广覆盖、低终端耗电、低终端成本的问题,NB-IoT系统带宽为180kbps,支持三种部署模式:独立部署、LTE保护带部署、LTE带内部署场景。eMTC系统带宽为1.4Mhz,主要支持面向数据速率约为1Mbps的物联网应用,如智能家电、物流跟踪等,eMTC支持LTE带内部署,即在LTE系统带宽内选取1.4Mhz资源用于eMTC。预计NB-IoT和eMTC产品最早于今年年底或明年年初面世。

基于LTE的车联网(LTE-V)是LTE-A Pro的重要发展方向。车联网、智能汽车加速发展,现有的车联网技术IEEE802.11p存在一定技术缺陷,难以完全满足V2X应用需求,为LTE-V留下了市场空间。整体上来讲,车联网技术发展包含两个阶段,第一阶段为行驶安全,提升交通效率;第二阶段为自动驾驶。两个阶段相比,第一阶段对车辆之间广播通信的容量有较高要求,第二阶段对时延和可靠性有很高要求。LTE-APro目前正面向第一阶段开展标准化工作。LTE-V包含车车通信、车-基站/设施通信,其中车车通信基于LTE终端直通技术进行增强,重点研究高速移动物理层、同步、资源分配与调度等技术方案;车-基站/设施通信在传统蜂窝技术上增强,重点研究相关的系统架构,增强现有的两种广播模式,同时增强上行持续调度传输机制等。

LTE-APro面向垂直行业应用深度优化,在满足垂直行业应用需求的同时,也希望依托蜂窝移动通信产业基础,打破长期存在的物联网市场碎片化局面,为行业用户提供全球标准化的技术解决方案。

目前,3GPP已启动5G新空口技术预研,与此同时,LTE-APro也将持续发展,比如面向大规模物联网的增强、低时延优化等等,LTE-A pro技术研究中积累的经验也将应用于5G新空口技术的研究。

 

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