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LTE利用免许可频段:在争议中前行

2016-04-12 17:26
人在旅途20
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  伴随着移动互联网的快速发展,移动数据流量飞速增长,利用免许可频段分流LTE网络流量,成为缓解流量压力的重要手段。然而,LTE利用免许可频段,在标准、监管乃至应对WLAN竞争中,都面临着不小的挑战,注定了其实现不可能一蹴而就。 ——编者

  面对流量压力,LTE应该怎么办?

  WLAN能否成为“灵丹妙药”?答案是否定的。由于LTE与WLAN标准差别较大,两个网络深度融合的难度大,且工作在2.4GHz频段的各类设备较多,干扰问题突出,单纯通过部署WLAN网络缓解LTE流量压力效果不佳。

  那么“押注”载波聚合呢?LTE-Advanced商用后,运营商越来越依赖于通过载波聚合提高带宽。但载波聚合需要运营商拥有较大带宽的频谱资源,而在频谱稀缺的今天,运营商很难一次性拿出数个10MHz甚至20MHz的频谱资源进行载波聚合,频谱资源供需矛盾突出。与此同时,全球的免许可频谱资源较为丰富,尤其是5GHz频段使用率较低,还未被充分利用,大部分主要国家的5GHz频谱量都在400MHz以上。

  利用5GHz免许可频段部署经过改进的LTE系统,实现授权频段和免许可频段LTE系统的深度融合,也许是解决之道。这样做的好处是一方面能够充分利用资源丰富且尚未被充分利用的5GHz免许可频段,另一方面则可以大大降低运营商使用频谱资源的成本,因此成为LTE发展演进的一种新思路。

  标准化待完成,商用分两步

  LTE利用免许可频段尚处于起步阶段,其技术发展仍在产业竞争中不断进行着探索和尝试。目前,高通已联合阿朗、爱立信、三星、Verizon等企业成立了LTE-U论坛,对LTE标准进行了部分修改,使其能够与WLAN在一定程度上共存并工作在5GHz的免许可频段。

  由于谷歌、IEEE等标准组织和企业的质疑,LTE-U技术方案并未被3GPP纳入正式的LTE标准之中,但这一思路已经成为LTE技术演进的重要方向。

  3GPP在R13中正式立项制订LAA标准,重点工作在5GHz免许可频段。目前LAA主要有两种模式,一是补充下行链路模式(SDL,Supplement Downlink),免许可频段只被用来做下行数据链路传输;二是载波聚合模式(CA,Carrier Aggregation),免许可频段可用于下行数据链路和上行数据链路,这一模式的优势是可灵活调节上行和下行链路免许可频段带宽。在SDL和CA模式中,免许可频段都仅用于数据层,所有的控制层流量都由授权频段承载,运营商对授权和免许可频段资源同时进行控制。2016年即将冻结的LTE R13会形成SDL模式标准,可以实现简单部署和运营,3GPP还将在后续的5G标准中进一步研究制订LAA的CA模式标准。

  当前,部分频谱资源匮乏的运营商正在积极推进LTE在免许可频段上的部署。但是,由于运营商策略及所处监管环境的不同,LTE利用免许可频段有可能将分为两个阶段实现商用。第一阶段是基于LTE-U的商用,高通的FDD版本芯片已经准备就绪,Verizon计划从2016年开始部署LTE-U技术;第二阶段是基于3GPP Release 13的LAA技术,Vodafone已经在荷兰进行了试商用,利用20MHz的1800MHz许可频段与20MHz的5GHz免许可频段进行载波聚合,下行传输速率达到了274Mbps。DoCoMo、T-Mobile、SKT、LG U+等运营商也正在积极测试,在标准化完成后可以实现商用,届时将会有更多的运营商采用。

  不同监管环境,不同应对策略

  免许可频段是指在满足相关技术的要求下,不需要管理部门许可就能直接使用的频谱资源。目前,全球各国对5GHz免许可频段的监管政策主要分为两类。

  一类政策是不涉及具体的共存要求和规定,主要限制发射功率,以避免对相邻频段和共享频段的主要用户造成干扰,如美国、印度。针对LTE利用免许可频段可能引发的干扰问题,美国FCC还在广泛征集各方意见并进行全面评估,尚未做出明确规定。

  另一类政策是设定具体的共存要求和使用区域(室内),要求必须具备发射功率控制(TPC)及动态频率选择(DFS)干扰抑制技术。该技术要求类似于WLAN标准中的“先听后讲”(LBT,listen before talk),保证与无线电定位等其他无线电业务的共存,如日本、欧盟。由于这些国家的监管要求更为严格,而LTE-U并不符合监管要求,因而促使当地部分运营商正在积极测试符合监管要求的LAA技术。

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