千兆級(jí)LTE正在走來(lái) LAA背后的價(jià)值分析

 一部高清電影《Lifeline》，長(zhǎng)度約 32 分鐘，在千兆級(jí)LTE網(wǎng)絡(luò)下，僅需15秒就能下載完成。這不是什么未來(lái)的商業(yè)技術(shù)，華為、高通等廠商正在加速將其實(shí)現(xiàn)。

2月15日，華為攜手沃達(dá)豐和高通共同宣布，在土耳其成功開(kāi)通全球首個(gè)LAA商用網(wǎng)絡(luò)(Licensed-Assisted Access，免授權(quán)頻譜LTE輔助接入)，這是基于3GPP Release 13標(biāo)準(zhǔn)的首個(gè)LAA商用就緒的網(wǎng)絡(luò)，被視為L(zhǎng)AA發(fā)展的一個(gè)里程碑。

沃達(dá)豐 Arena位于土耳其伊斯坦布爾

“通俗地講，就是用技術(shù)的手段讓運(yùn)營(yíng)商可以把自己的授權(quán)頻譜和未授權(quán)免費(fèi)頻譜結(jié)合起來(lái)用，降低用戶的網(wǎng)絡(luò)使用成本，并且這種技術(shù)可以和WiFi友好共存。”華為的一位內(nèi)部人士對(duì)記者解釋道，能夠挖掘免費(fèi)資源池里的商用價(jià)值，最終降低用戶的使用成本，這就是技術(shù)演進(jìn)的最大價(jià)值。

事實(shí)上，隨著千兆級(jí)LTE和5G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，非授權(quán)頻譜技術(shù)將在未來(lái)起著越來(lái)越重要的作用，而這也成為近幾年通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織、主流設(shè)備商及芯片商積極投入的對(duì)象。

讓免費(fèi)的東西變得好用

目前，頻譜資源是運(yùn)營(yíng)商最寶貴的資源之一。

這是因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商需要在一定頻譜上部署其商用網(wǎng)絡(luò)，在不同國(guó)家，稀缺的頻譜資源需要運(yùn)營(yíng)商支付昂貴的成本購(gòu)買，或者經(jīng)過(guò)政府漫長(zhǎng)審批獲得。

華為產(chǎn)品與解決方案總裁丁耘指出：“對(duì)于頻譜，業(yè)界主要有兩個(gè)訴求，一個(gè)是如何超越界限，推動(dòng)更多新頻譜的規(guī)劃，為未來(lái)各個(gè)國(guó)家的頻譜發(fā)放搭好框架;二是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)創(chuàng)新，提升頻譜使用的整體效率，實(shí)現(xiàn)更好的資源利用，提供更好的連接體驗(yàn)。”

“但面對(duì)目前巨大但低效的免授權(quán)頻譜資源，華為也在努力，與業(yè)界合作伙伴們通過(guò)LAA技術(shù)把Unlicensed頻段引入到LTE系統(tǒng)中。”丁耘說(shuō)。

“事實(shí)上，除了運(yùn)營(yíng)商花錢(qián)買來(lái)的頻譜，同時(shí)各個(gè)國(guó)家都會(huì)向公眾開(kāi)放一些無(wú)序授權(quán)(就是不需要花錢(qián)購(gòu)買)的頻譜，例如咱們可以自己制作小型收音機(jī)、自己搞短距離無(wú)線通話等，用的就是這些免費(fèi)頻譜資源。”華為內(nèi)部人士對(duì)記者表示，華為希望可以挖掘出免費(fèi)頻譜的價(jià)值，這樣可以幫助運(yùn)營(yíng)商有效提高免授權(quán)頻譜的資源效率、提升熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)容量、緩解頻譜資源緊缺，同時(shí)也降低用戶成本。

于是，在2013年底標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP組織的一次會(huì)議中，愛(ài)立信、華為、高通以及Verizon、中國(guó)移動(dòng)等倡導(dǎo)者共同提出LTE-Unlicense(LTE-U)，試圖將LTE網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到非授權(quán)頻譜，目前在非授權(quán)頻譜上搭建網(wǎng)絡(luò)的主要是WiFi和藍(lán)牙，而新的技術(shù)可以幫助運(yùn)營(yíng)商在非授權(quán)頻譜上搭建LTE網(wǎng)絡(luò)。

但部分運(yùn)營(yíng)商還會(huì)擔(dān)心，在非授權(quán)頻譜上同時(shí)部署LTE和WiFi，會(huì)對(duì)WiFi造成干擾。這也是這項(xiàng)技術(shù)推進(jìn)的阻力之一。

在2015年，在日本神奈川DoCoMo研發(fā)中心舉辦的2015年5G東京灣峰會(huì)上，華為就與NTT DOCOMO聯(lián)合使用小蜂窩產(chǎn)品(Small Cell)進(jìn)行了授權(quán)頻譜輔助接入和WiFi共存的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)驗(yàn)證。

在這次技術(shù)驗(yàn)證中，LAA運(yùn)行在5GHz免授權(quán)頻段。驗(yàn)證結(jié)果顯示，借助于一項(xiàng)被稱為會(huì)話前檢測(cè)(LBT，Listen Before Talk)的關(guān)鍵技術(shù)，LAA可以與鄰近的WiFi系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)友好共存，同時(shí)保持LTE技術(shù)的良好性能優(yōu)勢(shì)。

“經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，我們已經(jīng)證明了在非授權(quán)頻譜中部署LTE，不僅不會(huì)給WiFi帶來(lái)干擾，甚至?xí)cWiFi共存得更好。”高通提供的資料顯示，LAA的重要設(shè)計(jì)原則就是與WiFi公平共存。

高通認(rèn)為，LAA動(dòng)態(tài)地選擇5GHz頻段上的空閑信道，以回避Wi-Fi用戶。如果沒(méi)有可用的空閑信道，LAA則將通過(guò)載波偵聽(tīng)(LBT)技術(shù)與其他用戶公平地共享信道。非授權(quán)頻段上的所有技術(shù)都將采用載波偵聽(tīng)，以確保在全球范圍實(shí)現(xiàn)與Wi-Fi的公平共存。

而在上述合作中，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試也表明，當(dāng)使用相同的40MHz頻譜時(shí)，LAA的頻譜效率明顯高于Wi-Fi;同時(shí)，LAA網(wǎng)絡(luò)通過(guò)R13標(biāo)準(zhǔn)的會(huì)話前偵聽(tīng)(LBT)技術(shù)，可與WiFi網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)友好共存。

沃達(dá)豐集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)總監(jiān)Santiago Tenorio說(shuō)：“LAA技術(shù)將幫助沃達(dá)豐大幅提升用戶體驗(yàn)。LAA網(wǎng)絡(luò)完全重用了現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)、網(wǎng)管、計(jì)費(fèi)等系統(tǒng)，這將有效提升沃達(dá)豐的網(wǎng)絡(luò)投資回報(bào)率。”

千兆級(jí)LTE正在走來(lái)

12年前，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)速率達(dá)到1.8Mbps，大家能用手機(jī)打開(kāi)簡(jiǎn)易網(wǎng)頁(yè)，但擴(kuò)展功能非常有限。7年前，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)最高速率達(dá)到100Mbps，看圖成為可能，TalkBox、微信等應(yīng)用開(kāi)始出現(xiàn)。今天，4G網(wǎng)絡(luò)正不斷進(jìn)化，1秒打開(kāi)圖片和視頻早已不在話下，還能用來(lái)導(dǎo)航和直播。

而隨著5G標(biāo)準(zhǔn)的即將落地，千兆級(jí)的網(wǎng)絡(luò)也在臨近。

一部時(shí)長(zhǎng)為半小時(shí)的微電影“Lifeline”，分辨率為720P，大小約為140MB，用千兆級(jí)LTE網(wǎng)絡(luò)不到30秒就下載完畢。按照這個(gè)速度，下完一整季美劇也就幾分鐘的事情。如果用4K的分辨率顯示120幀每秒的360度全景VR視頻，數(shù)據(jù)吞吐量是103Mbps，千兆級(jí)LTE的均速(114 Mbps)，完全可以實(shí)現(xiàn)視頻VR直播。

從技術(shù)手段來(lái)說(shuō)，LAA可以幫助全球更多運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)千兆級(jí)LTE。

事實(shí)上，LAA由3GPP Release 13推出，是LTE Advanced Pro的一部分，該技術(shù)通過(guò)利用下行鏈路中的載波聚合將非授權(quán)頻譜(5GHz)上的LTE和授權(quán)頻譜上的LTE相結(jié)合。

而此類頻譜聚合可提供更寬的管道，從而支持更快的數(shù)據(jù)速率和響應(yīng)更靈敏的用戶體驗(yàn)。例如，通過(guò)利用LAA技術(shù)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可采用帶寬低至20 MHz的授權(quán)頻譜來(lái)實(shí)現(xiàn)千兆級(jí)LTE。

也就說(shuō)，部分擁有大量WiFi熱點(diǎn)、同時(shí)開(kāi)展固網(wǎng)和移動(dòng)業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)商，其資源分配和業(yè)務(wù)模式都可能相應(yīng)優(yōu)化。有線網(wǎng)絡(luò)公司進(jìn)入移動(dòng)領(lǐng)域也具有了機(jī)會(huì)入口。

而在沃達(dá)豐的合作中可以看到，該LAA網(wǎng)絡(luò)是基于沃達(dá)豐土耳其子網(wǎng)在伊斯坦布爾沃達(dá)豐Arena部署的LampSite，利用5GHz的40MHz非授權(quán)頻譜和2.6GHz的15MHz授權(quán)頻譜進(jìn)行三載波聚合，現(xiàn)場(chǎng)采用了內(nèi)置驍龍X16 LTE調(diào)制解調(diào)器的驍龍835移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)370Mbps的峰值下載速率。

而高通方面認(rèn)為，得益于對(duì)LAA和LTE-U的支持，驍龍X16 LTE調(diào)制解調(diào)器能減少所需授權(quán)頻譜的數(shù)量(可減少至40MHz或更少)，從而顯著增加全球可部署千兆級(jí)LTE速率網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商數(shù)量。

“不管怎樣，從理論到技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)商用，這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。”華為內(nèi)部人士對(duì)記者表示，隨著千兆級(jí)的LTE走入人們的生活，如何真正打破網(wǎng)絡(luò)容量限制、釋放壓抑的消費(fèi)需求、探索新盈利增長(zhǎng)點(diǎn)，也成為通信廠商需要解決和努力的方向。