GSA报告：未许可频谱（Unlicensed Spectrum）的LTE：试验，部署和设备

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LTE in Unlicensed Spectrum: Trials, Deployments and Devices -- GSA：未许可频谱（Unlicensed Spectrum）的LTE：试验，部署和设备

这份报告是GSA的一系列季度报告中的第一个，本报告跟踪许可频谱辅助接入（LAA或者LTE-LAA，LAA：License Assisted Access）及其未来增强型eLAA的最新进展，LAA技术是在LTE向5G演进时的3GPP Release 13协议以及未来版本Release 14网络协议的关键特性。本报告还包括旨在允许在3G和4G网络中使用未许可频谱以及许可频谱的其他技术的细节 - 特别是在本报告中的LTE-U和LWA技术。
（注：LTE-U (LTE-Unlicensed) ：LTE-U 主要是为了提升当前网络速率、容量，其方案就是使用3gpp的LTE-A 载波聚合方案，使用未授权的频谱和授权的频谱进行载波聚合，即使用授权的频谱作为主载波，使用非授权的5G频谱做为辅载波，达到载波聚合的效果，从而实现速率和容量的提升
，这是在3GPP 的R13中提出的解决方案；
LWA（LTE-WLAN aggregation）：LTE-WLAN聚合（LWA）是由3GPP定义的技术。 在LWA中，支撑LTE和Wi-Fi的移动手机可以由网络配置来同时利用这两个链路。 它提供了在未许可频谱中使用LTE的替代方法，与LAA / LTE-U不同，LWA技术可以使用已经部署号的无需硬件更改的网络基础设施设备和移动设备，同时能够提供与LAA类似的性能；）

GSA总结了LAA网络测试，部署以及芯片，模块和设备的可获得性。

使用未许可频谱来提供LTE服务和提高下行吞吐量的想法已经存在了好几年了，还有其他的类似方法，总结如下：
•LAA：这是3GPP组织Release 13, (Rel-13)版协议中确定的3GPP标准，它涉及许可的LTE频带作为主载波，采用载波聚合（CA）技术仅在下行链路中添加未许可的5 GHz（WiFi）频谱中的载波。在Rel-14中，eLAA将增加上行对该功能的支撑。高优先级流量可以使用许可频谱，而较低优先级的流量可以使用WiFi信道。流量分配决定由支撑LAA的基站/小区来实现，对核心网络基础设施没有影响。该标准支撑TDD和FDD两种模式。通过对特定区域的侦听（LBT：listen-before-talk）能力来实现未许可信道的公平共存，侦听（LBT：listen-before-talk）可以确保信道在传输之前是干净的。 LBT功能在欧盟和日本是强制性的。
•LTE-U：是一种预Rel-13（pre-Release 13）技术，该技术是在由美国国内运营商主推的（特别是Verizon和T-Mobile），并在包括韩国在内的其他国家进行过实验测试。该技术与载波聚合的LAA技术类似;不需要改变核心网;所不同的是LTE-U中基站/小区对使用的频谱来决策决定是使用载波感应自适应传输（Carrier-Sensing Adaptive Transmission(CSAT)）而不是LBT来确定何时使用5GHz无牌WiFi频谱来维持公平共存。已经由LTE-U论坛（http://www.lteuforum.org/）来领导制定行业标准。
•LWA（LTE Wireless-LAN Aggregation）：是一种在3GPP Rel-13中标准化的技术，该技术在PDCP层中进行聚合载波，并使用3GPP Rel-12定义的双连接（Dual Connectivity）特性。目前LWA仅支撑下行聚合; eLWA（Rel-14的工作项目）将会增加对上行链路的支撑。该技术支撑使用单独的节点（一个WLAN接入点和一个LTE基站），并且这两个节点可以在物理上分开或者同时出现在单个单元中。 由eNodeB来决定是否激活LWA以及所使用的无线资源承载。LBT用于确保在未许可频段（unlicensed band）中实现公平共存。 非许可频段2.4 GHz和5GHz都可以使用。

13家运营商正在试用或者部署LAA

8家运营商正在试用或部署LTE-U

•LWIP（LTE WAN Integration with IPSec tunnel：LTE和WAN试用IPSec管道集成）：这是一种与LWA类似在协议Rel-13中定义的功能，所不同的是该技术在IP层进行聚合和交换。它被设计为不需要改变已有的WLAN基础设施，而且在其Rel-13版本中该技术可以同时支撑上行链路以及下行链路的数据传输。
•MulteFire是一种使用WiFi频谱来传输LTE信号的技术，但该技术不会将WiFi载波与许可频段的载波进行聚合。

运营商的试验和演示情况总结
值得注意的是在2016年3月3日3GPP Rel-13定稿之前所发布的关于“LAA”或“LWA”的演示和试验都是基于这些技术的预标准版本。资讯稿的内容和其他声明中的术语可能并不一致，例如，在某些情况下，“预标准LAA”的试验涉及随后被称为LTE-U的用例。例如，诺基亚的“蜂窝/ WiFi提升（cellular/WiFi boost）”技术是LWA的预标准版本。表1,2和3中的注释在可能的情况下给出适当的信息。

表1：LAA的试验，演示和规划

表2：LTE-U的试验，演示和规划 （ 请注意与表1有一些重叠的地方）

表3：LWA的试验，演示和规划

运营商现网中的应用情况
据大家所知，截至2017年3月，LAA，LTE-U或LWA没有在运营商的实际网络中进行商用运行，虽然有几个网络非常接近商用状态。其中最重要的商用网络是：
•由美国运营商T-Mobile和Verizon准备的LTE-U网络，预计将于2017年第二季度上市。
•沃达丰土耳其子网的“LAA就绪（LAA-ready）”网络。
•中华电信的LWA网络，该企业表示将于2017年在台北地区为消费者推出该网络。
•M1的LWA网络，该网络计划于2017年开始推出商用。

芯片组和模块
提供LTE-U，LAA，LWA和其他相关网络功能所需的芯片有多种形式。其中的关键芯片是可以处理许可和非许可频谱载波聚合以及由此聚合所支撑的大带宽的调制解调器和移动处理器。在基站上也需要能够支撑相关技术的基带SoC（片上系统）。
大家不知道目前市面上是否有任何可以支撑LWA，LTE-U或LAA的商用模块，但是大家了解到Sierra Wireless（https://www.sierrawireless.com/）的下一代 EM和MC模式模块将包含高通的X16调制解调器，并且将支撑LTE-U / LAA。今年这些模块将会提供样品，但正式的发货日期尚未公布。
表4总结了众多不同类别的商用设备：基站SoC，移动处理器和调制解调器。

表4：支撑LAA，LTE-U和LWA的芯片

此外
•英特尔的XMM7560调制解调器，于2017年2月发布，正处于预商用阶段。该芯片会支撑LAA。
•高通的X20调制解调器，于2017年2月发布，正处于预商用阶段。它将支撑LAA和LTE-U。
•高通旗下的Snapdragon 835移动处理器，于2017年2月发布，正处于预商用阶段。它将支撑LAA和LTE-U。
•联发科的Helio P10移动处理器，用于HTC的U Play智能手机中;中华电信表示，该设备具有LWA功能（可能需要升级固件），但是目前无法确认详细信息。
•大家预计联发科的Helio X35移动处理器目前是预商用阶段（该芯片于2016年11月发布），它将支撑相关技术，但细节尚未公布。

设备
表5总结了许多不同类别的现有的商用设备（或者确认会在2017年的2季度发货的设备）：基站App，室内小基站，室外小基站和智能手机。
除了表5中列出的设备之外，还包括思科转售SpiderCloud的整个小基站产品组合;
爱立信于2017年3月确认，其正在为LAA（而不是LTE-U）开发Radio Dot System（无线点阵系统）;具有LAA功能（也可以部署在室内）的Radio 2205室外小基站将从2017年3季度开始商用，并且其Vault Radio概念也将会具有与Radio 2205相似的功能。
大家了解到诺基亚的Femtocell Multiband SoHo使用可以支撑LAA / LTE-U的Qualcomm的芯片组（FSM99xx），但诺基亚尚未确认该产品是否支撑这些功能。它已经确认它正在为其AirScale WiFi基站开发LWA功能（2017年3月发布）。

预计有几款智能手机将宣布支撑LTE-U功能
美国运营商T-Mobile和AT＆T在2017年推出LTE-U功能，并在商用准备就绪的情况下支撑LAA网络。以下列出的设备包含涵盖能够支撑本报告前面所有功能技术的芯片
•SONY的Xperia XZ Premium智能手机将使用高通的Snapdragon 835移动处理器，并可能在发布时支撑LAA / LTE-U（该机有望在2017年第二季度发布）。
•LG的G6智能手机将使用高通的Snapdragon 821处理器，并且当其推出时可能会支撑LTE-U或者LWA功能；
•Vernee的阿波罗2智能手机（Apollo 2 smartphone）（http://2016.vernee.cc/apollox/）预计将于2017年5月发货，将采用支撑LTE-U和LWA的联发科的 WorldMode调制解调器，但是尚不清楚这些功能是否可以在阿波罗2开箱时即可使用。

另外值得注意的是大家了解到，SAMSUNGGalaxy S8 / S8 +可能会在美国以外的市场使用SAMSUNG的Exynos 8895移动处理器。
最后，爱立信确认其16a版本的网络App支撑LAA和LTE-U技术。

表5：支撑LAA，LTE-U和LWA的设备

* HTC U Play是中华电信宣称与其预商用LWA网络兼容的智能手机，但建议您进行固件升级。

结论

从前面的分析数据可以看出支撑使用无许可频谱的LTE服务的一些技术的全球生态系统正在建设中，使用这些技术的设备非常接近商用服务。 GSA致力追踪这个重要的市场;本系列的下一个报告将于2017年7月底公布。


《LTE in Unlicensed Spectrum: Trials, Deployments and Devices》的报告原文参见：http://www.cloudioe.com/resources_details.aspx?id=6996

（完）