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电信联合MediaTek与ITRI进行国内首个LTE-WLAN聚合Demo演示

成都电信宽带网 | 发布时间:2017-04-30 | 浏览988 次 |


9月17日~18日,由人民邮电报社、电信北京研究院联合主办的“2015新一代互联网基础设施论坛”在北京未来科技城南区电信北京信息科技创新园成功举办。此次会议以“面对新连接带来的机遇和挑战,积极变革、融合创新”为主题,来自国内外的电信运营商、互联网企业、高校、通信和IT厂商等各方的400多名嘉宾汇聚一堂,共同探讨下一代互联网基础设施的发展和建设,致力于推动信息通信关键技术和产业变革。

与此同时,电信还借此次机会举行了电信北京研究院实验室开放日活动,以此为契机向业界展示了最新的科研及开发成果,这其中就包括了国内首个LTE+WLAN聚合(LWA)的Demo演示,向业界展示了运营商高效利用所部属WLAN网络的新思路和新方法。

当今实现无线通信最主要的两种承载方式为:运营商部署和运营维护的蜂窝网络(比如2G/3G/4G网络)以及由个人/家庭,企业/团体和运营商部署的WLAN网络。其中,WLAN网络由于其简单的结构、低廉的成本以及较高的速率,不仅得到了个人及企业的广泛使用, 随着运营商蜂窝网络的负载日益加重,也越来越多地受到了运营商的重视。许多国内外运营商通过部署运营商级别的WLAN网络,将其作为蜂窝网络的热点补充,帮助蜂窝网络进行分流,以缓解蜂窝网络流量快速增长的压力、提升用户的体验。

眼前,WLAN与LTE的互操作和融合相关技术主要集中在核心网侧,然而对于运营商来说,这些基于核心网的机制尚不能充分提供对网络的灵活控制,例如接入网络的动态信息(例如网络负载、链路质量、回传链路负荷等)难以顾及。为了使运营商能够对WLAN和LTE网络的使用情况采取更加灵活、更加动态的联合控制、进一步降低运营成本、提供更好的用户体验、更有效的利用现有网络、并降低由于WLAN持续扫描造成的终端电量的大量消耗,3GPP近年来对无线网络侧的LTE/WLAN互操作方式也展开了研究以及相关标准化工作。其中,LWA成为3GPP在Release 13阶段正在进行标准化的重要项目之一。该项目于2015年3月由电信、高通、英特尔作为项目报告人在3GPP主导立项成功,预计完成时间为2015年12月,该立项得到了国内外诸多主流运营商及厂商的支持。

LWA的系统架构可以参考LTE双连接的系统架构。在LTE与WLAN共址融合场景下,WLAN AP可以与LTE eNB集成在一起,而在LTE与WLAN非共址融合场景下,WLAN AP可以通过Xw接口与LTE eNB相连接。LTE eNB在收到核心网传输下来的数据包后,会考虑诸多因素,比如当前LTE eNB的负载情况、相连的WLAN AP的负载情况、UE与WLAN AP间的链路状况等,来动态决定某些数据包或某些业务是由LTE网络传输给UE,还是由WLAN网络传输给UE。如果LTE eNB决定将某些数据包由WLAN网络传输给UE,那么这些数据包可以通过PDCP层进行动态分流,并通过新添加的适配层或适配功能将LTE数据包进行适配和包装后发送给与之相连的WLAN AP,进而由WLAN AP发送给相应的UE,而该UE收到WLAN网络分流的数据包后,会在PDCP侧与经由LTE网络收到的数据包进行合并,然后再传给高层。而且,LTE eNB可以根据实时的网络状况以及用户的业务状况对使用的LTE与WLAN网络资源进行快速、动态的调整,以达到资源利用率的最大化。

不同于3GPP另一个利用非授权频段的技术:授权辅助接入技术(LAA),在LWA中,LTE依旧运行在授权频段上,LTE无需针对非授权频段的特性及法规要求进行重新设计比如LBT机制,并且不需要针对基站和终端进行硬件的修改与升级,只需简单的软件升级就能启用,从而避免了大规模的改动。而WLAN也可以借助自己十分成熟的针对非授权频段的接入和共享机制,依旧工作在非授权频段上。而且,随着WLAN技术的飞速发展,包括超高速超高频段WLAN系统的成熟与应用,比如工作在60GHz的802.11ad系统,这两种无线技术通过LWA的结合将会为用户带来绝佳的用户体验。

在此次实验室开放日活动中,电信技术创新中心联合MediaTek(终端提供商)与ITRI(小基站提供商),在国内首次展示了LWA Demo。WLAN AP则使用的是市场上可以直接购买的ASUS AP,没有做任何修改。在Demo演示过程中,模拟的核心网产生数据速率约为200Mbps,当所有数据都通过LTE网络传输时,系统能够达到的最高传输速率约为100Mbps。LWA开启后,当LTE与WLAN所分配的数据比例设置为1:1时,系统能够达到的最高传输速率约为200Mbps。WLAN网络非常分明的对LTE网络的数据进行了分流,并且极大的提高了整个系统的吞吐量。

该Demo与现有LTE系统相比, LTE的小基站和LTE的终端只是针对LWA做了软件升级,并且对WLAN AP没有做任何修改,这在极大的提升系统性能的同时,最大程度地减少了对网络的修改。并且对于即将到来的5G网络,LWA所引入的多网络资源集中管理和控制的思想为5G网络的多网络融合提供了架构基础,进一步达到提高运营商对多个网络的运维能力和集中控制管理能力的目的,而这也是电信技术创新中心一直在积极探索的5G关键研究领域之一。后续,电信技术创新中心还将继续深入推动LWA相关工作,进一步推动LWA的商业应用。

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