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二、多网络融合:好朋友要在一起(5)

《大话5G——走进万物互联新时代》在5G席卷全球的大背景下,本书对5G的相关知识进行通俗解读,以满足大众对5G的求知欲。本节为大家介绍多网络融合:好朋友要在一起。

作者:S^2 微沙龙来源:机械工业出版社|2017-12-06 13:01

二、多网络融合:好朋友要在一起(5)

如前所述,目前 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,在 3GPP版本 13开始立项研究的 LWA技术将有助于运营商对 WiFi网络的部署,而随后在 3GPP版本 14立项成功的 LWA增强类项目也预示着 5G的多网络融合之路将愈加清晰。 LWA的系统架构可以参考 LTE双连接的系统架构。

LWA逻辑架构图在 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。

据了解,中国电信已于 2015年 9月举行的“ 2015新一代互联网基础设施论坛”期间,向业界展示了最新的 LWA科研及开发成果,并联合 MediaTek(终端提供商)与 ITRI(小基站提供商),成功进行了国内首个 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。

在Demo演示过程中,模拟的 LTE核心网产生数据速率约为 200Mbit/s,当所有数据都通过 LTE基站进行传输时,系统能够达到的最高传输速率约为 100Mbit/s。在 LWA开启后,当 LTE基站将分配给 LTE与 WLAN传输的数据比例调整为 1:1时,整个系统能够达到的最高传输速率约为 200Mbit/s。WLAN网络非常明显地对 LTE网络的数据进行了分流,并且极大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, WLAN AP则使用的是市场上可以直接购买的 AP,没有做任何修改,这就在极大的提升系统性能的同时,最大限度地减少了对网络的修改。

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。考虑到未来 5G网络多制式、多接入技术共存的客观事实以及接入网侧多网络融合所具有的动态、高效特性,以该架构为基础的接入网侧多网络融合技术必将成为提升 5G网络性能、提升用户体验的重要技术,并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。

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