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异质网络聚合技术相继到位 LTE-A蓄势待发

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韩国运营商LG U+是全球首家提供LTE-A商用服务的运营商,高速传输超越有线网络效能为其主打卖点。LG UPlus
韩国运营商LG U+是全球首家提供LTE-A商用服务的运营商,高速传输超越有线网络效能为其主打卖点。LG UPlus

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LTE-A(Long Term Evolution–Advanced)可以说是近期电信产业最热门的话题,3GPP(Third Generation Partnership Project)正积极制定LTE-A规范,而在2014年LTE World Summit会议中,除前瞻的5G电信应用议题备受关注外,从VoLTE(Voice over LTE)、LTE漫游服务、LTE移动数据传输、LTE Advanced Heterogeneous Networks(HetNets)均为议程探讨重点议题。

韩国运营商LG U+在2014年第三季已成功将LTE-A商用服务上线,传输效能可达225Mbps。LG UPlus

韩国运营商LG U+在2014年第三季已成功将LTE-A商用服务上线,传输效能可达225Mbps。LG UPlus

Samsung在Galaxy S4智能手机,已预先实作LTE-A数据接取支持。Samsung

Samsung在Galaxy S4智能手机,已预先实作LTE-A数据接取支持。Samsung

提升LTE移动数据传输效能的载波聚合技术,更是重点讨论焦点,如分频多工Time-division duplex Frequency-division duplex(FDD)与分时多工Time-division duplex(TDD)的载波聚合应用技术,因能有效提升数据传输效能,相关议题更受到高度关注。

商用服务扩散速度快  加速LTE-A进阶技术需求

由于全球主要运营商,在部署4G移动数据网络的速度惊人,不只是基站的布建速度快,对应的数据传输服务,因为效能比原有的3G移动数据传输,有的显着提升的效益,透过4G移动数据网络产生的数据接取数据量也正呈现急速骤增趋势,LTE高速移动上网的导入应用速度与周边服务需求,也进一步增强运营商持续投资布建更高速的LTE商用服务信心。

由于LTE-A Release 12应用规范,主要为借助载波聚合技术来更进一步提升网络传输效能。有监于此,全球主要LTE运营商正积极部署载波聚合应用技术,为LTE-A Release 12版应用部署积极热身准备。

LTE-A Release 12版本,传输效能增的技术发展主要重点在于,移动数据网络的网络容量(Network Capacity)、移动网络频谱资源与基站边缘效能(Cell Edge Performance)提升,同时在规范中追加VoLTE与IoT(Internet of Things)应用关键的装置对装置通讯Device-to-device communications(D2D)及机器类型通讯(Machine Type Communication)等未来创新应用服务规范。

尤其是新业者在4G频谱释出阶段积极抢进无线通讯市场,而在部署4G通讯应用无法回避的现实,是现有频谱资源过于零散问题,已有运营商着手运用载波聚合技术整合手上的频谱资源,将不连续频段进行整并,同时提升移动数据网络的传输速率。

LG UPlus电信  首家LTE-A商用网络服务上线

如LG UPlus电信即导入LTE-A,透过载波聚合将移动数据网络服务速度提升至150Mbit/s。检视载波聚合应用技术,应用可透过Intra-Band Continuous(同频连续)、Intra-Band Non-Continuous(同频非连续)、Inter-Band Non-Continuous(跨频非连续)3种不同技术实践,获得更佳的带宽表现,LTE-A Release 12应用规范,则是把载波聚合技术实践以FDD、TDD间频谱资源聚合应用为主。

至于FDD与TDD技术方案,其实已为LTE能以支持高效能无线数据传输的两种技术实践方案。若观察主流运营商,目前使用FDD传输方案的运营商数量较多,由于TDD具备可善用小区段频谱运行的技术优势,对频谱资源不连续或急需横向扩充整合的运营商而言,若能利用FDD与TDD异质传输技术,搭配多段频谱间载波聚合技术,整合可用频谱资源,将可轻易针对用户使用情境,进行LTE升速机制处理,改善LTE传输效能限制,而LTE-A受运营商强烈关注的重点,即在其可建构更趋实用价值与商业优势的FDD/TDD Heterogeneous Network(HetNet异质网络),充分利用频谱资源,提升用户数据传输速率。

不让韩国运营商专美于前,大陆相关LTE电信服务商也已积极投入LTE-A商用服务部署,针对具商业应用价值的载波聚合技术应用方案,大陆工信部准备以LTE-FDD商用牌照因应,搭配已商转上线的TD-LTE无线传输数据服务,为未来TDD/FDD复合网络聚合应用提前打底。国内电信、国内联通目前已在16城市进行TDD/FDD进行载波聚合实验测试。

满足商业需求  提供TDD/FDD异质网络聚合为卖点

虽说LTE-A技术对频谱资源有限或不连续的运营商来说益形重要,但实际上要实践LTE-A对异质网络的聚合支持并不容易。

首先,载波聚合技术的组合架构本身就具一定技术难度,频段或是不同传输技术聚合,易受地区环境差异影响,另在终端设备,如智能手机、平板电脑的通讯模块架构复杂度更高,像是系统功耗、自动阻隔、复用天线设计与设备的电磁检验等各方面硬件实作技术,难度都会较一般通讯服务支持的终端复杂度更高,而对终端产品的基带处理器选用解决方案,也会直接左右LTE-A传输效能与整合后的硬件实用价值。

据全球移动设备供应商协会(The Global mobile Suppliers Association;GSA)最新统计显示,直至2014年6月全球已有300个LTE商用服务网络,应用LTE-TDD技术方案的商用服务有36个(24个国家运行),而使用LTE-TDD技术方案的商用服务中,已有13个应用服务可以达到同时支持LTE TDD/FDD双模网络应用。

推动LTE TDD/FDD多模网络的聚合应用,可减少两种无线数据接取方案的技术差距、同时可增加有限频谱的资源使用效益,甚至可改善多终端支持与无线数据接取的漫游与互连与互连电信服务体验。

在GSA公开的数据显示,在LTE多频段支持方面,全球有43% LTE商用网络服务商采行1,800MHz(3GPP频段3)部署LTE服务,而支持该频段的终端设备装置已累积高达769项,占现有LTE终端装置超过40%。

另GSA数据显示,原有多数LTE终端设备以运行FDD模式为主,但目前可以兼容支持LTE TDD模式的TD-LTE终端装置设备数量持续增加,显见载波聚合技术方案在电信服务商、终端设备制造商均一致看好其技术应用未来发展潜力。

尤其是LTE-A网络布署的Cat. 4(第四类具下行速度150Mbit/s理论传输效能)与Cat. 6(第六类具下行速度300Mbit/s理论传输效能)的终端装置,已有通讯设备、通讯芯片大厂积极推出相关应用方案与设备,连带刺激电信服务商须加紧部署高速数据服务,满足紧追在后的用户需求。

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