怎樣擴(kuò)展LTE網(wǎng)絡(luò)？

對于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)者而言，只要稍稍關(guān)注一下4G/LTE通信的需求現(xiàn)狀即可對未來發(fā)展趨勢了然于胸。根據(jù)近期預(yù)測，到2018年，移動數(shù)據(jù)流量將增長11倍1。在流經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)的190 EB數(shù)據(jù)中，將有一半以上將經(jīng)由4G/LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸。

為了大規(guī)模的普及更為快速的4G/LTE服務(wù)，無線服務(wù)提供商必須通過加大對回程及核心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的投資，來實(shí)現(xiàn)更大的帶寬和更快的速度，而這也是預(yù)計(jì)2018年無線互聯(lián)設(shè)備增至100億件以上的必要條件。擴(kuò)展4G/LTE網(wǎng)絡(luò)會影響無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的多個(gè)方面，包括網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)交換、蜂窩基站高性能處理器、改進(jìn)后的回傳系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制器以及企業(yè)無線LAN的開發(fā)。

云計(jì)算極有可能被列入到無線服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容計(jì)劃中。Markets & Markets研究公司在2014年的一份報(bào)告中預(yù)測，2013至2016年間的云計(jì)算支出將增加6，770億美元。據(jù)了解，2013年全球IT支出總額高達(dá)3.7萬億美元。運(yùn)營商將大幅依賴云級別網(wǎng)絡(luò)來滿足市場需求。為促進(jìn)這種轉(zhuǎn)變，一系列重要且具創(chuàng)新性的技術(shù)目前正在開發(fā)中。

作為一系列新興技術(shù)中的佼佼者，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（Network Function Virtualization， NFV）是一種虛擬多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以便大規(guī)模提供通信服務(wù)的服務(wù)器虛擬化變體。為提高以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、靈活性及效率，NFV將網(wǎng)絡(luò)功能從專屬設(shè)備（如路由器與交換機(jī)）轉(zhuǎn)移到了運(yùn)行虛擬化技術(shù)的通用型服務(wù)器。

演進(jìn)的分組核心網(wǎng)（Evolved Packet Core， EPC）與虛擬演進(jìn)的分組核心網(wǎng)技術(shù)（Virtualized Evolved Packet Core， vEPC）也是重要的新興創(chuàng)新技術(shù)。、EPC代表的是廣泛應(yīng)用的3GPP核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的下一代演進(jìn)。EPC能夠使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議更快地在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)包，而非使用電路交換域。vEPC技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)中將EPC功能進(jìn)行了虛擬化，使其更多地以云服務(wù)的形式獲得交付。

在回程網(wǎng)絡(luò)中，傳輸提供商在滿足日益增長的4G/LTE網(wǎng)絡(luò)帶寬需求方面將面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。提供商必須確保數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)的時(shí)效性與同步性均精確無誤，并對流量進(jìn)行智能管理。增強(qiáng)回程的關(guān)鍵在于通常所說的綜合無線接入網(wǎng)（ Consolidated Radio Access Network， CRAN ） 。CRAN技術(shù)支持開發(fā)更大型的基站，將多個(gè)遠(yuǎn)程射頻頭與發(fā)射塔合并至單一處理池。但要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)則取決于更高性能處理器的集成。

除了回程需要升級，去程網(wǎng)絡(luò)容量也必須擴(kuò)展，以便傳輸從射頻頭到基站的通用公共射頻接口（Common Public Radio Interface， CPRI）流量。作為射頻頭到基站的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范，CPRI已使這一規(guī)范成為了一個(gè)完美接口，并且是大部分射頻基站產(chǎn)品的主要通道。

此外，即將到來的4G/LTE網(wǎng)絡(luò)也將利用毫米波技術(shù)來擴(kuò)大數(shù)據(jù)管道。毫米波（MM）是60 GHz及以上的無線頻率，這一頻率的帶寬與數(shù)據(jù)速度可達(dá)到MHz頻率的200倍。毫米波技術(shù)提供了從基站到無線接入網(wǎng)的關(guān)鍵鏈接，并能夠在到達(dá)無線接入網(wǎng)（Radio Access Network， RAN）之前將多個(gè)基站菊鏈在一起。毫米波還可以直接向CRAN傳輸通用公共射頻接口流量。

相關(guān)開發(fā)包括針對微波鏈路的4K QAM、領(lǐng)先的提高網(wǎng)絡(luò)調(diào)幅的方式以及廣泛應(yīng)用的光纖回程網(wǎng)絡(luò)與蜂窩基站間10GbE的連接（替代1GbE連接），所有這些均有助于實(shí)現(xiàn)最佳性能，但還將取決于集成的高性能處理器。

要想加快網(wǎng)絡(luò)速度，人們還必須大幅提升基站處理器能力，利用基站中的多核處理器、MIMO技術(shù)、基站數(shù)字信號處理（DSP）以及Fabric網(wǎng)絡(luò)等創(chuàng)新技術(shù)，為數(shù)據(jù)包提供多個(gè)通道，緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵。

綜合使用上述網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新技術(shù)將提高4G/LTE網(wǎng)絡(luò)的速度、容量以及安全性，以便運(yùn)營商能夠提供穩(wěn)健的新型設(shè)備應(yīng)用、更快速的連通能力以及更好的總體用戶體驗(yàn)。從消費(fèi)者的角度而言，4G/LTE有望通過更快的下載與上傳、更少的啞點(diǎn)以及更連續(xù)的數(shù)據(jù)流來大幅提升用戶體驗(yàn)。此外，LTE更快的速度也能讓應(yīng)用開發(fā)商們更游刃有余地構(gòu)建更佳的移動游戲、銀行業(yè)務(wù)、社交與購物等新體驗(yàn)。通過擴(kuò)展4G/LTE網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)提供商將能夠提高客戶忠誠度、減少用戶流失并增加收入。