LTE-U：非授权频谱的排头兵

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由移动宽带网络发展历程来看，有两种技术由来已久，移动蜂窝网络在室外独占鳌头，任凭WiFi技术发展数代也终究无法构成威胁，而来到室内或者家庭中，WiFi技术又占据了绝对优势，把守城池固若金汤。两者在各自领域各有优势，移动蜂窝覆盖好同时具有电信级别保障，WiFi则具备更高的性能和更低的价格。

在以往，两种技术孰优孰劣的争论似乎一直没有停止过，大有不分个高下不罢休的架势。而这种争论即将在4G时代画上句号，LTE-U技术的诞生给业界带来了惊喜，两种让用户都无法割舍的技术终于有望言“合”，而融合正是未来5G的主题，有业内专家称5G将大量使用非授权频谱，LTE-U无疑成为了排头兵。

所谓LTE-U(LTE Advanced in Unlicensed Spectrum)即是使用了未授权频谱的LTE。而“非授权”几个字很容易让人感觉是用了不该用的资源，从而产生是否安全的疑虑。其实无线电磁波的使用在国际上是有严格规则的，不同的频谱被划分出来供GSM、LTE、数字集群、广播电视等多种网络使用，每个国家都会根据自身资源情况并顺应国际趋势来给该国各运营商划分好各自的频谱，这部分频谱被称为授权频谱，那么剩下的尚未利用的或者被批准可以公用的频谱就是未授权频段了。

了解了LTE-U的概念，接下来有必要探求一下这种技术产生的根由，这要从移动网络发展的趋势着手分析。智能终端的普及，数据流量的暴增使得现有网络容量压力倍增，运营商虽然不断升级4G网络，同时新技术也在使每比特成本不断降低，但是这种成本和收入的差距越来越大，网络的升级还不足以满足被激发出来的用户需求。

技术带来的网络提升是一方面，而另一个思路则是要寻求更多的频谱资源。频谱资源是决定无线带宽的根本，频段越宽，速率越高，容量越大。现实的情况是，分配给运营商的频谱资源非常有限，运营商每天都在绞尽脑汁地充分利用来之不易的频谱资源，即便如此也很难满足用户的需求。以国内的运营商为例，中国移动LTE频谱资源合计为130MHz，中国联通合计为90MHz，中国电信合计为100MHz，反观WiFi使用的非授权频谱资源有多少呢?2.4GHz频段有近90MHz，而5GHz频段有900MHz之巨。

如此丰富的免费非授权频谱足以驱动运营商、设备商去开展相关技术和设备研发。有业内专家表示，其实关于非授权频谱使用的研究很早就开始了，只不过如何减少信号干扰成为难题，一直没有得到解决。3GPP确立的IMS核心架构让多种接入方式融合成为可能，WiFi可以顺利接入核心网实现互联互通，这给LTE使用WiFi的非授权频谱提供了便利，干扰的问题也在这个时间点上有了突破，处于5GHz频段的LTE-U技术终于大热。

充分利用非授权频谱，让LTE与WiFi融合有两种主要方式，一种是LTE、WiFi网络部署在不同的地方，然后通过链路聚合将两者的数据流融合在一起，传递给终端，这一切是在终端侧完成的，对网络改动很小。

而另一种则是LTE-U技术，这种方式是通过部署新的小型基站，通过载波聚合的形式，聚合授权频段和非授权频谱上的LTE频段，实现对容量以及数据流的提升。相比之下，LTE-U是在不同的频率上使用相同的技术、网络和设备，因此，它所能够提供的性能更佳。

对此，业内专家称，LTE-U覆盖率及容量均优于WiFi，并具有电信级服务品质，且可在授权与未授权频谱间无缝进行连续阶段作业。从用户的角度来看，宽频的LTE技术将为用户提供更高的网路速率、更加低廉的数据流量费用、更高的可靠性和更强的可移动性。

对运营商而言，LTE-U将带来的好处也是巨大的，其并不是一个设备商为了提升业绩而生生制造出来的噱头与概念。凭借LTE-U，运营商可以在不大规模改动核心网的前提下使用免费非授权频谱，提升了频谱资源使用效率;小基站的部署收效得到切实增长;与现有的LTE系统共用验证系统、管理系统等，建设成本低。

LTE-U技术可谓带来了用户和运营商双赢的局面，而设备商大力度投入研发，渴望早日得到真金白银的收益也是合理的。当前，顶级设备商正在携手产业界欲加快推进LTE-U发展的步伐。

日前，由Verizon主导并联合阿尔卡特朗讯、爱立信、高通和三星于2014年创立的LTE-U论坛发布了其首个关于应用非授权频谱(LTE-U)的技术规范，该技术规范包括在5GHz频段非授权频谱下运行LTE-U基站和用户设备的最低性能要求及共存规范等内容。业界关于LTE-U如何与Wi-Fi等其他非授权频谱技术共存方面的探索有了新的进展。

除参与行业组织进行LTE-U推进合作外，设备商各自也在紧锣密鼓地沿着自己的技术图谱开展相关研究。阿尔卡特朗讯在2015年世界移动通信大会(MWC)上发布了 “统一无线网络”(Unified Wireless Networks)技术，该技术将WiFi的上传和下载能力与蜂窝网络技术(LTE)相整合，从而来提高网络容量。

在LTE-U方面走的最为激进的设备商非高通莫属，其宣布将与包括KT等营运商及多家基础架构厂商，包括阿尔卡特朗讯、爱立信、华为、诺基亚网络、三星等开始展开合作并已经完成LTE-U网络的OTA测试，已经开始尝试将这项最新的技术整合到小型蜂窝解决方案和移动设备上的RF传输设备上。据悉，其小基站单芯片系列产品FSM99XX将支持LTE-U，预计2015年下半年就会上市。

然而，业界普遍预计适用于LTE-U的标淮将会出现在3GPP R13版本标准中，最快也要等到2015年年底，而2016年似乎是一个更为实际的时间点。LTE-U技术尚需时间走向成熟，最终落地。