阿尔卡特朗讯提供的LTE-IMS系统,可以向任何接入终端提供任何业务及以用户为中心的业务体验,其卓越表现,赢得了Verizon的信任。加之以“阿尔卡特朗讯—贝尔实验室”后续研发保障,阿尔卡特朗讯成为Verizon LTE试商用惟一的端到端供货商。
阿尔卡特朗讯LTE-IMS系统架构,真正释放了下一代无线宽带接入的新动能。为达到3GPP Release8对LTE定义的目标和要求,阿尔卡特朗讯提出了一系列新技术和实现方案,并重点考虑与现有的2G/3G(cdma EV-DO,UMTS HSPA)系统的后向兼容。其主要技术实现方案包括两方面:一是简化系统结构,即在RAN方面提出了弱化基站控制器设备实体、采用公共无线资源管理控制基站等概念;二是IP多媒体子系统,即整合业务,融合网络,压缩系统时延,增强用户业务体验。图3所示为阿尔卡特朗讯LTE-IMS网络架构。
图3 阿尔卡特朗讯LTE-IMS网络架构
事实上,时延问题一直是我们现存技术所忽略的地方,而延迟降低会让用户明显体会到LTE的优势。有鉴于此,阿尔卡特朗讯从LTE-IMS架构设计阶段,就认真考虑了时间延迟的问题,并提出了统一标准,无论是连接延迟还是传输延迟较之以往都将缩短一个数量级。
另外,LTE发展的初期,用户也许还无法立刻感受到数据传输速率所带来的惊喜。除了数据传输率的问题外,运营商还面临着如何使单位比特的网络建造和运营成本尽可能低,从而降低业务费用这一永恒课题。运营商的声誉完全依赖于网络的质量和覆盖范围。
有鉴于此,阿尔卡特朗讯在LTE-IMS架构设计阶段,就认真考虑了“网络融合+成本优化”的问题,并提出了统一标准,为Verizon运营提供了坚实的平台和业务支撑:
● 容量提升:在20MHz带宽下,下行峰值速率达到100Mbit/s,上行峰值速率达到50Mbit/s。频谱利用率达到3GPP R6规划值的2~4倍。
● 覆盖增强:提高“小区边缘比特率”,在5km区域满足最优容量,30km区域轻微下降,并支持100km的覆盖半径。
● 移动性提高:0~15km/h性能最优,15~120 km/h可达到高性能,支持120~350 km/h,甚至在某些频段支持500km/h。
● 质量优化:在RAN用户面的时延小于10ms,控制面的时延小于100ms。
● 服务内容综合多样化:提供高性能的广播业务MBMS,提高实时业务支持能力,并使VolP达到UTRAN电路域性能。
● 运维成本降低:采用扁平化架构,可以降低OPEX。
4 LTE典型业务
(1)个人视听(见图4)
图4 LTE个人视听业务
对于个人业务,用户对当今大多数无线网络的视听速率感到非常失望。LTE技术能够实现质量更好、数量更多和速率更快的连接,其特点决定有可能向个别用户提供支持视频业务的足够带宽。在标准情况下,LTE可提供1.25~20MHz的信道带宽,而最终则可以提供20MHz带宽及100M速率。
人类的视听能力有限,假设以“高清电视投影到视网膜,高保真音响透射到耳膜”为模型,数字化后的信息比特流速率就应该是人类视听的极限,这个数值接近1000M。可以说,3GPP LTE Release8 100M的速率,在人类高清视听其可接受的下限,是迈向完美视听的第一步。
(2)智能家庭
智能家庭应用会成为新的商业模式,新型的家庭互联会成为现实,家庭里面各种电器将实现互联。家庭的网络化可以通过固定接入,也可以通过无线接入。宽带无线接入场景如果需要和固网接入匹配,可以选择LTE,根据运营商所拥有的频段以及现在的网络架构,做比较灵活的部署。
随着未来终端能力的提高以及LTE家庭基站的部署,各种应用会成为现实,如:
● 用户可以用终端查询户外的温度,然后用终端调整家里的空调。
● 在办公室可以用手持终端上实时的视频图像监测自己的孩子是否安全回家。
● 对于企业,可以便捷地开展视频会议(如果把企业作为广义的家庭延伸看)。
可以说,最终的用户体验是多种多样的。我们认为LTE未来可以用非常低的成本(接近DSL),来提供家庭的宽带连接。将来不仅是家庭,包括商铺和企业,都可以通过LTE实现永远在线的连接。这种服务的特点是安全、便捷,而且非常可靠。
(3)M2M
M2M (Machine to Machine)一般认为是机器到机器的无线数据传输,有时也包括人对机器和机器对人的数据传输。有多种技术支持M2M网络中终端之间的传输协议。LTE在M2M的通信方面有优势——容易得到较高的数据速率,容易得到现有计算机IP网络的支持,更适应在恶劣移动环境下完成任务。M2M应用大体包括以下10类:远程测量,公共交通服务,销售与支付,远程信息处理/车内应用,安全监督,维修维护,工业应用,家庭应用,遥测、电话、电视等手段求诊的医学应用,针对车队、舰船的快速管理。
5 结束语
以先进的LTE技术为基础的无线网络能够支持众多超乎想象的新应用。而目前,企业用户和消费者只能通过高速有线网络来获取这些应用。除了能够更为简单快捷地收发电子邮件、访问互联网、获得更高质量的视频服务,无线用户还将可以把他们习惯在家里或在办公室使用的应用带入移动世界之中;同时,与全球其他LTE网络间的漫游将使这些应用可以在地球上任何地方得以使用,让用户享受到真正的移动应用体验。LTE技术还可为目前尚未启动无线宽带服务的农村地区提供宽带业务覆盖。最重要的是,LTE广域无线网络将能够连接更为丰富多样的消费电子产品和设备,实现真正意义上的无线互联。
正如Verizon指出的:“人们对于创新型宽带服务的需求永无止境,他们希望看到全新的定制化内容,使用相关信息和服务,增加彼此之间以及和周围世界的相互沟通。我们承诺将为用户提供更先进的设备和应用,并引领LTE的未来发展,迎接LTE变革的到来。”