淺談4G LTE的技術(shù)革命
出處:康 軍 發(fā)布于:2011-08-31 13:24:10
1 LTE的未來(lái)已近在眼前
LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))項(xiàng)目是3G的演進(jìn),始于2004年3GPP的多倫多會(huì)議。LTE并非人們普遍誤解的4G技術(shù),而是3G與4G技術(shù)之間的一個(gè)過(guò)渡,是3.9G的標(biāo)準(zhǔn),它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù),采用OFDM和MIMO作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能,提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。LTE的研究,包含了一些普遍認(rèn)為很重要的部分,如等待時(shí)間的減少、更高的用戶數(shù)據(jù)速率、系統(tǒng)容量和覆蓋的改善以及運(yùn)營(yíng)成本的降低。
3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)項(xiàng)目是近兩年來(lái)3GPP啟動(dòng)的的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,這種以O(shè)FDM/FDMA為的技術(shù)可以被看作“準(zhǔn)4G”技術(shù)。3GPP LTE項(xiàng)目的主要性能目標(biāo)包括:在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善小區(qū)邊緣用戶的性能;提高小區(qū)容量;降低系統(tǒng)延遲,用戶平面內(nèi)部單向傳輸時(shí)延低于5ms,控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時(shí)間低于50ms,從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時(shí)間小于100ms;支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋;能夠?yàn)?50Km/h高速移動(dòng)用戶提供>100kbps的接入服務(wù);支持成對(duì)或非成對(duì)頻譜,并可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。
2 未來(lái)發(fā)展
如果運(yùn)營(yíng)商希望展現(xiàn)完全基于 IP 的扁平化網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的無(wú)限前景,那么從 3G 網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡到4G技術(shù)就成為非常必要的舉措。要提供用戶所需的數(shù)據(jù)密集型多媒體應(yīng)用產(chǎn)品,就需要利用這些網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和LTE飛快的發(fā)展速度。要提供這些服務(wù),運(yùn)營(yíng)商必須維護(hù)高質(zhì)量的體驗(yàn)(QoE) 和高通量的水平。4G LTE 技術(shù)革命已經(jīng)開始,內(nèi)容是在世界范圍內(nèi)部署安全可靠且高性能的3G 和 4G 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
然而,從3G過(guò)渡到4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將帶來(lái)前所未有的復(fù)雜性。要降低3G到4G的過(guò)渡風(fēng)險(xiǎn),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商和服務(wù)商都需要使用有條理的規(guī)劃、模擬和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具。如果通過(guò)系統(tǒng)的思考,采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的品質(zhì)保證來(lái)進(jìn)行部署,4G網(wǎng)絡(luò)將引進(jìn)新的模式,具有更高性能的帶寬、更大的組件復(fù)雜度和更低的運(yùn)營(yíng)成本。
必須在實(shí)際的流量條件下通過(guò)大量的模擬用戶來(lái)進(jìn)行測(cè)試。由于多媒體和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用程序占據(jù)了大部分3G/4G的帶寬使用份額,部署前對(duì)實(shí)際的流量模擬進(jìn)行測(cè)試是很重要的。這可以確保網(wǎng)絡(luò)正確的配置,并且在部署的系統(tǒng)中不出現(xiàn)意外情況。要對(duì)下一代融合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗(yàn)證,就需要對(duì)無(wú)線和有線設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)以及完整的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)吞吐量進(jìn)行獨(dú)立測(cè)試。
iPhone是富多媒體設(shè)備的完美示例,而且確實(shí)僅僅是冰山的一角。無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)必須推進(jìn)和形成基于iPhone的流量,以確保所有網(wǎng)絡(luò)用戶都得到平衡的質(zhì)量體驗(yàn)。
3 用戶問(wèn)題
4G技術(shù)的迅猛發(fā)展給電信設(shè)備制造商 (TEM) 和運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)諸多問(wèn)題。制造商和運(yùn)營(yíng)商都需要以快的速度將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。在規(guī)劃和實(shí)施LTE部署時(shí),TEM需要將產(chǎn)品交給運(yùn)營(yíng)商,使其能夠快速進(jìn)入市場(chǎng)的可靠的高性能LTE產(chǎn)品,很可能是那些可以鎖定運(yùn)營(yíng)商承諾的產(chǎn)品,以使其能夠建立堅(jiān)實(shí)可靠的LTE網(wǎng)絡(luò),同時(shí)率先運(yùn)營(yíng)的運(yùn)營(yíng)商將吸引新的用戶。
4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。 4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度,比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍,上傳的速度也能達(dá)到20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。而在用戶為關(guān)注的價(jià)格方面,4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下,而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活機(jī)動(dòng),用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)。此外,4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒(méi)有覆蓋的地方部署,然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。 很明顯,4G有著不可比擬的優(yōu)越性。
隨著這種交互操作性的出現(xiàn),還必須對(duì)單個(gè)組件和子系統(tǒng)進(jìn)行極限測(cè)試,以確保設(shè)備的隨時(shí)運(yùn)行。近年來(lái),iPhone的廣泛使用和爆發(fā)式的SMS活動(dòng)造成了大量網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)間,而這意味著必須對(duì)高峰時(shí)的流量模式進(jìn)行模擬。TEM和運(yùn)營(yíng)商還必須確保所有的用戶都享有令人滿意的服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 和體驗(yàn)質(zhì)量 (QoE),還需要使用真實(shí)的多媒體用戶模式來(lái)測(cè)試高度復(fù)雜的移動(dòng)情況,以確保QoS和QoE標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。
在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和演進(jìn)過(guò)程中必須建立實(shí)際容量評(píng)測(cè)。為了正確地配置網(wǎng)絡(luò),在真實(shí)的用戶混合模式和高壓力情況下對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試是至關(guān)重要的。這使TEM可以正確地描述設(shè)備容量,而對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),則可以保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行時(shí)間并維持用戶忠誠(chéng)度。
4 IXIA的LTE測(cè)試解決方案
IXIA近收購(gòu)了凱達(dá)普通信公司 (Catapult Communications),能夠提供秀的全面無(wú)線測(cè)試解決方案。通過(guò)此次收購(gòu),成為從LTE邊緣到IP的新一代測(cè)試工具的供應(yīng)商。這些工具對(duì)于為無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)部署LTE 設(shè)備和應(yīng)用產(chǎn)品是很必要的。通過(guò)提供無(wú)與倫比的點(diǎn)對(duì)點(diǎn) LTE 測(cè)試,TEM 可以生產(chǎn)具有前瞻性的 LTE 設(shè)備,運(yùn)營(yíng)商可以確保用戶從 4G網(wǎng)絡(luò)中獲得超級(jí)體驗(yàn)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),需要對(duì)新一代 4G 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能用戶設(shè)備和富媒體應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的驗(yàn)證。IXIA的 IxCatapult 3G/4G 無(wú)線測(cè)試工具具有靈活、適應(yīng)性強(qiáng)和直觀易用的特點(diǎn),可以測(cè)試 4G 網(wǎng)絡(luò)的所有方面。
IxCatapult 產(chǎn)品線從 2000 年起就已進(jìn)入 3G 測(cè)試市場(chǎng),在世界范圍內(nèi)使用,并在 2008 年 1 月生產(chǎn)出個(gè) LTE 測(cè)試產(chǎn)品。大部分的重要運(yùn)營(yíng)商和 TEM 已經(jīng)使用 IxCatapult 產(chǎn)品來(lái)測(cè)試他們的網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品。
IxCatapult 擁有廣泛的協(xié)議覆蓋面,并可以模擬所有 LTE 網(wǎng)絡(luò)要素,可為所有網(wǎng)絡(luò)組件提供完整的重疊測(cè)試。這使得 TEM 和運(yùn)營(yíng)商可以使用單個(gè)供應(yīng)商來(lái)滿足其所有 LTE 測(cè)試需求,有助于降低成本,并縮減設(shè)置時(shí)間。
IxCatapult 不僅可以為 2~7 層的所有 LTE/EPC 接口模擬全棧,并且可以對(duì)第 1 層的無(wú)線接口進(jìn)行模擬。IxCatapult 可以模擬空中連接的數(shù)百臺(tái) LTE 用戶設(shè)備,同時(shí)起到無(wú)線網(wǎng)借助于這些協(xié)調(diào)測(cè)試解決方案,諸如 eNode B 接入點(diǎn)之類的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以在完全暴露于滿流量負(fù)荷和錯(cuò)誤狀態(tài)下來(lái)進(jìn)行全面測(cè)試。目前,IxCatapult 測(cè)試解決方案在世界范圍內(nèi)由的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和服務(wù)商在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。
5 用戶利益
通過(guò)具有前瞻性的測(cè)試解決方案,LTE融和用戶將即刻獲得觸手可得的實(shí)惠。TEM 將可以生產(chǎn)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)全面審核的產(chǎn)品,并以越來(lái)越短的周期將其推向市場(chǎng)。TEM 還可以確保運(yùn)營(yíng)商在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中使用其產(chǎn)品的過(guò)程中,產(chǎn)品可以正常運(yùn)行。
運(yùn)營(yíng)商確信,他們可以隨時(shí)選擇成本效益的產(chǎn)品,也有能力獨(dú)立驗(yàn)證產(chǎn)品要求,并放心地知道他們的網(wǎng)絡(luò)部署使用的是已經(jīng)過(guò)全面測(cè)試的設(shè)備——不會(huì)因意外情況而導(dǎo)致故障。
IxCatapult 終可以使運(yùn)營(yíng)商的擁有成本降到——通過(guò)單個(gè)平臺(tái)滿足所有LTE 相關(guān)需要,使用單個(gè)工具為所有設(shè)備和協(xié)議進(jìn)行多用戶操作。
5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)IXIA和Catapult的組合技術(shù),IXIA整合了從無(wú)線邊緣到互聯(lián)網(wǎng)測(cè)試所需的所有工具。IxCatapult 測(cè)試可支持 2G,3G 和 4G 的廣泛協(xié)議,可測(cè)試支持它們的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組件,并對(duì)新出現(xiàn)的 LTE 技術(shù)具有前瞻性。IXIA的2~7 層工具(特別是 IxLoad 的應(yīng)用層測(cè)試工具)為 IP 提供了完整的協(xié)議模擬補(bǔ)充。
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