[導(dǎo)讀]近期，蘋果公司iPhone和智能手機等新型移動產(chǎn)品以及低成本筆記本、上網(wǎng)本的推出，大大擴展了無線數(shù)據(jù)的用途。因此，市場對增強型服務(wù)的需求不斷攀升，促使大批用戶從簡單的語音設(shè)備需求向豐富媒體和位置感知服務(wù)方向
近期，蘋果公司iPhone和智能手機等新型移動產(chǎn)品以及低成本筆記本、上網(wǎng)本的推出，大大擴展了無線數(shù)據(jù)的用途。因此，市場對增強型服務(wù)的需求不斷攀升，促使大批用戶從簡單的語音設(shè)備需求向豐富媒體和位置感知服務(wù)方向轉(zhuǎn)型。
增強型服務(wù)的發(fā)展為創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)先公司和用戶都帶來了巨大機遇，當(dāng)然在這些機遇的背后還同時伴隨著大量技術(shù)挑戰(zhàn)。部署和維護基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)使資本支出和運營開支不斷增加，這會降低運營商的投資回報率。其實，相關(guān)技術(shù)從2G到3G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型時就發(fā)生過這種問題，這種情況非常不利于運營商升級基礎(chǔ)設(shè)施。隨著3G向數(shù)據(jù)傳輸速率可達到50 Mb/s乃至100 Mb/s的長期演進（LTE）技術(shù)轉(zhuǎn)型，上述問題仍將繼續(xù)存在。因此我們非常有必要重新設(shè)計解決方案，以求深入解決基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)部的問題。
演進分組系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（Evolved Packet System Standard），也稱為長期演進-系統(tǒng)架構(gòu)演進（LTE-SAE）架構(gòu)是第三代移動通信伙伴計劃（3GPP）推出的下一代技術(shù)。LTE采用了獨立的頻分復(fù)用（OFDM）作為其無線接入技術(shù)，并采用了多單元天線技術(shù)（MIMO）。該標(biāo)準(zhǔn)可大幅提升數(shù)據(jù)速率和吞吐量。除了LTE之外，3GPP還定義了基于因特網(wǎng)協(xié)議的扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。LTE無線接入網(wǎng)絡(luò)也稱為E-UTRAN，由提供LTE用戶層（PDCP/RLC/MAC/PHY）的eNodeB以及趨向UE的控制層（RRC）協(xié)議終端組成。eNodeB通過X2接口彼此互聯(lián)。eNodeB還可通過S1接口連接到演進分組核心（EPC）。
采用1.5 MHz到20 MHz的靈活頻寬后，LTE實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，因此可減少延遲，改進系統(tǒng)容量、覆蓋和用戶數(shù)據(jù)速度，并同時降低成本。LTE還采用了如可簡化無線電網(wǎng)絡(luò)運營并讓其實現(xiàn)自動化的自組織網(wǎng)絡(luò)（SON）之類的新型功能，從而降低運營開支并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。
由于很多領(lǐng)域都極其依賴于無線網(wǎng)絡(luò)工作，因此技術(shù)供應(yīng)商所面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是確保無線數(shù)據(jù)用戶能像在有線網(wǎng)絡(luò)上一樣高效地存取數(shù)據(jù)。然而不幸的是，智能手機應(yīng)用在設(shè)計時并非專門面向無線基礎(chǔ)設(shè)施，而傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)除了處理無線媒體問題的媒體訪問控制（MAC）之外還內(nèi)置了RLC/PDCP等其他層，這些層可保證順利無誤地傳輸數(shù)據(jù)。因此，我們必須使用壓縮和其他編碼技術(shù)來實現(xiàn)無線電資源的高效共享，而這種資源在共享的無線電頻帶內(nèi)總是稀缺的。處理層的增多提升了器件架構(gòu)的復(fù)雜程度,數(shù)據(jù)速率可能高達數(shù)百Mb/s，這時問題就會進一步惡化。
在技術(shù)移植中，無線運營商關(guān)注的重點是控制資本開支和運營開支，并同時確保為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的體驗。推動升級的標(biāo)準(zhǔn)有多種，其中最主要的就是可擴展性和靈活性。在基站中，解決方案要從單一領(lǐng)域向多領(lǐng)域或多無線電方向發(fā)展，并應(yīng)支持E-UTRAN中多Gb有線速度網(wǎng)絡(luò)調(diào)度和路由數(shù)據(jù)包吞吐量。解決方案還要支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的IP和移植路徑，并應(yīng)實現(xiàn)同3G和2G網(wǎng)絡(luò)的互操作性。解決方案用以支持無線電和網(wǎng)絡(luò)資源高效使用的可配置性也是升級的決定因素。使用模式會隨地點和時間而變化，在此情況下，解決方案應(yīng)作出適應(yīng)性變化，以支持不同的速度和用戶數(shù)量要求。解決方案必須具有可配置性，從而在單領(lǐng)域向多領(lǐng)域應(yīng)用擴展時滿足用戶層和控制層的要求。同時，解決方案還必須提供端到端的安全性和數(shù)據(jù)隱私保護，避免用戶遭到越來越多的垃圾郵件、惡意軟件、DoS和病毒攻擊。
此外，深度數(shù)據(jù)包智能也非常重要，要讓內(nèi)置智能檢查通過無線網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)，幫助運營商了解IP網(wǎng)絡(luò)情況并對其實現(xiàn)高效管理。這也有助于解決可用性、延遲和質(zhì)量問題，且有助于網(wǎng)絡(luò)覆蓋和安全性問題的有效解決。
相對于重要推動因素，促進4G技術(shù)移植發(fā)展的架構(gòu)類型可分為三大類，即數(shù)據(jù)層處理器、多核處理器，以及將多核與加速器相結(jié)合。
理想的解決方案必須實現(xiàn)有線連接速度的L3性能和獨立于用戶的L2性能。此前的技術(shù)尚未完全滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而非對稱的多核技術(shù)可以能將多核處理器與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的加速器引擎融合在一起，這種技術(shù)采用了可將高性能處理器和加速器連接在一起的軟件可配置互聯(lián)架構(gòu)，以提供不受用戶影響的有線連接速度級性能。
總而言之，新型智能手機設(shè)備的出現(xiàn)和新型無線標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展以及隨之而來的速度提升、延遲減少，將為我們帶來真正的移動寬帶體驗，但這對運營商和電信廠商都提出了更高的挑戰(zhàn)。組合不同頻率的不同無線電技術(shù)、并處理不同的協(xié)議要求需要智能技術(shù)和較高的靈活性，這也是今后發(fā)展的必然要求。
多標(biāo)準(zhǔn)無線電基站和非對稱多核處理器技術(shù)只是實現(xiàn)LTE技術(shù)順利移植的第一步。移植需要靈活性，同時還要以更低的功耗和成本改進性能。在本領(lǐng)域提供解決方案的芯片制造商將在促進下一代無線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中發(fā)揮更加重要的作用。
相關(guān)閱讀：
• 4M Wireless將整套LTE協(xié)議棧移至Tensilica參考架構(gòu)
• TDD-LTE和FDD-LTE“和而不平”，前路仍多挑戰(zhàn)
• 全新16位ADC驅(qū)動器大幅提高LTE基站動態(tài)覆蓋范圍
End of article
增強型服務(wù)的發(fā)展為創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)先公司和用戶都帶來了巨大機遇，當(dāng)然在這些機遇的背后還同時伴隨著大量技術(shù)挑戰(zhàn)。部署和維護基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)使資本支出和運營開支不斷增加，這會降低運營商的投資回報率。其實，相關(guān)技術(shù)從2G到3G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型時就發(fā)生過這種問題，這種情況非常不利于運營商升級基礎(chǔ)設(shè)施。隨著3G向數(shù)據(jù)傳輸速率可達到50 Mb/s乃至100 Mb/s的長期演進（LTE）技術(shù)轉(zhuǎn)型，上述問題仍將繼續(xù)存在。因此我們非常有必要重新設(shè)計解決方案，以求深入解決基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)部的問題。
演進分組系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（Evolved Packet System Standard），也稱為長期演進-系統(tǒng)架構(gòu)演進（LTE-SAE）架構(gòu)是第三代移動通信伙伴計劃（3GPP）推出的下一代技術(shù)。LTE采用了獨立的頻分復(fù)用（OFDM）作為其無線接入技術(shù)，并采用了多單元天線技術(shù)（MIMO）。該標(biāo)準(zhǔn)可大幅提升數(shù)據(jù)速率和吞吐量。除了LTE之外，3GPP還定義了基于因特網(wǎng)協(xié)議的扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。LTE無線接入網(wǎng)絡(luò)也稱為E-UTRAN，由提供LTE用戶層（PDCP/RLC/MAC/PHY）的eNodeB以及趨向UE的控制層（RRC）協(xié)議終端組成。eNodeB通過X2接口彼此互聯(lián)。eNodeB還可通過S1接口連接到演進分組核心（EPC）。
采用1.5 MHz到20 MHz的靈活頻寬后，LTE實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，因此可減少延遲，改進系統(tǒng)容量、覆蓋和用戶數(shù)據(jù)速度，并同時降低成本。LTE還采用了如可簡化無線電網(wǎng)絡(luò)運營并讓其實現(xiàn)自動化的自組織網(wǎng)絡(luò)（SON）之類的新型功能，從而降低運營開支并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。
由于很多領(lǐng)域都極其依賴于無線網(wǎng)絡(luò)工作，因此技術(shù)供應(yīng)商所面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是確保無線數(shù)據(jù)用戶能像在有線網(wǎng)絡(luò)上一樣高效地存取數(shù)據(jù)。然而不幸的是，智能手機應(yīng)用在設(shè)計時并非專門面向無線基礎(chǔ)設(shè)施，而傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)除了處理無線媒體問題的媒體訪問控制（MAC）之外還內(nèi)置了RLC/PDCP等其他層，這些層可保證順利無誤地傳輸數(shù)據(jù)。因此，我們必須使用壓縮和其他編碼技術(shù)來實現(xiàn)無線電資源的高效共享，而這種資源在共享的無線電頻帶內(nèi)總是稀缺的。處理層的增多提升了器件架構(gòu)的復(fù)雜程度,數(shù)據(jù)速率可能高達數(shù)百Mb/s，這時問題就會進一步惡化。
在技術(shù)移植中，無線運營商關(guān)注的重點是控制資本開支和運營開支，并同時確保為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的體驗。推動升級的標(biāo)準(zhǔn)有多種，其中最主要的就是可擴展性和靈活性。在基站中，解決方案要從單一領(lǐng)域向多領(lǐng)域或多無線電方向發(fā)展，并應(yīng)支持E-UTRAN中多Gb有線速度網(wǎng)絡(luò)調(diào)度和路由數(shù)據(jù)包吞吐量。解決方案還要支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的IP和移植路徑，并應(yīng)實現(xiàn)同3G和2G網(wǎng)絡(luò)的互操作性。解決方案用以支持無線電和網(wǎng)絡(luò)資源高效使用的可配置性也是升級的決定因素。使用模式會隨地點和時間而變化，在此情況下，解決方案應(yīng)作出適應(yīng)性變化，以支持不同的速度和用戶數(shù)量要求。解決方案必須具有可配置性，從而在單領(lǐng)域向多領(lǐng)域應(yīng)用擴展時滿足用戶層和控制層的要求。同時，解決方案還必須提供端到端的安全性和數(shù)據(jù)隱私保護，避免用戶遭到越來越多的垃圾郵件、惡意軟件、DoS和病毒攻擊。
此外，深度數(shù)據(jù)包智能也非常重要，要讓內(nèi)置智能檢查通過無線網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)，幫助運營商了解IP網(wǎng)絡(luò)情況并對其實現(xiàn)高效管理。這也有助于解決可用性、延遲和質(zhì)量問題，且有助于網(wǎng)絡(luò)覆蓋和安全性問題的有效解決。
相對于重要推動因素，促進4G技術(shù)移植發(fā)展的架構(gòu)類型可分為三大類，即數(shù)據(jù)層處理器、多核處理器，以及將多核與加速器相結(jié)合。
理想的解決方案必須實現(xiàn)有線連接速度的L3性能和獨立于用戶的L2性能。此前的技術(shù)尚未完全滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而非對稱的多核技術(shù)可以能將多核處理器與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的加速器引擎融合在一起，這種技術(shù)采用了可將高性能處理器和加速器連接在一起的軟件可配置互聯(lián)架構(gòu)，以提供不受用戶影響的有線連接速度級性能。
總而言之，新型智能手機設(shè)備的出現(xiàn)和新型無線標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展以及隨之而來的速度提升、延遲減少，將為我們帶來真正的移動寬帶體驗，但這對運營商和電信廠商都提出了更高的挑戰(zhàn)。組合不同頻率的不同無線電技術(shù)、并處理不同的協(xié)議要求需要智能技術(shù)和較高的靈活性，這也是今后發(fā)展的必然要求。
多標(biāo)準(zhǔn)無線電基站和非對稱多核處理器技術(shù)只是實現(xiàn)LTE技術(shù)順利移植的第一步。移植需要靈活性，同時還要以更低的功耗和成本改進性能。在本領(lǐng)域提供解決方案的芯片制造商將在促進下一代無線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中發(fā)揮更加重要的作用。
相關(guān)閱讀：
• 4M Wireless將整套LTE協(xié)議棧移至Tensilica參考架構(gòu)
• TDD-LTE和FDD-LTE“和而不平”，前路仍多挑戰(zhàn)
• 全新16位ADC驅(qū)動器大幅提高LTE基站動態(tài)覆蓋范圍
End of article
下載文檔
