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4G/LTE网络扩展助力物联网快速发展:实现无限可能

对于网络开发者来说,紧跟4G/LTE通信的发展趋势至关重要。据最新预测,移动数据流量在未来几年将迎来爆炸性增长。随着无线网络数据量的激增,超过一半的数据将通过4G/LTE网络传输。为了提供更快速的服务,无线服务提供商需加大基础设施投资,扩展网络带宽和速度,这不仅是技术发展的必然,也是未来无线设备数量激增的必要条件。
网络扩展将对无线网络开发的多个领域产生影响,包括以太网交换、蜂窝基站高性能处理器、回传系统的改进、网络控制器以及企业无线局域网的开发。
在此背景下,云计算很可能成为无线服务提供商网络扩容计划的一部分。据Markets & Markets公司的报告,云计算支出在2013至2016年间预计将增长6,770亿美元。运营商将依赖云计算来满足不断增长的市场需求,推动了网络功能虚拟化(NFV)等创新技术的开发。NFV通过在通用服务器上虚拟化多个网络节点,提供了更高效的网络功能交付方式。
此外,演进的分组核心网(EPC)及其虚拟版本vEPC也是技术革新的重点。EPC作为3GPP核心网络架构的下一代,能够通过互联网协议快速传输数据包,而vEPC则将EPC功能虚拟化,以云服务的形式提供。面对回程网络带宽需求的挑战,传输提供商必须确保数据包网络的时效性和同步性,同时进行智能流量管理。
综合无线接入网(CRAN)技术的发展,支持更大型的基站建设,通过将多个远程射频头与发射塔合并至单一处理池,提供了更高效的信号处理能力。然而,这一切都依赖于更高性能处理器的集成。
网络容量的扩展不仅限于回程,去程网络也需要升级,以传输射频头到基站的通用公共射频接口(CPRI)流量。作为行业标准接口,CPRI已成为大部分射频基站产品的主要通道。
即将到来的4G/LTE网络将利用毫米波技术扩大数据传输管道。毫米波的高带宽和数据速度使其成为基站与无线接入网的关键链接。通过集成高性能处理器、多核处理器、MIMO技术数字信号处理(DSP)以及Fabric网络等技术,可以提供多个数据通道,缓解网络拥堵。
综合这些网络创新技术,4G/LTE网络的扩展将成为可能。这将提高网络速度、容量和安全性,使运营商能够提供更稳健的设备应用、更快速的连接能力以及更好的用户体验。对消费者而言,4G/LTE网络将带来更快的下载和上传速度、更少的哑点和更连续的数据流。同时,应用开发商也能够利用更快的网络速度,构建更丰富的移动游戏、银行业务、社交与购物等新体验。通过扩展4G/LTE网络,服务提供商将提高客户忠诚度、减少用户流失,并最终增加收入。

  对于网络开发者而言,只要稍稍关注一下4G/LTE通信的需求现状即可对未来发展趋势了然于胸。根据近期预测,到2018年,移动数据流量将增长11倍1。在流经无线网络的190 EB数据中,将有一半以上将经由4G/LTE网络传输。为了大规模的普及更为快速的4G/LTE服务,无线服务提供商必须通过加大对回程及核心网络基础架构的投资,来实现更大的带宽和更快的速度,而这也是预计 2018年无线互联设备增至100亿件以上的必要条件。扩展4G/LTE网络会影响无线网络开发的多个方面,包括网络以太网交换、蜂窝基站高性能处理器、改进后的回传系统、网络控制器以及企业无线LAN的开发。

4G/LTE网络扩展助力物联网快速发展:实现无限可能

  云计算极有可能被列入到无线服务提供商的网络扩容计划中。Markets & Markets研究公司在2014年的一份报告中预测,2013至2016年间的云计算支出将增加6,770亿美元。据了解,2013年全球IT支出总额高达3.7万亿美元。运营商将大幅依赖云级别网络来满足市场需求。为促进这种转变,一系列重要且具创新性的技术目前正在开发中。作为一系列新兴技术中的佼佼者,网络功能虚拟化(Network Function Virtualization, NFV)是一种虚拟多个网络节点以便大规模提供通信服务的服务器虚拟化变体。为提高以太网网络的可扩展性、灵活性及效率,NFV将网络功能从专属设备(如路由器交换机)转移到了运行虚拟化技术的通用型服务器。

  演进的分组核心网(Evolved Packet Core, EPC)与虚拟演进的分组核心网技术(Virtualized Evolved Packet Core, vEPC)也是重要的新兴创新技术。、EPC代表的是广泛应用的3GPP核心网络架构的下一代演进。EPC能够使用互联网协议更快地在网络中传输数据包,而非使用电路交换域。vEPC技术在无线网络中将EPC功能进行了虚拟化,使其更多地以云服务的形式获得交付。在回程网络中,传输提供商在满足日益增长的4G/LTE网络带宽需求方面将面临相当大的挑战。提供商必须确保数据包网络的时效性与同步性均精确无误,并对流量进行智能管理。增强回程的关键在于通常所说的综合无线接入网(Consolidated Radio Access network, CRAN)。CRAN技术支持开发更大型的基站,将多个远程射频头与发射塔合并至单一处理池。但要实现这一点则取决于更高性能处理器的集成。

  除了回程需要升级,去程网络容量也必须扩展,以便传输从射频头到基站的通用公共射频接口(Common Public Radio Interface, CPRI)流量。作为射频头到基站的行业标准接口规范,CPRI已使这一规范成为了一个完美接口,并且是大部分射频基站产品的主要通道。

  此外,即将到来的4G/LTE网络也将利用毫米波技术来扩大数据管道。毫米波(MM)是60 GHz及以上的无线频率,这一频率的带宽与数据速度可达到MHz频率的200倍。毫米波技术提供了从基站到无线接入网的关键链接,并能够在到达无线接入网(Radio Access Network, RAN)之前将多个基站菊链在一起。毫米波还可以直接向CRAN传输通用公共射频接口流量。相关开发包括针对微波链路的4K QAM、领先的提高网络调幅的方式以及广泛应用的光纤回程网络与蜂窝基站间10GbE的连接(替代1GbE连接),所有这些均有助于实现最佳性能,但还将取决于集成的高性能处理器,要想加快网络速度,人们还必须大幅提升基站处理器能力,利用基站中的多核处理器、MIMO技术、基站数字信号处理(DSP)以及Fabric网络等创新技术,为数据包提供多个通道,缓解网络拥堵。

  

  使4G/LTE网络扩展成为可能

  综合使用上述网络创新技术将提高4G/LTE网络的速度、容量以及安全性,以便运营商能够提供稳健的新型设备应用、更快速的连通能力以及更好的总体用户体验。从消费者的角度而言,4G/LTE有望通过更快的下载与上传、更少的哑点以及更连续的数据流来大幅提升用户体验。此外,LTE更快的速度也能让应用开发商们更游刃有余地构建更佳的移动游戏、银行业务、社交与购物等新体验。通过扩展4G/LTE网络,服务提供商将能够提高客户忠诚度、减少用户流失并增加收入。

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