【消費電子實驗室-2015/5/15】對于網絡開發者而言，只要稍稍關注一下4G/LTE通信的需求現狀即可對未來發展趨勢了然于胸。根據近期預測，到2018年，移動數據流量將增長11倍1。在流經無線網絡的190 EB數據中，將有一半以上將經由4G/LTE網絡傳輸。

       為了大規模的普及更為快速的4G/LTE服務，無線服務提供商必須通過加大對回程及核心網絡基礎架構的投資，來實現更大的帶寬和更快的速度，而這也是預計2018年無線互聯設備增至100億件以上的必要條件。擴展4G/LTE網絡會影響無線網絡開發的多個方面，包括網絡以太網交換、蜂窩基站高性能處理器、改進后的回傳系統、網絡控制器以及企業無線LAN的開發。

       云計算極有可能被列入到無線服務提供商的網絡擴容計劃中。Markets & Markets研究公司在2014年的一份報告中預測，2013至2016年間的云計算支出將增加6,770億美元。據了解，2013年全球IT支出總額高達3.7萬億美元。運營商將大幅依賴云級別網絡來滿足市場需求。為促進這種轉變，一系列重要且具創新性的技術目前正在開發中。

       作為一系列新興技術中的佼佼者，網絡功能虛擬化（Network Function Virtualization, NFV）是一種虛擬多個網絡節點以便大規模提供通信服務的服務器虛擬化變體。為提高以太網網絡的可擴展性、靈活性及效率，NFV將網絡功能從專屬設備（如路由器與交換機）轉移到了運行虛擬化技術的通用型服務器。

       演進的分組核心網（Evolved Packet Core, EPC）與虛擬演進的分組核心網技術（Virtualized Evolved Packet Core, vEPC）也是重要的新興創新技術。、EPC代表的是廣泛應用的3GPP核心網絡架構的下一代演進。EPC能夠使用互聯網協議更快地在網絡中傳輸數據包，而非使用電路交換域。vEPC技術在無線網絡中將EPC功能進行了虛擬化，使其更多地以云服務的形式獲得交付。

       在回程網絡中，傳輸提供商在滿足日益增長的4G/LTE網絡帶寬需求方面將面臨相當大的挑戰。提供商必須確保數據包網絡的時效性與同步性均精確無誤，并對流量進行智能管理。增強回程的關鍵在于通常所說的綜合無線接入網（ Consolidated Radio Access Network, CRAN ） 。CRAN技術支持開發更大型的基站，將多個遠程射頻頭與發射塔合并至單一處理池。但要實現這一點則取決于更高性能處理器的集成。

       除了回程需要升級，去程網絡容量也必須擴展，以便傳輸從射頻頭到基站的通用公共射頻接口（Common Public Radio Interface, CPRI）流量。作為射頻頭到基站的行業標準接口規范，CPRI已使這一規范成為了一個完美接口，并且是大部分射頻基站產品的主要通道。

       此外，即將到來的4G/LTE網絡也將利用毫米波技術來擴大數據管道。毫米波（MM）是60 GHz及以上的無線頻率，這一頻率的帶寬與數據速度可達到MHz頻率的200倍。毫米波技術提供了從基站到無線接入網的關鍵鏈接，并能夠在到達無線接入網（Radio Access Network, RAN）之前將多個基站菊鏈在一起。毫米波還可以直接向CRAN傳輸通用公共射頻接口流量。

        相關開發包括針對微波鏈路的4K QAM、領先的提高網絡調幅的方式以及廣泛應用的光纖回程網絡與蜂窩基站間10GbE的連接（替代1GbE連接），所有這些均有助于實現最佳性能，但還將取決于集成的高性能處理器。

        要想加快網絡速度，人們還必須大幅提升基站處理器能力，利用基站中的多核處理器、MIMO技術、基站數字信號處理（DSP）以及Fabric網絡等創新技術，為數據包提供多個通道，緩解網絡擁堵。

       綜合使用上述網絡創新技術將提高4G/LTE網絡的速度、容量以及安全性，以便運營商能夠提供穩健的新型設備應用、更快速的連通能力以及更好的總體用戶體驗。從消費者的角度而言，4G/LTE有望通過更快的下載與上傳、更少的啞點以及更連續的數據流來大幅提升用戶體驗。此外，LTE更快的速度也能讓應用開發商們更游刃有余地構建更佳的移動游戲、銀行業務、社交與購物等新體驗。通過擴展4G/LTE網絡，服務提供商將能夠提高客戶忠誠度、減少用戶流失并增加收入。

       作者：博通公司基礎設施和網絡集團副總裁兼首席技術官  Nick Ilyadis