對于網(wǎng)絡開發(fā)者而言，只要稍稍關注一下4G/LTE通信的需求現(xiàn)狀即可對未來發(fā)展趨勢了然于胸。根據(jù)近期預測，到2018年，移動數(shù)據(jù)流量將增長11倍1。在流經(jīng)無線網(wǎng)絡的190 EB數(shù)據(jù)中，將有一半以上將經(jīng)由4G/LTE網(wǎng)絡傳輸。
為了大規(guī)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(wǎng)絡基礎架構的投資，來實現(xiàn)更大的帶寬和更快的速度，而這也是預計2018年無線互聯(lián)設備增至100億件以上的必要條件。擴展4G/LTE網(wǎng)絡會影響無線網(wǎng)絡開發(fā)的多個方面，包括網(wǎng)絡以太網(wǎng)交換、蜂窩基站高性能處理器、改進后的回傳系統(tǒng)、網(wǎng)絡控制器以及企業(yè)無線LAN的開發(fā)。
云計算極有可能被列入到無線服務提供商的網(wǎng)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(jù)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(wǎng)絡來滿足市場需求。為促進這種轉(zhuǎn)變，一系列重要且具創(chuàng)新性的技術目前正在開發(fā)中。
作為一系列新興技術中的佼佼者，網(wǎng)絡功能虛擬化(Network Function Virtualization, NFV)是一種虛擬多個網(wǎng)絡節(jié)點以便大規(guī)模提供通信服務的服務器虛擬化變體。為提高以太網(wǎng)網(wǎng)絡的可擴展性、靈活性及效率，NFV將網(wǎng)絡功能從專屬設備(如路由器與交換機)轉(zhuǎn)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(wǎng)(Evolved Packet Core, EPC)與虛擬演進的分組核心網(wǎng)技術(Virtualized Evolved Packet Core, vEPC)也是重要的新興創(chuàng)新技術。、EPC代表的是廣泛應用的3GPP核心網(wǎng)絡架構的下一代演進。EPC能夠使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議更快地在網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)包，而非使用電路交換域。vEPC技術在無線網(wǎng)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(wǎng)絡中，傳輸提供商在滿足日益增長的4G/LTE網(wǎng)絡帶寬需求方面將面臨相當大的挑戰(zhàn)。提供商必須確保數(shù)據(jù)包網(wǎng)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(wǎng)( Consolidated Radio Access Network, CRAN ) 。CRAN技術支持開發(fā)更大型的基站，將多個遠程射頻頭與發(fā)射塔合并至單一處理池。但要實現(xiàn)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(wǎng)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(yè)標準接口規(guī)范，CPRI已使這一規(guī)范成為了一個完美接口，并且是大部分射頻基站產(chǎn)品的主要通道。
此外，即將到來的4G/LTE網(wǎng)絡也將利用毫米波技術來擴大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)的關鍵鏈接，并能夠在到達無線接入網(wǎng)(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(fā)包括針對微波鏈路的4K QAM、領先的提高網(wǎng)絡調(diào)幅的方式以及廣泛應用的光纖回程網(wǎng)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(xiàn)最佳性能，但還將取決于集成的高性能處理器。
要想加快網(wǎng)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(shù)字信號處理(DSP)以及Fabric網(wǎng)絡等創(chuàng)新技術，為數(shù)據(jù)包提供多個通道，緩解網(wǎng)絡擁堵。
綜合使用上述網(wǎng)絡創(chuàng)新技術將提高4G/LTE網(wǎng)絡的速度、容量以及安全性，以便運營商能夠提供穩(wěn)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(xù)的數(shù)據(jù)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(fā)商們更游刃有余地構建更佳的移動游戲、銀行業(yè)務、社交與購物等新體驗。通過擴展4G/LTE網(wǎng)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。
資料來源：
1 Cisco Systems: Visual Networking Index，2014年6月
作者：博通公司基礎設施和網(wǎng)絡集團副總裁兼首席技術官 Nick Ilyadis
關于作者：
Nick Ilyadis是博通(Broadcom)公司基礎設施和網(wǎng)絡部門副總裁兼首席技術官，他負責為包括網(wǎng)絡交換、以太網(wǎng)控制器、無線局域網(wǎng)、SerDes、PHY、處理器和安全等技術在內(nèi)的一系列芯片產(chǎn)品制定產(chǎn)品策略和跨產(chǎn)品線組合方案。Nick Ilyadis涉及的細分市場包括數(shù)據(jù)中心、服務運營商、無線基礎設施和企業(yè)網(wǎng)絡。在加入博通公司之前，他在北電網(wǎng)絡公司擔任負責企業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品工程的副總裁。他還在美國數(shù)字設備公司(DEC)和 Itek 公司擔任過工程方面的職務。
Nick Ilyadis擁有新罕布什爾州大學電子工程碩士學位和羅切斯特理工學院的電子工程學士學位。
