使用LTE的授权辅助接入(Licensed Assisted Access)是新兴的LTE技术，它将蜂窝信号置于未授权的频谱中。简称为LAA-LTE或LTE-U。大家都说，这场闪电战将尽快将这项新技术推向该领域。NTT DoCoMo而且威瑞森已经宣布对LTE-U进行测试。此外，在3GPP(移动标准机构)上的努力批准的研究项目10月初在斯洛文尼亚卢布尔雅那举行的RAN1 78bis比赛开始后，比赛速度很快。

“许可辅助”这个绰号表明了一些独特的东西:尽管它使用的是未经许可的频谱，但实际上它与已许可的频谱相关联。这是一种移动运营商通过整合未经许可的频谱来补充其网络的技术。未授权的频谱将“协助”授权的LTE。

3GPP已经决定保留与授权网络的链接，现在正将注意力转向实施。3GPP在创建LAA-LTE时要解决的一个关键问题是如何修改LTE，使其能够与Wi-Fi等其他技术公平地共享频谱。正如一些人所指出的(见博客1，博客2，blog3，最近blog4)但LTE-U最终能在多大程度上兼容Wi-Fi仍是一个热议话题。

到目前为止，在3GPP的贡献中通常出现三种共存方法;信道选择，LTE信号的某种形式的负载循环，以及先听后谈。将频道选择和LBT结合起来也很受欢迎。这篇文章将是系列文章的第一篇，更仔细地分析每种方法的利弊。

我们认为直接进入圣杯，先听后说会很有趣。

Listen-Before-Talk

在这三种方法中，先听后谈(Listen-Before-Talk，简称LBT)被认为是实现起来最麻烦的，但也是最有可能与Wi-Fi公平共存的方法。毕竟，Wi-Fi有自己的LBT风格，称为分布式协调功能(DCF)，或增强分布式通道访问(EDCA)，这取决于Wi-Fi的年代。有关这些LBT计划如何工作的更多信息，请参见这个解释很好从思科。

现在，一些监管区域，例如欧盟和日本，规定未领有牌照的频谱使用者使用LBT接入某些频段。然而，如果你仔细研究欧盟法规，它们为LBT计划提供了两种选择。选项1是使用Wi-Fi标准中定义的DCF/EDCA。另一种选择是使用两种方案之一，负载基础设备或基于框架的设备，在上面链接的文档中定义。基于负载的设备(LBE)(抱歉是首字母缩写汤!)的规则类似于Wi-Fi LBT。对最近3GPP贡献的回顾证实，与框架基础设备替代方案相比，更多的公司指向LBE规则。图1描述了LBE的后退过程。

图1 -欧盟负载设备LBT规则

Wi-Fi LBT和EU LBE LBT的关键区别在于回退过程。

在EU LBE中，它被称为扩展的CCA。EU LBE使用从0到q个槽的静态范围，每个槽为20µs。对于给定的产品，q值是固定的，即扩展的CCA范围始终是相同的大小。

相比之下，Wi-Fi使用9µs插槽和所谓的指数后退。这意味着当Wi-Fi客户端确定发生了碰撞时，它将用于下一次尝试的范围扩大一倍(该参数称为争用窗口)。

为了帮助可视化静态回退范围与指数回退范围的效果，我们创建了一个蒙特卡洛模拟器。在模拟器中，我们创建了一组遵循Wi-Fi规则的节点，以及另一组使用EU LBE规则的节点。然后，我们在一个共享信道上模拟一百万次传输机会。随着时间的流逝，客户端抽取随机数，或倒数计时器，或赢得比赛并发送数据包，或在某些情况下与其他客户端共享一个随机数，然后发生碰撞。图2绘制了一个简单的网络图。

图2 -模拟网络拓扑

仿真结果表明，静态回退与指数回退有很大差异。

图3显示了3种情况下传输成功率的增益或损失。这里的传输成功率定义为每个客户端成功完成CCA并在不发生碰撞的情况下发送突发的可能性。在这个图中，LAA客户端正在实现q = 32的EU LBE，或允许的最大后退范围，即最有可能提供良好的共存。

下面列出了三种场景:

1. 操作员A = Wi-Fi，操作员B = Wi-Fi
2. 运营商A = Wi-Fi，运营商B = LAA-LBT, 15台设备/运营商
3. 运营商A = Wi-Fi，运营商B = LAA-LBT, 20台设备/运营商

在显示结果时，我们使用情况1作为基线进行比较。

在情况2中，当运营商B使用EU LBE部署LAA网络时，可以看到共存行为很差。运营商B的LAA客户端传输成功率增加，而运营商A的Wi-Fi客户端传输成功率下降了77%。

在情况3中共存的情况更糟。在每个网络上只有20台设备的情况下，运营商A网络上的Wi-Fi设备显示传输成功率下降了88%。

图3中没有显示客户数量低时的情况。在类似于2和3的情况下，但每个操作员有4个或更少的设备，似乎存在良好的共存;Wi-Fi和LAA客户端都看到了Wi-Fi到Wi-Fi情况下的改善，情况1。

还要记住，这是对于使用EU LBE客户机的LAA的q = 32的最友好共存的情况。如果降低q值，使用EU LBE客户端的LAA和Wi-Fi性能都会受到影响。

仿真假设:全缓冲流量，CCA范围内的所有节点，单20mhz信道，同信道运行，客户端和ap / enb是静止的，Wi-Fi sta使用EDCA, BE AC (AIFS = 3, CWmin = 15)

图3

休斯顿，我们有麻烦了

在LAA- lte开发过程中，有意确保Wi-Fi和LAA公平共存的公司一直将欧盟LBT法规视为安全港。像“最坏的情况下，我们可以采用欧盟的LBT规则，我们就安全了”这样的想法经常被表达出来。

但仔细观察后，欧盟的LBT规则似乎并不是我们所寻找的共存的圣杯。

关键因素是EU LBE的有限和非自适应后退范围。当客户数量增加时，由于回撤范围有限且非自适应，可能会有更多的客户选择相同的回撤。结果是碰撞增加，性能降低，正如我们在上面的图中看到的那样。

看来现在又要重新开始为欧盟规则寻找补充内容，以帮助缓解这些问题。

乔伊·帕登著-