LWA关键技术分析

徐 浪，申 滨，周晓勇，金 纯

重庆邮电大学 移动通信技术重点实验室，重庆 400065

1 引言

随着近些年移动互联网和计算机产业的快速发展，移动通信网给人们带来巨大便利的同时也带来了许多的技术挑战和难题。研究表明，全球移动数据流量预计在未来几年将增长8倍，达到每月47 EB，图1展示了未来几年每个月移动数据数据量的预测。相对于以前的网络，4G在网络速度方面取得了巨大的提升，甚至可以达到最高的150 Mb/s。新时代大量的新技术涌现，如车联网、人工智能、VR虚拟现实、海量机器通信、D2D通信等，4G的传输速率并不能满足上述技术对网络速率和时延越来越高的需求，同时大量设备的接入对LTE网络的容量提出了挑战。5G时代的来临给运营商带来了巨大的挑战，未来已经不再是单一的处理语音和数据业务的时代，伴随着物联网的到来，移动通信相关的产业也将发生变化。届时，5G不仅仅是拥有大容量、高速率、高效率、低时延的无线接入网，而且还是一种能够处理不同业务需求并获得良好用户体验的智能网络[1]。

图1 全球每月移动数据需求量预测

为了应对系统容量与数据速率的挑战，异构网络（HetNet）已经成为关键的网络演进路径。在异构网络中，各种网络的相互融合也成为一大趋势。而IEEE 802.11无线局域网（WLAN）拥有丰富的带宽资源和城市中大量低成本部署的优势，使得WLAN网络成为补充4G网络比较有吸引力解决方案。大型运营商正在转向WiFi（Wireless Fidelity），尽量地把LWA作为降低蜂窝基础架构负载的可能解决方案，同时为用户提供合理的服务质量（Quality of Service，QoS）。除了增加网络容量之外，WLAN还具有提供良好覆盖功能，特别是当用户靠近小区边缘或者蜂窝覆盖薄弱的室内环境时，可以利用WLAN网络来保障用户的QoS。相对于用户较少的稀疏区域，用户密集区域对网络需求量更大。

对于位于用户密集区域的LTE网络，大量的用户意味着大量的接入并且有巨大数据流通过LTE网络传输，由于LTE基站负载超过限制，基站性能就会减弱且不再保证用户的QoS，所以减少基站的负载至关重要。因此LTE WLAN网络融合（LTE WLAN Aggregation，LWA）应运而生，LWA是对现有LTE网络和WLAN网络的融合，是如今应对在LTE网络下用户激增、数据暴涨情况的一种解决方案。LWA主要目的是在不改变或者尽可能少地改变现有的异构网络的结构情况下减轻LTE网络的负载和提升整个系统的容量。

本文首先对LWA技术进行简要概述，然后详细介绍LWA的部署场景以及融合结构，并着重地分析LWA的分流机制和部分关键技术，同时归纳了目前业界对关键技术的研究现状，最后提出了未来LWA可能的研究方向，旨在提供综合性的认识。

2 LWA概述

2.1 LTE与WLAN

LTE是指3GPP组织推行的蜂窝技术在无线接入方面的最新演进。由于移动用户对高速率业务需求的快速增长以及新型宽带接入高速发展，为了解决这种挑战，蜂窝网络从3G演进到4G。同3G网络相比，LTE网络拥有高速率、低时延、更大系统容量和覆盖范围广等特性。同WLAN网络相比，LTE具有网络覆盖范围广、时延低、安全性高等特点。

WLAN是以无线电波通信技术构建的局域网，其传输范围为100 m左右，而且拥有传统有限局域网功能。WiFi是采用WLAN协议中的一项技术，基础配备为无线网卡及一个接入点（Access Point，AP）。WLAN网络拥有传输速率快、安装便捷、易规划、易扩展等特性，使其在校园、车站、体育场、企业、视频监控中等大型场所中被广泛使用。无线局域网的应用给用户带来了快捷、方便、低费用等良好的体验，因此在LTE网络负载过重时是一个很好的补充。表1列出了现有的蜂窝技术和WLAN技术的对比。

表1 蜂窝网与WLAN技术对比

2.2 LWA

LWA主要指LTE网络与WLAN网络通过特定的Xw接口实现双连接后再同时向用户提供传输业务的一种技术。其主要利用现有的LTE网络技术和WLAN网络技术为用户传输数据，而融合的关键是将本应由eNB（evolved NodeB）进行传输的数据分流到WLAN AP通过WLAN特有的非授权频段传输用户的数据，用户只需要通过简单的网络配置可以同时支持这两条链路。

LWA与之前提出的LTE-U（LTE in Unlicensed spectrum）、LAA（License Assisted Access）技术都有所不同。LAA主要指在非授权频段中使用LTE技术，而且是基于载波聚合的架构，授权频段载波通常是作为主小区（Pcell），非授权频段载波只作为辅小区（Scell）。同时为了保证与其他在非授权频段工作的技术共存，LAA采用了先听后说（Listen Before Talk，LBT）的信道竞争接入机制[2]。LTE-U是指利用现有的载波聚合（Carrier Aggregation，CA）技术，将授权和非授权频谱聚合，允许用户在一个LTE框架下同时通过非授权频谱和授权频谱接入系统。与LAA不同，LTE-U并不能保证LTE在非授权频谱上与WiFi的公平共存。对于业务传输，LWA也使用LTE-U和LAA工作的非授权频带，但是本质上的不同在于LWA通过WLAN网络自身进行传输。在LWA中，LTE和WLAN系统相互独立，这就意味着LWA不需要配置新的允许LTE在5 GHz上传输的硬件，它可以通过用户连接到WLAN AP的方式传输LTE网络流量。LWA通过IEEE 802.11标准接入非授权频谱，从而可以利用现有的WLAN部署。LWA系统只需要更改设备软件和部分协议就可以使移动设备通过非授权频段进行分流，把业务通过不同的链路进行传输，以达到分流的目的。

LWA移动管理功能主要包含移动性管理、测量和安全性管理。LWA移动性功能设计的目的是为了保持网络控制和UE（User Equipment）灵活性之间的良好平衡。eNB使用由一组WLAN AP组成的集合来服务用户。移动性可以由WLAN标识符（SSID、HESSID和BSSID）的任何组合识别。在移动组内，WLAN网络移动性由用户控制，WLAN网络之外的移动性由eNB控制。同时存在一种WLAN测量框架用来帮助eNB进行LWA配置（例如，激活/停用LWA和移动性）。eNB可以确定特定WLAN标识符和频率的测量结果来选择适当AP点进行连接。WLAN测量报告包括WLAN接收信号强度指示符（RSSI）和其他WLAN测量度量，如基于HotSpot 2.0的标准、准入容量、上行链路和下行链路回程率、信道利用率和站计数等。

在3GPP R13中，当eNB发生切换时，需要释放LWA配置。在R14中，与之前不同，在切换期间若UE、WT与目标eNB保持连接，UE仍能保持LWA配置。与R13相比，UE在发送和接收数据时保持LWA配置将会有更小的时延。在R13中LWA只支持WLAN侧下行分流，在R14中，LWA扩展分流范围还支持上行分流[3]。在下行传输中，承载拆分发生在eNB，而在上行传输中，承载的拆分发生在UE侧。由于上行传输同样涉及承载的拆分，若UE的缓冲区较小则会导致时延的增加，通过LTE或者WLAN链路会增加eNB到用户端的时延，这对分流业务是不利的。需要在eNB设置相应的LWA承载缓冲阈值，当用户缓冲区值大于阈值才进行LWA相关的操作，反之则单一选择LTE或者WLAN传输业务。

2.3 LWA融合结构

3GPP TS 23.402中提出了WLAN等非3GPP系统接入演进的分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）的互通架构，WLAN网络可以利用S2a、S2b或S2c等接口方式接入LTE EPC[4]。图2所示为非漫游融合架构，初期以S2a针对授信的非3GPP接入，是WLAN和PDN-GW（Public Data Network GateWay）、PCRF（Policy and Charging Rules Function）之间的接口，可基于PMIPv6（Proxy Mobile IPv6）或者GTP（GPRS Tunneling Protocol）协议实现。相比于S2a接口方式融合方案，S2b接口方式融合架构主要在非授权WLAN网络应用，是ePDG与PDN-GW之间的接口，可基于PMIPv6或GTP协议实现。该架构引入ePDG接入网关，并在终端和ePDG之间通过Internet密钥交换协议-版本2（IKEv2）建立IPSec隧道，保证3GPP网络中的业务数据不被中间WLAN窃取。S2c是终端和PDN-GW之间的接口，采用DSMIPv6协议，对终端的要求非常高。通过S2c承载既可以接入授信的非3GPP网络，也可以接入非授信的非3GPP网络。在HPLMN（Home Public Land Mobile Network）中，用户可以选择接入到PCRF或者3GPP AAA服务器。若接入到PCRF，则通过3GPP服务网关（SGW）经过Gxc接口接入到PCRF，若接入到3GPP AAA服务器则先通过3GPP SGW经过S6a接口接入到HSS（Home Subscriber Server）再通过SWx.接口接入到3GPP AAA服务器。用户还可以WLAN接入到PCRF或者3GPP AAA服务器。授权WLAN接入通过S2a接口接入到PGN-GW，PGN-GW通过Gx接口接入到PCRF。非授权WLAN接入通过SWa接入到3GPP AAA服务器。在整个融合架构下，用户可以选择3GPP授权的HPLMN接入或者WLAN接入进行数据传输。

图2 非漫游S2a、S2b接口方式融合架构

3 LWA部署场景和分流机

3.1 LWA部署场景

2016年3月由3GPP RAN全体会议在R13中正式批准LWA解决方案。目前提出的适用于LWA网络架构只有两种部署方案：一为共址场景；二为非共址场景。在共址场景中，eNB和WLAN AP实体通过理想链路连接并集成于公共节点中。基于异构网络现有的部署，eNB和WLAN AP都是独立的存在，并没有集成在一个节点中。非共址场景是指当eNB和WLAN实体并没有集成在一个公共节点中，主要使用非理想回程[5]。图3提供了非共址部署的示例。3GPP提出了用于WLAN系统逻辑表示的无线终端（Wireless Terminal，WT）节点概念。同时，UE与eNB、WT三者两两采用双连接模式，相互连接。其中eNB与WT在控制平面与数据平面通过Xw链路连接。在数据平面上，Xw使用用于用户平面的GPRS隧道协议（GTP-U），同时还提供流量控制和反馈功能。在控制平面上，Xw拥有添加、修改和释放WT以及从WT到eNB报告WLAN测量和连接状态的功能。其中，Xw接口具有3GPP R12中用于双连接的X2接口的部分特征。

图3 非共址配置的LWA部署场景

在实际部署中，由于LTE和WLAN网络相互独立性同时导致eNB和WLAN AP都独立分布在不同区域，而采用双连接方式也是直接利用eNB和AP最好的连接方式。直接利用现有的LTE网络和WLAN网络部署可以减少开销，所以主要存在场景为非共址场景，而目前对共址部署场景的研究较少，需要投入资金和时间去研究将eNB和AP集成在一个终端并实现功能，在短期内大范围实现并不容易。但在用户密集区域，在eNB上增加AP节点形成共址场景下的节点，可以减少接口Xw的排队时延，处理更多的用户数据并提高系统性能。在未来部署中，非共址场景更有前景。

3.2 LWA分流机制

在LWA主要的部署场景中，eNB和WT主要采用双连接模式，它们之间通过Xw接口进行连接。在LWA系统中要进行数据分流传输，需要考虑众多因素。首先，在用户向eNB卸载数据之前，用户需要先与LTE网络建立连接；其次，当接收到来自核心网传输的数据时，eNB考虑当前的负载情况、空闲WLAN AP数目、WLAN AP连接负载情况、链路通信质量等再动态选择相对较优的WLAN AP进行数据传输；最后，数据分流时根据上面的参考因素选择合适的WT，再根据接入点的性能和相应的算法再决定分流的数量，通过WT传输到UE。在R13中，LWA提出的分流机制主要是针对于下行链路的分流。而在R14中LWA也支持在WLAN侧上行传输。在R13中，LWA融合主要发生在PDCP（Packet Data Convergence Protocol）下行聚合[6]。为了能够让分流顺利进行，LWA为承载的拆分引入了基于PDCP的重新排序机制。相同IP（Internet Protocol）流的PDCP协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）可以由eNB通过LTE和WLAN网络独立传输，而UE的PDCP层重新排序机制确保被拆分的数据的完整性。不同于应用层聚合方案，如多路径传输控制协议（MPTCP），LWA中的每个PDCP PDU分裂承载允许更快地适应无线业务在LTE和WLAN下行链路上的波动。图4表示LWA数据结构，主要涉及数据流在eNB和WLAN中具体流向问题。eNB在参考部分因素后将决定PDU的流向。LWA解决方案支持两种数据承载：分离承载和交换承载。属于LWA交换承载的数据包总是由eNB通过WLAN AP传输到UE，而属于LWA分离承载的数据包可以通过AP或LTE传输到UE。若选择通过eNB进行传输则按照蓝色线路传输分离承载。蓝色线路表示从eNB的PDCP层到MAC层然后再传输到UE。若选择通过AP进行传输则按照绿色线路传输交换承载。绿色线路表示了数据流从eNB的PDCP到LWAAP（LTE-WLAN Aggregation Adaptation Protocol）层再到 WLAN MAC层最后传输到UE的过程。在AP中存在一个反馈机制，AP接收到来自eNB中的数据包并向UE传输完成后会向eNB发送一个反馈报告，同时在UE中同样会存在反馈机制，UE在接收数据包完成后向eNB发送传输完成反馈。在R13中，定义LWAAP实体作为PDCP层与WiFi MAC层之间的接口[7]。eNB的LWAAP实体向每个PDCP PDU附加一个字节的报头，以识别与PDCP实体相关联的数据无线承载（Data Radio Bearer，DRB），并允许LWA支持多个DRB的传输。为了让UE将携带PDU的WiFi帧与其他类型的分组进行解复用，IEEE委员会专门分配了新的以太网型（802.11MAC头中的一个字段）。

图4 LWA分流数据结构

4 技术挑战和研究方向

LWA在满足上面的设计要求之外，还存在一部分技术难题。本章主要讨论LWA面临的主要研究难题，分析部分关键技术并阐述关键技术上的研究现状。

4.1 技术难题

在LWA系统中，传输数据前首先需要解决的问题是接入点选择。在LWA系统中主有两种无线接入网络，分别是LTE网络和WLAN网络，其对应的接入点的主要有两种：一是eNB；二是AP。在LWA系统中，用户需要先接入eNB后再接入WLAN网络，最后eNB与AP相连接。目前LWA系统区域都是由几个eNB和多个AP提供业务覆盖。在拥有大量网络接入点的区域内，选择一个容量大、速度快的接入点进行数据分流至关重要。事实上，WLAN与LTE在物理（PHY）层和媒体接入控制层（MAC）层的接入技术并不相同。LTE采用集中式的MAC协议，WiFi的MAC层协议则采用分布式协调（Distributed Coordination Function，DCF）机制。图5对比显示了LTE与WiFi物理层资源配置方式。LTE在物理层下行链路采用的是正交频分多址接入（OFDMA）技术，通过CA技术宽带可达到100 MHz。WiFi系统在物理层则采用正交频分复用（OFDM）技术。如图5，在LTE系统中将带宽分为一系列的资源块（Physical Resource Block，PRB），12个OFDMA子载波组成一个PRB，不同的PRB可以为不同用户服务。同LTE网络有所区别，WiFi网络采用独占信道特性，当WiFi信道为某个用户传输数据，被占用信道就不能再向其他用户提供服务。在LWA系统中，eNB和AP根据自身的容量和当前负载可提供不同的服务质量并向UE发送报告，而UE需要根据eNB和WLAN发送的测量报告来选择性能较好的接入点进行数据分流。由此可知，LWA系统并不需要改变现有设备而是充分利用现有网络和设备。接入点的选择会影响分流的后续操作，从而影响整个系统的性能。优良的接入点不仅可以分担其他接入点的负载还可以增加整个系统的容量。

图5 LTE与WiFi物理层资源配置

在LWA系统中，LTE链路和WLAN链路使用不同的承载，即LTE使用LWA分离承载和WLAN使用LWA交换承载。当确定了所有承载模式时，eNB需要执行拆分调度，将LWA承载分离成两个链路，使承载内TCP流在整个系统中带来到良好吞吐量。系统流量分流并不是通过单一选择接入点就可以进行分流传输。在数据分流前系统需要考虑网络接入点的容量和性能，例如接入点的负载、带宽、参考信号接收功率（RSRP）等，eNB再根据这些性能评估分流到AP接入点的数量以及分流可能带来的影响。同时，分流的数量还涉及到系统公平性的问题。若分流的数量不加以限制，则极有可能给接入点带来性能下降、容量降低等弊端。因此，分流需要考虑在不损害现有接入点性能情况下，如何通过控制流量的数量来提升整个系统的吞吐量和性能。在LWA系统中，LTE和WLAN网络不仅可以保持其现有链接同时还可以实现LWA相关的操作，如何做到在不牺牲现有系统性能下，合理分配资源进行数据传输来获得最大化的系统容量和较优良的系统性能也是一个需要解决的问题。

4.2 研究现状及解决方案

根据上文提到的LWA所面临主要的问题，本节主要从融合架构、接入点选择和资源分配三个方面对异构网络的分流机制进行讨论。

4.2.1 融合层次选择

目前，主流的网络融合分流架构是由3GPP在2016年在会议上提出的。这种分流机制主要是发生在非共址场景下eNB的PDCP层。eNB和WLAN AP建立双连接后，eNB在PDCP层上执行PDCP分组的调度，数据可以分别通过LTE或WLAN传输的所有分组，通过WLAN传输的数据需要将其封装在帧中，UE接收到来自eNB和WLAN的数据需要在PDCP层重排序。目前大部分研究都采用在PDCP层融合架构，然后设计不同的方案进行流量分流以获取较好的吞吐量。文献[15]利用了PDCP层融合机制并对AP和用户端进行了设计。为了让承载顺利地卸载到AP，可以考虑将承载进行分类，在eNB侧RLC（Radio Link Control）层上增加新数据包滤波器层，将之前分组的数据进行重新排序再传送到用户的RLC层。3GPP在R13中不仅提出了主流的PDCP层分流的融合机制，还提出了通过IP层进行分流的融合机制。如图6所示，该融合机制主要发生在IP层。该机制需要通过在节点的协议栈中引入链路聚合层（LAL）来实现。LAL可以支持基于频道信息的分组转向。经过LTE和WiFi接口的数据包将在其协议栈上进行常规数据包转发过程，并直接发送到IP层。该机制可以通过LTE和WiFi接口实现无缝移动，实现链路层的互通效益和更好的服务质量（QoS）。以上都是发生在非共址场景中的分流，共址场景下存在一种新的网络分流架构。如图7所示，该融合机制发生在RLC层，这种融合机制需要将eNB和WLAN AP集成在一个端点中，该融合机制可以在RLC层形成一个缓冲窗来控制PDU的大小，在WiFi侧设计一个虚拟WiFi调度器（Virtual Wifi Scheduler，VWS），该调度机制只作用于WiFi传输的承载。最后通过LTE或者WiFi链路传输。受益于这种机制的设计，系统的吞吐量增加且时延有所减少。表2分析对比了在PDPC层、IP层和RLC层融合方案的优点性能及复杂度。

图6 LTE和WLAN在IP层融合

图7 LTE和WLAN在RLC层的融合架构和虚拟WiFi调度程序

4.2.2 网络接入点选择

多个WLAN AP通过双连接与eNB相连，并且向eNB报告关于当前接入点的性能和信道状况的信息，然后eNB根据所报告的信息来确定WLAN AP是否适用于LWA。WLAN AP也可以作为不服务于LWA的本地WLAN AP。网络接入点的选择主要包括三个过程：（1）接入点发现过程；（2）接入点选择过程；（3）接入点接入过程。在网络接入点发现过程中，LWA系统会要求接入点向用户发送当前接入点的服务质量、支持数据速率、负载情况、接收信号强度等信息。在接入点选择过程中，用户接收到各接入点发送的信息，根据综合性能和信道质量的比较来选择性能较好的接入点进行连接。由于在LWA系统中，WLAN必须先连接支持LWA的小区，可以考虑在宏小区和小小区之间做出抉择时用户使用CRE（Cell Range Expansion）算法进行选择，然后将吞吐量取对数作为系统的效用函数，通过用户在两种技术下可获得的带宽比值建立KKT（Karush Kuhn Tucker）条件，帮助用户选择使用LTE技术还是WiFi技术[8]。在异构网络中，用户体验（Quality of Experience，QoE）也是一种衡量性能的标准，为了得到更好的QoE，文献[9]提出了一种基于QoE的异构网络接入点算法，首先归纳用户的偏好属性集，其次计算每个属性的效用值，利用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）计算判决指标的主观权重，再利用归一化方法获得各个属性的效用值向量和主观偏好权重向量，最后通过加权平均法得到用户对网络接入点总的满意度，选择满意度最高的网络接入点进行连接。由于算法选择用户体验，所以系统在吞吐量方面提升不大。为了兼容用户需求和吞吐量问题，可以考虑一种联合系统性能和用户需求的接入点选择方法[10]。用户在接入点接入过程中对接入点的反馈的信息如信道资源、接收信号强度等使用奖励函数进行接入点的性能评价。经过性能评估后，选择一个满足用户QoS需求和网络性能需求的接入点进行连接。方案虽然提升了整个系统的性能，但是对于小区边缘的用户却没有提升。考虑全局，文献[12]提出了一种基于聚合的小区选择的算法。在选择接入点前，eNB需要向用户定期广播可用的WLAN AP接入点列表。方案需要考虑价格、能耗、负载、时延四个属性值，并通过层次分析法对多属性决策做出改进，然后计算用户对于各网络的偏好同用户接收到的信号质量相结合，综合所有条件来选择一个功耗低、时延小、成本低的网络接入点进行数据分流。该方案在整体性上不仅对系统吞吐量有所提升还能提升边缘用户体验性能。表3中分析对比了三种不同的接入算法的优势及缺陷。

4.2.3 资源分配选择

无论选择在PDCP层、IP层或RLC层进行数据分流，都需要对数据资源进行合理的分配。数据分流首先要涉及到承载拆分，数据承载拆分会带来延时，为了减少传输过程的时延，每个PDCP PDU都需要选择提供最短分组延迟的链路进行流量传输。在用户侧PDCP层承载的重新排序同样带来延时。一个优良的分流机制不仅可以减少传输控制协议（TCP）往返时间还能避免潜在TCP拥塞，这对于提高基于TCP的应用程序的性能方面起着关键作用。在LWA系统中，数据资源合理分配之前，选择性能优良的接入点后，能不能让LWA系统实现吞吐量和性能的提升取决于数据资源的分配。为了解决用户满意度的问题，文献[14]提出基于LTE与WLAN流量转向和链路聚合方案。将平均数据速率作为衡量标准，设计不同的分流方案，例如将对LTE不满意用户转移到WLAN、将不满意用户转移到次级小区WLAN、转移不满意用户到次级小区和转移满意用户到LTE、将频谱效率最高的用户转移到WLAN、将LWA应用于频谱效率最高的用户转移到WLAN。然后通过与阈值的对比来选择相应的分流网络。最后对比以上不同的方案来选择一个性能最好的分流方案。算法对于不满意的用户分配了更多的资源，减少了不满意用户，提升系统性能，但在时延和吞吐量上优势并不明显。为了解决时延问题，文献[15]提出一种基于时延的流量控制方案。在时延比较的标准下，首先要评估LTE和WLAN网络数据的时延，然后对时延的大小进行比较，选择时延较小的网络，若时延较小为LTE网络，再次将LTE时延和最大排队时延进行比较，小于最大排队时延则选择LTE进行数据传输；若时延较小为WLAN网络，将双连接通道Xw时延加上最大排队时延总和与WLAN网络时延相比较，若WLAN时延较小则选择WLAN进行数据传输，否则保留数据，系统重新评估LTE和WLAN时延。该算法虽然选择时延较小的网络进行传输，但整个系统吞吐量提升效果一般且公平性较差。为了实现更大吞吐量增益，文献[18]提出了一种基于智能承载的调度算法。分别设计模式选择和承载调度机制的方案。为了小区内公平性，在模式选择中，LWA经过求最大化吞吐量来决定模式的选择，LTE或者LWA。承载调度机制中包括基于时延的调度机制、带宽评估机制和在用户的PDCP层重新排序机制。该方案能够在用户吞吐量和公平性取得较好的提升，满足LWA提出的初衷，然而其实现复杂度较高。文献[20]提出了一种独特RLC层集成架构（该融合架构发生在共址场景下）和虚拟WiFi调度器，它包含一个数据导向一体化窗口方案，最大限度地减少WiFi网络中存在的三次确认的延迟。算法还考虑到用户的CQI（Channel Quality Indicator）和负载，VWS还为WiFi传输设计了最小CQI优先传输方案、最大CQI优先传输方案、在RLC缓冲区中数据量最多的用户优先传输方案、在RLC缓冲区中数据量最多的用户最小CQI传输方案、在RLC缓冲区中数据量最多的用户最大CQI传输方案五种可选的承载选择方案。同时为了实现系统公平性，增加与LTE调度器协调的反馈机制。正是采用了共址场景，算法在吞吐量、时延及公平性方面的性能都较好。由于WLAN网络覆盖范围的局限性，以上所有方案并不适用于高速移动的用户。表4中分析对比了四种不同的资源分配算法的优势、缺陷、特点和应用场景。

表2 LWA融合层次的对比分析

表3 LWA接入点选择方案对比分析

表4 LWA流量控制算法对比

5 结束语

本文对LWA技术进行了概述，将本应LTE网络传输的业务分流到WLAN网络，直接利用WLAN网络的非授权频谱进行传输，不仅可以减轻LTE网络的负载还可以提升系统容量。从目前来看，LWA要广泛地在现有网络中实现部署，接入点选择和资源分配的问题是最需要解决的。对未来的研究中，以下几个方面值得关注：首先由于WLAN系统只针对于静止或者低速的用户，对于一般的速度或者高速用户是否适用于LWA系统，值得研究。其次是分流方案的设计是否高效的、合理的。优良的分流机制利用空闲WLAN网络不仅能解决LTE的负载问题还能实现吞吐量的提升。再者，如何有效合理地部署共址场景和非共址场景，来获得最大的吞吐量并且尽可能使用成熟的技术，降低开发的成本。最后，在5G来临之际，异构网络将有更多的接入技术，异构网络融合技术仍然是一项研究热点。