1.3.1 LTE非授权频谱接入技术

随着LTE网络的快速部署和移动互联网的迅猛发展，数据业务迎来了大爆发，视频业务成为流量的主要类型，移动宽带数据流量连年呈指数级增长。为了保证用户体验，需进一步提升数据传输速率。增加频谱带宽是提升数据传输速率最根本也是最有效的方式。

然而，如上所述，作为运营商最重要的资产，授权频谱资源往往非常紧缺。虽然3GPP在LTE-A Rel-10版本中就已经支持将5个20MHz的LTE载波聚合到100MHz、在LTE-A pro Rel-13版本中可支持多达32个LTE载波的聚合，但是同一个运营商很难将几个10MHz或20MHz的LTE载波进行聚合。由于授权频谱资源的短缺，运营商自然而然地把目光投向了非授权频谱。在非授权频谱上部署LTE网络，可以使运营商在几乎不付出任何频谱资源成本的情况下增加新的可用频谱。

此外，从3G WCDMA/cdma2000/TD-SCDMA到4G LTE/LTE-A，基于3GPP国际通信标准的无线通信技术在全球得到了迅速普及和应用，这一方面反映了人们对无线宽带数据通信的需求在持续增长，另一方面也说明了3GPP是一个极其成功的国际通信标准化组织，其制定的系列无线标准能够很好地顺应无线通信发展的需求。

鉴于运营商、设备商、用户及关联行业对蜂窝网络使用非授权频谱通信的强烈需求和意愿，将3GPP在授权频谱无线通信上的研究成果延伸到非授权频谱，是一件水到渠成的事情。相对于Wi-Fi、蓝牙等其他非授权频谱通信设备，基于3GPP LTE技术的非授权频谱接入在初始接入、移动性管理、干扰消除、多址接入、授权与非授权共存、兼容性及运营管理等多方面具有天然的优势，并且它能够共享3GPP现有的成熟生态。然而，LTE非授权（LTE-U）频谱概念刚一提出就遭到了IEEE等组织的质疑。原因是在非授权频段上，依托于IEEE 802.11系列标准的Wi-Fi是现有最主流也是普及的通信技术，LTE-U的出现势必会和Wi-Fi展开正面竞争，不仅会对使用Wi-Fi的设备的通信产生潜在干扰（虽然可以通过中立的信道接入机制来规避），还会影响到Wi-Fi巨大的商业价值。

2014年9月，3GPP在授权辅助接入（LAA）研究项目[3]中首次引入了基于蜂窝网络接入非授权频谱的概念。在2015年成立的Rel-13 LTE LAA工作项目[11]中确定，LTE LAA以载波聚合技术为基础，由授权载波辅助非授权载波接入，以实现对LTE网络数据业务承载的补充（如图1-8所示），并且引入了LBT（先听后说）等机制，以实现与其他无线技术（例如Wi-Fi）之间的公平、友好共存。Rel-13 LAA系统基于LTE技术，采用子帧级的TTI（传输时间间隔）粒度进行精细调度，并且具备混合自动重传请求功能，因此在频谱效率和数据传输性能方面优于Wi-Fi系统。此外，Rel-13 LAA系统在干扰抑制、功率控制、移动性管理及无缝组网等方面的性能也优于Wi-Fi。

Rel-13 LTE LAA工作项目率先进行了LAA下行数据传输（辅小区下行为非授权载波）的标准化。2016年，Rel-14 LTE 增强的LAA（eLAA）工作项目[12]对LAA上行数据传输（辅小区上行为非授权载波）进行了研究和标准化。2017年，Rel-15进一步增强的LAA（FeLAA）工作项目[13]又对LAA物理层技术进行了更深层次的增强，引入自主上行发送（AUL）特性，以进一步提升非授权频谱资源的利用率，并降低发送时延。

LAA/eLAA/FeLAA（以下统称为LAA）操作下的非授权载波帧结构类型属于帧结构类型3，它不同于传统的帧结构类型1（FDD）和帧结构类型2（TDD），因为它没有绝对静态固定的上下行子帧位置，非授权载波上的任何子帧既可能被用于下行数据传输，又可能被用于上行数据传输。