小型蜂窩解析——速度和數(shù)量問題

由于市政部門的審批手續(xù)繁瑣，因此新基站地址(基站塔和用于安裝基站箱的臨近空間)的獲取成本越來越高、耗時(shí)越來越長(zhǎng)。安裝基站的主要成本來自物業(yè)獲取成本和工程建設(shè)成本。就典型的基站而言，電子設(shè)備的成本僅占基站總建設(shè)成本的不足20%。在擁擠的城區(qū)或郊區(qū)建立蜂窩基站，除了選址空間有限這個(gè)難題以外，鐵塔的視覺影響也會(huì)讓事情變得更糟，造成市政審批難度不斷加大。

采用分布式基站架構(gòu)，可以在距離RRH數(shù)英里外的位置安裝基站箱，從而可以靈活地在建筑物、電線桿旁邊安裝小型RRH單元。這種RRH小型單元可以顯著降低視覺影響，并改善覆蓋效果(臨近最終用戶)。最終，通過中心站對(duì)多個(gè)遠(yuǎn)離RRH單元的基站箱(也成為云RAN)進(jìn)行統(tǒng)一控制的這種方法成為可能，這樣多家運(yùn)營(yíng)商就有可能通過虛擬化技術(shù)來共享高性能硬件。未來，還有可能把基站布置在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，利用臨近應(yīng)用服務(wù)器和應(yīng)用/用戶數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)來提高網(wǎng)絡(luò)效率，開創(chuàng)新的業(yè)務(wù)和機(jī)遇。另一方面，遠(yuǎn)程無線電頭端也將不斷靠近最終用戶。

分布式基站架構(gòu)部署在擴(kuò)展前端—回程網(wǎng)絡(luò)(front-haul network)或基站與遠(yuǎn)程無線電頭端之間的連接功能方面存在一定的缺陷。目前正在敷設(shè)將RRH連接到基站的專用光纖。同時(shí)也需要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，引入服務(wù)優(yōu)先級(jí)分類以維持合適的確定時(shí)延水平和端到端時(shí)間延遲管理，實(shí)現(xiàn)通用介質(zhì)共享。

就在分布式基站架構(gòu)為擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量提供可行性解決方案方面取得緩慢進(jìn)展的同時(shí)，近期小型蜂窩作為一種替代性方案悄然崛起，掀起了新一輪行業(yè)聚焦和一系列創(chuàng)新。小型蜂窩尚無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)加以規(guī)定。一般來說，小型蜂窩指使用小型緊湊機(jī)箱的完整基站，可方便地安裝在電線桿和建筑物外墻上。小型蜂窩的發(fā)射功率介于250毫瓦到5瓦之間，覆蓋范圍在50米到5千米之間。支持32/64個(gè)以上用戶且半徑為100米的小型蜂窩在人口密集的城區(qū)可能最為常見。小型蜂窩成本極低，預(yù)計(jì)約為典型宏蜂窩的1/10左右?？煽紤]在宏蜂窩機(jī)箱內(nèi)布置由5到10個(gè)甚至更多小型蜂窩組成的集群，作為增大網(wǎng)絡(luò)容量的支持設(shè)備，主要用于滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求?？墒褂眯⌒头涓C網(wǎng)關(guān)控制小型蜂窩，使之與相鄰小型蜂窩和上級(jí)宏蜂窩協(xié)調(diào)工作。負(fù)載均衡和蜂窩間干擾管理將是小型蜂窩網(wǎng)關(guān)控制的重要參數(shù)。

圖3，以宏蜂窩輔助集群的方式部署小型蜂窩。

雖然小型蜂窩擁有大量?jī)?yōu)勢(shì)，正在強(qiáng)烈地刺激推動(dòng)行業(yè)創(chuàng)新，但要實(shí)現(xiàn)更廣泛的部署仍面臨著各種嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。其中小型蜂窩回程是主要的障礙之一。根據(jù)具體部署場(chǎng)景，能否從回程解決方案工具套件中選取恰當(dāng)?shù)幕爻探鉀Q方案是簡(jiǎn)化部署的關(guān)鍵所在。但這會(huì)給在小型蜂窩中集成回程技術(shù)帶來相當(dāng)大的難度。使用兩個(gè)機(jī)盒(一個(gè)用于小型蜂窩，一個(gè)用于回程)的方式，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看不具可行性。小型蜂窩無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)在移動(dòng)回程層級(jí)中新增一層，進(jìn)一步加大了已經(jīng)捉襟見肘的移動(dòng)回程接入網(wǎng)絡(luò)的壓力。部署小型蜂窩的另一大障礙就是需要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和真正可互操作的框架，以確保小型蜂窩與相鄰蜂窩和平共存。小型蜂窩應(yīng)像自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)實(shí)體一樣良好運(yùn)行。如果管理不善、控制不好，蜂窩間干擾協(xié)調(diào)和動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡就會(huì)成為問題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體性能低下。雖然困難重重，小型蜂窩技術(shù)仍有很大的希望從容應(yīng)對(duì)無止境增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)容量需求。

總而言之，小型蜂窩部署數(shù)量與速度將取決于行業(yè)找到解決小型蜂窩問題解決方法的速度，以及分布式基站架構(gòu)運(yùn)用和推廣的程度。作為擴(kuò)展現(xiàn)有宏蜂窩的遠(yuǎn)程無線電頭端和有源天線系統(tǒng)，在許多情況下具有同樣的吸引力。毫無疑問，分布式基站架構(gòu)和小型蜂窩這兩種創(chuàng)新型技術(shù)將同時(shí)得以部署，共同提高網(wǎng)絡(luò)容量。小型蜂窩部署的簡(jiǎn)便性，小型蜂窩回程網(wǎng)絡(luò)的安裝與維護(hù)成本，以及小型蜂窩集群連同宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的總體性能，預(yù)計(jì)將是影響未來幾年小型蜂窩推廣與使用量的部分主要因素。