SmallCell發展現狀及展望

摘要：根據預測到2015年，無線數據流量將會超過有線的數據流量，部署smallcell能同時滿足客戶對通訊品質和運營商對運營成本要求的情況下提供巨量的數據服務。安裝smallcell的目的就是為越來越多的人提供好的網絡服務以及有足夠的帶寬來享受創新的移動互聯網服務。本文就smallcell的發展前景和技術發展趨勢進行了詳細介紹。

關鍵詞：SmallCell；家庭基站；Wi-Fi；融合；SON技術

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712（2012）20-0004-01

SmallCell源于最初為家庭場景設計的Femtocell（俗稱的“家庭基站”），SmallCell的“小”是相對于傳統的宏基站（Macrocell）而言的，其特點體現在：小型化、低發射功率、可控性好、智能化和組網靈活。從發射功率看，典型發射功率在100mW到5W之間；從重量看，普遍重量在2到10kg之間；從組網方式看，支持包括DSL/光纖/WLAN及蜂窩技術在內的多種技術的回傳；而且還具備自動鄰區發現、自配置等SON功能。

一、SmallCell的應用情況

自2007年9月Sprint全球首家部署Femtocell以來，SmallCell已成功在23個國家的41張網絡中部署，目前全球部署量超過380萬臺，主要以Femtocell的形態存在（占80%）。而從地區分布來看，主要分布在美國（Sprint部署超過90萬臺＼ATT部署約50萬臺）、歐洲和日韓（日本軟銀部署12萬臺）。

從國內三大運營商的情況來看，中國聯通早在2009年就推出“3G驛站”品牌，提供基于WCDMA的Femto家庭基站，服務于北方十省；中國移動于2012年2月在江蘇正式開始TD-SCDMAFemto家庭基站的商用放號，截止到2012年9月僅蘇州地區實裝數超過2萬臺。

而且為了解決未來眾多LTE網絡面臨的高頻組網穿損的問題，SmallCell成為運營商的不二選擇，SmallCell已經處在爆發式發展的前夜。

二、SmallCell未來發展前景

（一）SmallCell市場分布預測

中國市場引起SmallCell產業鏈的關注，則反映出業界一致看好TD-LTE在中國未來2年的發展。隨著中國政府正式宣布把2.6GHz頻段全部190MHz都留作TD-LTE，中國市場對LTESmallCell的需求更加迫切。

（二）SmallCell市場規模預測

咨詢機構Dell’Oro在2012年7月發布的研究報告中，預測未來5年SmallCell市場將快速增長。不包含家庭Femto市場，到2016年SmallCell在全球RAN投資中的占比將從3%上升到9%。目前的SmallCell主要用于補盲，未來則更多用于補熱。Dell’Oro預計2012年SmallCell的全球收入約為11.4億美元，而到2016年SmallCell的全球收入將達到34.2億美元，年均復合增長率超過30%。其中LTESmallCell的表現尤為突出，2012年預計市場收入只有3千萬美元，占整個SmallCell市場收入的份額不到5%；而到2016年其市場收入將達到18億美元，占到整個SmallCell市場收入的53%。而來自咨詢機構Infonetics的研究則表明：2013年4GSmallCell的出貨量將占37%，3GSmallCell將占63%；到2015年4GSmallCell的出貨量將首次超過3G；到2016年SmallCell的整體出貨量將達到3百萬，市場規模達到21億美元。這和Dell’Oro的研究分析結果基本一致。

（三）LTESmallCell市場規模預測

進入LTE時代，由于全球各國的LTE頻段非常分散，包括了2.6GHz、2.3GHz、2.1GHz、1.8GHz、1.5GHz、800MHz、700MHz等。根據對50家已經公布頻率規劃的運營商進行的統計，62%的LTE網絡將部署在2.1GHz或更高的頻段，而其中41%的網絡在2.6GHz或更高頻段。眾所周知高頻段覆蓋性能占劣勢，而未來數據業務有80%是發生在室內的，僅僅依靠宏蜂窩網絡無法有效進行熱點和室內的覆蓋，所以SmallCell對于LTE網絡的建設至關重要。

有報告指出：即使不包含家庭Femtocell市場，到2016年，LTE-TDDSmallCell的市場規模將達到7億美元，而LTE-FDDSmallCell的市場規模將達到11億美元。

三、SmallCell技術發展趨勢

（一）與Wi-Fi的融合

Wi-Fi是IEEE802.11標準的統稱，來自可以和3GPP并駕齊驅的另一組織IEEE，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n以及后續的802.11ac/ad等，目前市場上在售的WiFiAP和終端等多已支持802.11n標準并向下兼容。Wi-Fi的工作頻段是2.4GHz或5GHz，是不需要政府授權使用的頻段。對比3GPP蜂窩技術Wi-Fi組網更加靈活，但同時也帶來了干擾不可控的問題。博通、高通和Mavell等重量級芯片廠商，在今年先后發布了支持802.11ac的芯片，最大支持速率為1.3Gbps，毫不遜色于LTE蜂窩網絡。

（二）網絡與終端協同

在移動互聯時代，新的終端和業務層出不窮，如何保障不同終端、不同業務、不同狀態下的QoE是運營商面臨的挑戰。現有移動網絡對于用戶的信息了解不夠，這也造成了無法實現更好的資源調度和保障體制。隨著智能手機的處理能力越來越強大，我們預計SmallCell網絡和終端的協同是未來發展的技術趨勢，終端通過信息上報增加網絡對用戶狀態等相關信息的了解，從而最終實現改善用戶體驗、降低信令開銷、節省終端能耗的目的。

（三）可管可控業務本地化

移動數據業務越來越多呈現為多用戶交互式業務，例如社區網絡、微博、視頻分享等。在這種情況下，如果所有的SmallCell的數據流量都要回傳到核心網絡，必然帶來額外的時延和傳輸開銷。我們預計SmallCell未來將引入業務本地化的架構，根據業務屬性、用戶位置等決策，將適合進行本地化的業務通過小基站直接在接入網內進行疏導，支持同一基站下或相鄰基站之間的直接通信，從而大大節省傳輸資源，降低端到端的通信時延。

（四）SON技術

因為大量的SmallCell基站并不像傳統宏基站一樣位于運營商的站點，為了降低安裝、維護成本，SON技術是SmallCell不可或缺的組成部分。SON不僅包括自動物理小區ID配置、自動鄰區關系獲得、小區間干擾協調等，還應具備自動IP連接、自動軟件升級、發射功率自動調整等。SmallCell面臨的重大挑戰如宏微協同、干擾控制等都涉及到SON。雖然目前的SON實現不完美、SON的機制也很復雜，但是在沒有出現其他的可替代性技術前，我們預計SON技術仍將是SmallCell未來最重要的技術發展趨勢之一。

[作者簡介]陳寧（1978.9-），男，石家莊信息工程職業學院，講師，通信教研室主任，工學碩士，移動通信網絡規劃與設計。