耿海粟
(中國聯合網絡通信有限公司 河南省分公司,河南 鄭州 450000)
隨著大數據時代的到來以及用戶生活品質的提升,用戶對于無線網絡的覆蓋深度與傳輸速率要求日漸新高,各大運營商先后增加了宏站覆蓋的投入和3G、4G網絡的部署。以上舉措雖一定程度增加了網絡的覆蓋力度,但從覆蓋深度、網絡容量、用戶體驗以及投資回報比方面考慮仍需要改進。
本文主要從現網所遇困境、Small Cell優勢以及宏微補融方案等三方面簡要探討Small Cell對宏網的補融策略。
確定現網所遇的問題,首先需要明確用戶需求。用戶需求直接決定產品用途,也反映了當前網絡中存在的問題。用戶的需求主要可以分為以下幾點。
1.1 無健康隱患,設備不能對用戶的身體健康造成潛在威脅,須符合國家規定的各項指標要求且在用戶的認知范圍內能夠被主觀接受。
1.2 無間接支出,不對不屬于自身主觀購置的產品進行直接或間接的支出。
1.3 無盲點覆蓋,在任何地方都可以保證正常的無線通信服務,不會出現無服務情況。
1.4 高質量語音,在語音過程中不會出現掉話、斷續、雜音、無法接打電話等情況,保證語音過程由始至終正常進行。
1.5 高速率數據,在數據業務進行過程中,能夠快速進行網頁瀏覽、數據上傳下載,不能出現上網無響應、速率過慢或延遲過大等情況。
現網技術雖然已經成熟,能夠解決廣度覆蓋、語音質量、傳輸速率、多用戶接入等大多數客觀問題,但對于最貼近用戶的許多主觀問題仍無法有效解決,對比用戶需求,可以得出以下幾項問題:
1.5.1 無法進行深度覆蓋,宏網只能進行戶外大面積的覆蓋,當進入辦公樓、地下室、商場、小巷等相對比較密閉的地區時則無法提供優質的服務。
1.5.2 無法應對用戶增長,當處于繁華地區時,話務量很大,宏網容量很快飽和,缺少分擔話務量的設備,并且過多的用戶導致業務性能下降。
1.5.3 用戶協調難度很高,由于宏站輻射過大,多數用戶擔心自身健康問題,拒絕在小區內安裝基站。
1.5.4 投入產出不成正比,宏站的建造成本很高,在某些偏僻地區建造宏站需要很大投入,但不能得到有效回報。
以上問題屬于宏站的固有缺陷,不能通過技術改進來解決,需要引入第三方設備進行解決。

圖1 宏網所面臨的問題
2.1 Small Cell產生背景
Small Cell是低功率的無線接入節點,具有自配置、自優化、自治愈的功能,主要用于盲區深度覆蓋以及宏網數據分流。其誕生的主要原因來源于室內業務的快速增長以及宏站的分流需求,同時3G、4G信號的墻衰問題、數據業務的高速需求、建站成本以及設備的環保需求也促使Small Cell快速發展[1]。
2.2 Small Cell特點
Small Cell主要針對室內場景設計,根據需求進行優化,對于宏站所存在的覆蓋深度、分流、協調、投資回報比等問題進行改進[2],具有以下特點:
2.2.1 深度覆蓋,解決宏網覆蓋盲點,為比較密閉的空間提供服務。
2.2.2 話務量分流,增加系統容量,能夠應對用戶使用量的快速增長,防止業務性能下降。
2.2.3 低功率、低輻射,綠色環保,對用戶身體無健康威脅,便于安裝協調。
2.2.4 投入成本低,便于部署,不需要部署專用回傳網絡及饋線系統,支持多種回傳方式(PPPoE、WAN、LAN以及專用網),根據用戶家庭的網絡狀況可以選擇適用的網絡回傳方式。
Small Cell在解決宏站存在問題的基礎上,自身也具備多項與宏網平滑過渡的應對方案,保證其可用性和易用性,以上的論述稱之為“補”,以下的論述則稱之為“融”。
2.2.4.1 通過SON技術,Small Cell可以自動配置自身參數和鄰區參數,實現向宏網的重選與切換,在宏站中增配鄰區后即可完成雙向切換。實現與宏網的無感知融合,當工作環境發生變化時,能夠對環境狀態進行偵聽并對設備參數進行自動調整,減少維護成本。
2.2.4.2 Small Cell自身提供了可靠的安全策略,采用Ipsec加密,由運營商統一管理,保證數據在傳輸過程中的安全性。
2.2.4.3 Small Cell由網關統一進行管理,采用扁平化結構,提升網絡性能的同時獨立于現網,不影響現網架構,也不影響現有計費系統。如圖2所示:
2.2.4.4 多網共建,使用同一套網絡完成多制式網絡數據傳輸,如LTE和WLAN可以通過同一網絡進行傳輸[3-4]。
Small Cell采用先補后融的方式來解決宏站存在的問題。首先將宏站的盲點、分流、協調、投資回報比等問題進行修補,再通過SON、網關設備將其融入現網。對于當前現網規劃,可以采用以下幾項方式進行部署:

圖2 Small Cell網絡架構
布網初期,在宏網覆蓋不到而固定寬帶能夠達到的地方,Small Cell可以快速提供服務,滿足布網需求,節省網絡投資。
業務成熟期,室內弱覆蓋將加劇宏網資源緊張程度,Small Cell能夠轉移宏網業務,以實現分流。
在城市宏站覆蓋盲區,使用Small Cell進行全面覆蓋。Small Cell體積小、組網靈活,能夠深入盲區,解決覆蓋問題。
在偏遠地區,宏站建站成本較高,Small Cell可以使用較低的建站成本實現孤島覆蓋,并提升資源利用率。
在業務密集地區,業務量較大,給宏站形成較大負荷,會造成業務性能與用戶體驗下降。這種情況使用Small Cell進行分流,能夠在保證業務需求的情況下控制投入成本。
宏站能夠提供室外覆蓋,但在室內覆蓋及密集區覆蓋時性能會受到較大限制。Small Cell補融不單是對于宏網覆蓋范圍的補充,也是對其功能的優化改進。兩者定位于不同的服務方向,兩者的配合將大幅度提升無線通信質量,實現真正的無盲區網絡。
[1]林哲盛,高月紅,張欣,等.Small Cell網絡的接入方法研究[J].現代電信科技,2013(8):21-25.
[2]李一喆,孫樂.Small Cell在LTE網絡中的應用及頻譜分配策略研究[J].郵電設計技術,2013(9):39-42.
[3]韓瀟.LTE異構網絡下干擾解決方案分析[A].全國無線及移動通信學術大會論文集[C].2012.
[4]盧子月.小基站將成LTE網絡主力[N].通信產業報,2012.