小基站(Small Cell)无线网络规划与设计
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1.4 Small Cell引入背景

由于近期互联网的爆炸式增长,移动数据流量也呈现出爆发式增长的趋势,据预测,未来室内业务将占总业务量的90%左右。而随着无线数据业务的高速增长以及室内深度覆盖等需求的不断增加,传统蜂窝网络覆盖方式很难满足室内等深度覆盖的矛盾日益突出。

全球移动通信已经进入LTE时代,截至2015年1月7日,全球已有124个国家商用了360张LTE网络,近年来全球LTE商用网络发展趋势如图1-2所示。

图1-2 全球LTE商用情况

由于全球各国LTE频段非常分散,包括2.6GHz、2.3GHz、2.1GHz、1.8GHz、1.5GHz、800MHz、700MHz等。根据对已经公布频率规划的运营商的统计:对于LTE FDD网络,43.8%的LTE网络将部署在1.8GHz频段,25.3%的网络部署在2.6GHz频段,18.9%的网络部署在800MHz频段。对于TD-LTE网络,22张LTE网络部署在2.6GHz频段,21张网络将部署在2.3GHz频段,9张网络部署在3.5GHz频段。全球LTE商用频段如图1-3所示。

图1-3 全球LTE商用频段情况

由于LTE网络频段普遍较高,传统建设方式覆盖效果不佳,因此LTE主要采用异构网络进行深度覆盖和热点容量吸收,如图1-4所示。国内外相关厂商、研究机构提出了多种异构网络底层网络覆盖的技术和设备,其中Small Cell由于具有体积小、功耗低、部署灵活、贴近用户部署等特点,因而可以有效提高网络性能和服务质量,近年来受到了广泛的关注,Small Cell有望成为未来解决LTE异构网络底层覆盖的重要手段。

图1-4 异构网络覆盖

2012年10月Spring承诺2014年完成Small Cell部署195万个,成为规模发展的重大标志。2013年年初全球新部署的Small Cell数量超过了新增宏基站数量,标志着2013年成为Small Cell快速发展的元年。目前相关厂商推出的小型基站产品主要有Home Node B(HNB,飞蜂窝或家庭基站)、阿尔卡特—朗讯提出的Light Radio(灵云无线)、华为提出的ATOMCELL(原子基站)、诺基亚西门子提出的Liquid Radio(动态无线电)、中国移动提出的NanoCell(纳米基站)等。

我国通信行业对Small Cell的探索研究也在如火如荼地进行着。中国联通基于Femto的“3G驿站”利用固网宽带作回传已商用,无独有偶,中国移动在上海、江苏、广东、浙江等省市进行TDFemto试点,开展了TD-LTE和TD-Femto双模技术的深入研究,并在苏州验证了Small Cell提升室内容量、改善用户感知和提高营收效益的能力,提出了集成Small Cell及WLAN移动接入NanoCell及其系统方案。另外,工业和信息化部电信研究院对有关标准和应用带来的切换、管理等多个问题进行了研究。设备厂商如华为、中兴等也跟踪国际Small Cell的发展趋势,发展了一体化Small Cell,采用SON等技术,尚未处于国际领先地位。同时有关政府机构部门认真推动我国标准组织和厂商开展研究,对其频率应用进行了考虑。我国运营商在Small Cell部署方面整体上落后于发达国家,商用进程较慢,部署力度较小,目前主要是个别省市试点部署,还没有进行大规模推广。