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标题: 无线新世界因小而美 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-11 19:17
标题: 无线新世界因小而美
在一个“数据洪流”时代，运营商都面临着网络容量不堪重负、业务收入增长艰难的压力。而为了缓解这种状况，运营商需要做的，一是打造一张更加智能更加高效的基础网络，二是开发更多能够创造商业利益的新业务。
万变不离根本，丰富多彩的高价值业务更是离不开智能高效网络的支撑。然而，移动通信发展到今天，却进入了一个新的困境。低频段频谱被大量的传统应用占据，运营商被迫要高频段进行转移，覆盖和容量成为了新的难点。高带宽低时延永续在线的业务特征也对传统的室外宏站+室内分布的组网模型提出了挑战。
同时，由于环境保护、进场费高昂、选址困难及部署成本等原因，宏基站和室内分布系统的建设和运维都面临诸多限制。是时候进行变革了。通过技术和产品上的革新，打造一个无线新世界。而Small Cell因其自身的特性成为了此次变革的急先锋。当然，Small Cell也不是十全十美，也面临着规划、干扰、回传、业务承载与应用开发等问题。但可喜的是，产业链已经迈出了坚实的第一步。
简单而美
Small Cell即小型蜂窝基站的统称（以下简称为“小型基站”），包括Femtocell、Picocell、Metrocell及Microcell四大类。其中，最小的Femtocell主要用户家庭等室内场所，也被成为家庭基站，Picocell主要用于企业办公楼等场所，Metrocell与Microcell则主要用于大都市公共场所或农村地区。
当类似流媒体、视频电话及M2M程序等应用日渐剧增时，运营商在人流集中的公共场所部署小型基站，成本较低又能缓解流量压力，也是留住用户的一种方法。与传统宏蜂窝基站不同的是，小型基站能在室内、远程户外等限定区域内提供低功率覆盖，产生更好的通话质量和更高的数据表现能力。
如今运营商大多倾向于，以小型基站取代室内分布，配合宏蜂窝基站的基础覆盖，进行区域化的深度覆盖。其能自动检测周围网络覆盖情况，在对热点区域增强覆盖的同时，也能对盲点地区进行补充覆盖，从而有效扩充网络容量。据Juniper预计，未来的五年内，小型基站以及WiFi设备将能承担约60%的移动数据流量压力。
而小型基站比WiFi更有优势的一点在于，其对手机无特定功能要求，且耗电量也比较低，能大大提高手机的电池寿命，这也是运营商在宣传商用小型基站业务时的一个卖点。虽然业界已有将WiFi归入Small Cell家族的倾向，但从小型基站论坛的态度来看，至今未有收归WiFi的打算。
在众多运营商和设备商的共同努力下，小型基站的发展可谓如火如荼。据Informa近期统计数据，截止2012年年底，小型基站数量将增至640万台，其中约86%为Femtocell，届时小型基站也将全面超越传统宏基站的600万台规模。
室内先行
在小型基站家族中，Femtocell因其较为成熟的技术优势，得到率先规模部署，其产品在Small Cell版图中占据了绝大部分的地盘。
从Small Cell论坛截至2012年2月的统计数据来看，全球运营商所推出的小型基站商用业务中，几乎均为Femtocell业务。美国运营商Sprint最早于2007年就已推出相关商用品牌业务。其国内另两大运营商Verizon无线与AT&T也已于2009年商用Femtocell业务。
跨国运营商沃达丰从2009年开始，相继在英国、西班牙、卡塔尔、希腊、新西兰、意大利、荷兰等多个国家推出相关业务。而日本、韩国、新加坡、法国、挪威、俄罗斯等国也陆续有运营商推出商用Femtocell业务。中国运营商中，中国联通较早于2009年推出Femtocell业务，中国移动的TD-Femto业务也于今年2月15日在江苏展开正式商用。（运营商femtocell商用情况，详见本文最后的附图）
而就全球设备商来看，阿朗、爱立信、华为、NEC、诺西、中兴、飞思卡尔等设备商都已推出相应的Small Cell解决方案。虽然产品以Femtocell居多，但在Picocell、metrocell及Microcell方面也进行了不遗余力的探索。其中，爱立信、飞思卡尔及Mindspeed等均已有Picocell解决方案，而思科的Microcell解决方案已于2010年3月支持AT&T在美国商用。
然而，Femtocell的脚步远不止于此，据Informa调研报告称，Telefónica计划将在其欧洲及南美业务区大规模部署Femtocell基站，而Sprint也已全面扩大Femtocell基站规模，由2011年的25万台迅速增至如今的60万台，成为全球拥有Femtocell基站数量最多的运营商之一。
在全球41个运营商部署的共计460万台小型基站中，Femtocell占据了80%的绝对优势，而目前传统的宏基站总数也仅为560万台。研究机构Informa预测，Femtocell很快将在2013年第一季度超越传统宏蜂窝规模。Microcell方面，仅AT&T在2010年四月推出了相应的家庭业务。起步相对较晚的Picocell基站目前虽没有得到大规模部署，但其数量将在2013年增长至36.6万台。
场景拓展
当运营商利用小型基站在家庭等室内场所大展拳脚后，众多移动运营商开始考虑将小型基站的部署扩展到室外公共场所。Informa在其公布的最新一季小型基站市场数据报告里强调，运营商对于在公共场所部署小型基站的兴趣越来越高昂。
报告指出，在公共接入市场，除目前SK电讯已开启LTE小型基站部署外，美国三大运营商态度也非常积极。AT&T表示将今年晚些时候推出3G小型基站业务，Sprint计划在今年年底部署首批LTE小型基站，同时Verizon无线也表达了推出LTE公共接入小型基站业务的意愿。而国内运营商中国移动也紧跟形势，表示将在日后推出3G小型基站业务。所有这些运营商在家庭Femtocell业务取得阶段性成果后，都将目光瞄准了公共接入服务市场。
运营商之所以对在公共场所部署小型基站如此兴趣高涨，主要因为其能在闹市区人流密集处增补网络容量。此前的一次小型基站论坛研究会议上对这一点进行了验证，即使保守配置4个小型基站搭配1个宏基站，也能显著增强网络信号，使得数据传输速率达到原来的300%，有效缓解了56%的数据压力。
而同时小型基站也将走进农村及新兴市场，近日非洲运营商RascomStar-QAF宣布，正在刚果运用卫星回程来测试这项技术。而紧接着沃达丰-英国与日本软银也开始展开相关测试，其中软银测试主要集中在农村地区。Informa报告同时指出，小型基站将在2014年走入大众市场，而其背后最大的挑战就是回程、功率以及选址等问题。
挑战犹存
小型基站对3G的助推作用不言而喻，而对LTE来说，更是迫切所需。英国监管机构Ofcom就曾指出，小型基站在未来将会被纳入4G LTE网络的基础设施中，而届时小型基站的发展也将走向多用途、多功能。
小型基站不仅需要在更广泛的条件下应用，也给产品设计方提出了不小的难题。为各种各样的基站设备配置可伸缩的软件架构，是一些厂商想出的应对策略。据了解，目前信息技术服务供应商Wipro已有相应的软件架构，能轻松移植到不同类型的小型基站上使用。同时为了使产品拥有极高的性价比，厂商也需要在软件、硬件、机械设计中实现紧密融合，使之达到最佳系统性能。
随着技术融合的需求增多，未来将会出现多种移动通信技术集成在一个盒子里，成为一个能支持WiFi/3G/4G技术的多功能小型基站。当然，小型基站的可用性也需要改进，以使其能实现程序自行安装、并允许组织或个人灵活监控这些设备。
在Small Cell如初升朝阳般形势一片大好之时，其也面临着设备选址、回程等各种难题。
站址对于运营商有多重要？最近几年一些地皮价格坐地起价、急速飞涨，成为了全球运营商需要共同面对的棘手问题。Informa研究总监马克·纽曼（Mark Newman）曾谈到：“一些会展中心可能并不希望运营商基站入内，因为他们此前靠出售数据接入权限已经取得了不错的盈利。”
然而，获得进场权限仅仅是挑战的开端，与进场权相关的限制也颇为繁杂。比如伦敦小型基站通常会被装置在路灯上，而路灯的电量没有相应电表测量电量，为方便电力公司测算其用电量，这个装置着的小型基站盒子就必须经历五花八门的严格测试。比如Telefónica为实现覆盖就不得不忍受被敲竹杠的事实，以高价来应对各种限制。
同时，干扰管理也成为研发很重要的一部分。据统计，蜂窝覆盖区域受室内基站的干扰，从宏基站时代的25%上升到了宏基站搭配小型基站时代的40%。为防止干扰，宏基站和小型基站，必须协调使用。
此外，在今年的世界移动通信大会上，很多运营商及设备商高管曾提醒道，小型基站的标准化仍是一项待研究的课题，其部署可能会有一些隐性成本是目前无法预料的，而这也有可能导致运营商最终放弃选址部署。
虽说小型基站或多或少都给移动通信产业带来了相当大的潜在刺激作用，但运营商究竟能在多大程度上负担小型基站的部署成本呢？欧洲电信市场在此方面充其量也只能实现收支持平，更何况其他运营商。尽管小型基站的花费远低于宏基站设备，但每个小型基站仍需初期安装流程，并要求实现快速回程连接，这些越来越多的小型基站就意味着，运营商需要布置更多的电缆和提供更大的带宽。
对于运营商来说，最好的解决方法可能是部署一张智能网络，其能根据用户自身条件作出智能决策。比如，用户在小型基站覆盖范围内时，可以使用WiFi、3G或LTE连接网络，但当他们在行动过程中时，连接小基站网络已无多大意义，此时“智能决策"能使用户持续保持在移动宏蜂窝网络上。
小型基站可能是移动运营商应对未来全球网络容量压力的给力良药，但其作为宏基站的延伸，仍然有很多潜能待开发，很多难题待解，预计小型基站要真正起步至少要等到两三年以后。
附图：全球运营商femtocell业务商用统计表（数据来自Small Cell论坛，以下按业务推出时间先后顺序排列）

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