無(wú)線新世界因小而美

在一個(gè)“數(shù)據(jù)洪流”時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商都面臨著網(wǎng)絡(luò)容量不堪重負(fù)、業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)艱難的壓力。而為了緩解這種狀況，運(yùn)營(yíng)商需要做的，一是打造一張更加智能更加高效的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，二是開(kāi)發(fā)更多能夠創(chuàng)造商業(yè)利益的新業(yè)務(wù)。

萬(wàn)變不離根本，豐富多彩的高價(jià)值業(yè)務(wù)更是離不開(kāi)智能高效網(wǎng)絡(luò)的支撐。然而，移動(dòng)通信發(fā)展到今天，卻進(jìn)入了一個(gè)新的困境。低頻段頻譜被大量的傳統(tǒng)應(yīng)用占據(jù)，運(yùn)營(yíng)商被迫要高頻段進(jìn)行轉(zhuǎn)移，覆蓋和容量成為了新的難點(diǎn)。高帶寬低時(shí)延永續(xù)在線的業(yè)務(wù)特征也對(duì)傳統(tǒng)的室外宏站+室內(nèi)分布的組網(wǎng)模型提出了挑戰(zhàn)。

同時(shí)，由于環(huán)境保護(hù)、進(jìn)場(chǎng)費(fèi)高昂、選址困難及部署成本等原因，宏基站和室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)維都面臨諸多限制。是時(shí)候進(jìn)行變革了。通過(guò)技術(shù)和產(chǎn)品上的革新，打造一個(gè)無(wú)線新世界。而Small Cell因其自身的特性成為了此次變革的急先鋒。當(dāng)然，Small Cell也不是十全十美，也面臨著規(guī)劃、干擾、回傳、業(yè)務(wù)承載與應(yīng)用開(kāi)發(fā)等問(wèn)題。但可喜的是，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步。

簡(jiǎn)單而美

Small Cell即小型蜂窩基站的統(tǒng)稱（以下簡(jiǎn)稱為“小型基站”），包括Femtocell、Picocell、Metrocell及Microcell四大類(lèi)。其中，最小的Femtocell主要用戶家庭等室內(nèi)場(chǎng)所，也被成為家庭基站，Picocell主要用于企業(yè)辦公樓等場(chǎng)所，Metrocell與Microcell則主要用于大都市公共場(chǎng)所或農(nóng)村地區(qū)。

當(dāng)類(lèi)似流媒體、視頻電話及M2M程序等應(yīng)用日漸劇增時(shí)，運(yùn)營(yíng)商在人流集中的公共場(chǎng)所部署小型基站，成本較低又能緩解流量壓力，也是留住用戶的一種方法。與傳統(tǒng)宏蜂窩基站不同的是，小型基站能在室內(nèi)、遠(yuǎn)程戶外等限定區(qū)域內(nèi)提供低功率覆蓋，產(chǎn)生更好的通話質(zhì)量和更高的數(shù)據(jù)表現(xiàn)能力。

如今運(yùn)營(yíng)商大多傾向于，以小型基站取代室內(nèi)分布，配合宏蜂窩基站的基礎(chǔ)覆蓋，進(jìn)行區(qū)域化的深度覆蓋。其能自動(dòng)檢測(cè)周?chē)W(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，在對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域增強(qiáng)覆蓋的同時(shí)，也能對(duì)盲點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋，從而有效擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量。據(jù)Juniper預(yù)計(jì)，未來(lái)的五年內(nèi)，小型基站以及WiFi設(shè)備將能承擔(dān)約60%的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量壓力。

而小型基站比WiFi更有優(yōu)勢(shì)的一點(diǎn)在于，其對(duì)手機(jī)無(wú)特定功能要求，且耗電量也比較低，能大大提高手機(jī)的電池壽命，這也是運(yùn)營(yíng)商在宣傳商用小型基站業(yè)務(wù)時(shí)的一個(gè)賣(mài)點(diǎn)。雖然業(yè)界已有將WiFi歸入Small Cell家族的傾向，但從小型基站論壇的態(tài)度來(lái)看，至今未有收歸WiFi的打算。

在眾多運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的共同努力下，小型基站的發(fā)展可謂如火如荼。據(jù)Informa近期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截止2012年年底，小型基站數(shù)量將增至640萬(wàn)臺(tái)，其中約86%為Femtocell，屆時(shí)小型基站也將全面超越傳統(tǒng)宏基站的600萬(wàn)臺(tái)規(guī)模。

室內(nèi)先行

在小型基站家族中，F(xiàn)emtocell因其較為成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，得到率先規(guī)模部署，其產(chǎn)品在Small Cell版圖中占據(jù)了絕大部分的地盤(pán)。

從Small Cell論壇截至2012年2月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，全球運(yùn)營(yíng)商所推出的小型基站商用業(yè)務(wù)中，幾乎均為Femtocell業(yè)務(wù)。美國(guó)運(yùn)營(yíng)商Sprint最早于2007年就已推出相關(guān)商用品牌業(yè)務(wù)。其國(guó)內(nèi)另兩大運(yùn)營(yíng)商Verizon無(wú)線與ATT也已于2009年商用Femtocell業(yè)務(wù)。

跨國(guó)運(yùn)營(yíng)商沃達(dá)豐從2009年開(kāi)始，相繼在英國(guó)、西班牙、卡塔爾、希臘、新西蘭、意大利、荷蘭等多個(gè)國(guó)家推出相關(guān)業(yè)務(wù)。而日本、韓國(guó)、新加坡、法國(guó)、挪威、俄羅斯等國(guó)也陸續(xù)有運(yùn)營(yíng)商推出商用Femtocell業(yè)務(wù)。中國(guó)運(yùn)營(yíng)商中，中國(guó)聯(lián)通較早于2009年推出Femtocell業(yè)務(wù)，中國(guó)移動(dòng)的TD-Femto業(yè)務(wù)也于今年2月15日在江蘇展開(kāi)正式商用。（運(yùn)營(yíng)商femtocell商用情況，詳見(jiàn)本文最后的附圖）

而就全球設(shè)備商來(lái)看，阿朗、愛(ài)立信、華為、NEC、諾西、中興、飛思卡爾等設(shè)備商都已推出相應(yīng)的Small Cell解決方案。雖然產(chǎn)品以Femtocell居多，但在Picocell、metrocell及Microcell方面也進(jìn)行了不遺余力的探索。其中，愛(ài)立信、飛思卡爾及Mindspeed等均已有Picocell解決方案，而思科的Microcell解決方案已于2010年3月支持ATT在美國(guó)商用。

然而，F(xiàn)emtocell的腳步遠(yuǎn)不止于此，據(jù)Informa調(diào)研報(bào)告稱，Telefónica計(jì)劃將在其歐洲及南美業(yè)務(wù)區(qū)大規(guī)模部署Femtocell基站，而Sprint也已全面擴(kuò)大Femtocell基站規(guī)模，由2011年的25萬(wàn)臺(tái)迅速增至如今的60萬(wàn)臺(tái)，成為全球擁有Femtocell基站數(shù)量最多的運(yùn)營(yíng)商之一。

在全球41個(gè)運(yùn)營(yíng)商部署的共計(jì)460萬(wàn)臺(tái)小型基站中，F(xiàn)emtocell占據(jù)了80%的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而目前傳統(tǒng)的宏基站總數(shù)也僅為560萬(wàn)臺(tái)。研究機(jī)構(gòu)Informa預(yù)測(cè)，F(xiàn)emtocell很快將在2013年第一季度超越傳統(tǒng)宏蜂窩規(guī)模。Microcell方面，僅ATT在2010年四月推出了相應(yīng)的家庭業(yè)務(wù)。起步相對(duì)較晚的Picocell基站目前雖沒(méi)有得到大規(guī)模部署，但其數(shù)量將在2013年增長(zhǎng)至36.6萬(wàn)臺(tái)。

場(chǎng)景拓展

當(dāng)運(yùn)營(yíng)商利用小型基站在家庭等室內(nèi)場(chǎng)所大展拳腳后，眾多移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始考慮將小型基站的部署擴(kuò)展到室外公共場(chǎng)所。Informa在其公布的最新一季小型基站市場(chǎng)數(shù)據(jù)報(bào)告里強(qiáng)調(diào)，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于在公共場(chǎng)所部署小型基站的興趣越來(lái)越高昂。

報(bào)告指出，在公共接入市場(chǎng)，除目前SK電訊已開(kāi)啟LTE小型基站部署外，美國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商態(tài)度也非常積極。ATT表示將今年晚些時(shí)候推出3G小型基站業(yè)務(wù)，Sprint計(jì)劃在今年年底部署首批LTE小型基站，同時(shí)Verizon無(wú)線也表達(dá)了推出LTE公共接入小型基站業(yè)務(wù)的意愿。而國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)也緊跟形勢(shì)，表示將在日后推出3G小型基站業(yè)務(wù)。所有這些運(yùn)營(yíng)商在家庭Femtocell業(yè)務(wù)取得階段性成果后，都將目光瞄準(zhǔn)了公共接入服務(wù)市場(chǎng)。

運(yùn)營(yíng)商之所以對(duì)在公共場(chǎng)所部署小型基站如此興趣高漲，主要因?yàn)槠淠茉隰[市區(qū)人流密集處增補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)容量。此前的一次小型基站論壇研究會(huì)議上對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證，即使保守配置4個(gè)小型基站搭配1個(gè)宏基站，也能顯著增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，使得數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到原來(lái)的300%，有效緩解了56%的數(shù)據(jù)壓力。

而同時(shí)小型基站也將走進(jìn)農(nóng)村及新興市場(chǎng)，近日非洲運(yùn)營(yíng)商RascomStar-QAF宣布，正在剛果運(yùn)用衛(wèi)星回程來(lái)測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)。而緊接著沃達(dá)豐-英國(guó)與日本軟銀也開(kāi)始展開(kāi)相關(guān)測(cè)試，其中軟銀測(cè)試主要集中在農(nóng)村地區(qū)。Informa報(bào)告同時(shí)指出，小型基站將在2014年走入大眾市場(chǎng)，而其背后最大的挑戰(zhàn)就是回程、功率以及選址等問(wèn)題。

挑戰(zhàn)猶存

小型基站對(duì)3G的助推作用不言而喻，而對(duì)LTE來(lái)說(shuō)，更是迫切所需。英國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)Ofcom就曾指出，小型基站在未來(lái)將會(huì)被納入4G LTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施中，而屆時(shí)小型基站的發(fā)展也將走向多用途、多功能。

小型基站不僅需要在更廣泛的條件下應(yīng)用，也給產(chǎn)品設(shè)計(jì)方提出了不小的難題。為各種各樣的基站設(shè)備配置可伸縮的軟件架構(gòu)，是一些廠商想出的應(yīng)對(duì)策略。據(jù)了解，目前信息技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商Wipro已有相應(yīng)的軟件架構(gòu)，能輕松移植到不同類(lèi)型的小型基站上使用。同時(shí)為了使產(chǎn)品擁有極高的性價(jià)比，廠商也需要在軟件、硬件、機(jī)械設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)緊密融合，使之達(dá)到最佳系統(tǒng)性能。

隨著技術(shù)融合的需求增多，未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)多種移動(dòng)通信技術(shù)集成在一個(gè)盒子里，成為一個(gè)能支持WiFi/3G/4G技術(shù)的多功能小型基站。當(dāng)然，小型基站的可用性也需要改進(jìn)，以使其能實(shí)現(xiàn)程序自行安裝、并允許組織或個(gè)人靈活監(jiān)控這些設(shè)備。

在Small Cell如初升朝陽(yáng)般形勢(shì)一片大好之時(shí)，其也面臨著設(shè)備選址、回程等各種難題。

站址對(duì)于運(yùn)營(yíng)商有多重要？最近幾年一些地皮價(jià)格坐地起價(jià)、急速飛漲，成為了全球運(yùn)營(yíng)商需要共同面對(duì)的棘手問(wèn)題。Informa研究總監(jiān)馬克·紐曼（Mark Newman）曾談到：“一些會(huì)展中心可能并不希望運(yùn)營(yíng)商基站入內(nèi)，因?yàn)樗麄兇饲翱砍鍪蹟?shù)據(jù)接入權(quán)限已經(jīng)取得了不錯(cuò)的盈利。”

然而，獲得進(jìn)場(chǎng)權(quán)限僅僅是挑戰(zhàn)的開(kāi)端，與進(jìn)場(chǎng)權(quán)相關(guān)的限制也頗為繁雜。比如倫敦小型基站通常會(huì)被裝置在路燈上，而路燈的電量沒(méi)有相應(yīng)電表測(cè)量電量，為方便電力公司測(cè)算其用電量，這個(gè)裝置著的小型基站盒子就必須經(jīng)歷五花八門(mén)的嚴(yán)格測(cè)試。比如Telefónica為實(shí)現(xiàn)覆蓋就不得不忍受被敲竹杠的事實(shí)，以高價(jià)來(lái)應(yīng)對(duì)各種限制。

同時(shí)，干擾管理也成為研發(fā)很重要的一部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，蜂窩覆蓋區(qū)域受室內(nèi)基站的干擾，從宏基站時(shí)代的25%上升到了宏基站搭配小型基站時(shí)代的40%。為防止干擾，宏基站和小型基站，必須協(xié)調(diào)使用。

此外，在今年的世界移動(dòng)通信大會(huì)上，很多運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備商高管曾提醒道，小型基站的標(biāo)準(zhǔn)化仍是一項(xiàng)待研究的課題，其部署可能會(huì)有一些隱性成本是目前無(wú)法預(yù)料的，而這也有可能導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商最終放棄選址部署。

雖說(shuō)小型基站或多或少都給移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了相當(dāng)大的潛在刺激作用，但運(yùn)營(yíng)商究竟能在多大程度上負(fù)擔(dān)小型基站的部署成本呢？歐洲電信市場(chǎng)在此方面充其量也只能實(shí)現(xiàn)收支持平，更何況其他運(yùn)營(yíng)商。盡管小型基站的花費(fèi)遠(yuǎn)低于宏基站設(shè)備，但每個(gè)小型基站仍需初期安裝流程，并要求實(shí)現(xiàn)快速回程連接，這些越來(lái)越多的小型基站就意味著，運(yùn)營(yíng)商需要布置更多的電纜和提供更大的帶寬。

對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，最好的解決方法可能是部署一張智能網(wǎng)絡(luò)，其能根據(jù)用戶自身?xiàng)l件作出智能決策。比如，用戶在小型基站覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，可以使用WiFi、3G或LTE連接網(wǎng)絡(luò)，但當(dāng)他們?cè)谛袆?dòng)過(guò)程中時(shí)，連接小基站網(wǎng)絡(luò)已無(wú)多大意義，此時(shí)“智能決策能使用戶持續(xù)保持在移動(dòng)宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)上。

小型基站可能是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)未來(lái)全球網(wǎng)絡(luò)容量壓力的給力良藥，但其作為宏基站的延伸，仍然有很多潛能待開(kāi)發(fā)，很多難題待解，預(yù)計(jì)小型基站要真正起步至少要等到兩三年以后。

附圖：全球運(yùn)營(yíng)商femtocell業(yè)務(wù)商用統(tǒng)計(jì)表（數(shù)據(jù)來(lái)自Small Cell論壇，以下按業(yè)務(wù)推出時(shí)間先后順序排列）