小基站將成為全球網絡容量壓力的給力良藥 無線新世界因小而美

在一個“數據洪流”時代，運營商都面臨著網絡容量不堪重負、業(yè)務收入增長艱難的壓力。而為了緩解這種狀況，運營商需要做的，一是打造一張更加智能更加高效的基礎網絡，二是開發(fā)更多能夠創(chuàng)造商業(yè)利益的新業(yè)務。

萬變不離根本，豐富多彩的高價值業(yè)務更是離不開智能高效網絡的支撐。然而，移動通信發(fā)展到今天，卻進入了一個新的困境。低頻段頻譜被大量的傳統(tǒng)應用占據，運營商被迫要高頻段進行轉移，覆蓋和容量成為了新的難點。高帶寬低時延永續(xù)在線的業(yè)務特征也對傳統(tǒng)的室外宏站+室內分布的組網模型提出了挑戰(zhàn)。

同時，由于環(huán)境保護、進場費高昂、選址困難及部署成本等原因，宏基站和室內分布系統(tǒng)的建設和運維都面臨諸多限制。是時候進行變革了。通過技術和產品上的革新，打造一個無線新世界。而Small Cell因其自身的特性成為了此次變革的急先鋒。當然，Small Cell也不是十全十美，也面臨著規(guī)劃、干擾、回傳、業(yè)務承載與應用開發(fā)等問題。但可喜的是，產業(yè)鏈已經邁出了堅實的第一步。

簡單而美

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

當類似流媒體、視頻電話及M2M程序等應用日漸劇增時，運營商在人流集中的公共場所部署小型基站，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、遠程戶外等限定區(qū)域內提供低功率覆蓋，產生更好的通話質量和更高的數據表現(xiàn)能力。

如今運營商大多傾向于，以小型基站取代室內分布，配合宏蜂窩基站的基礎覆蓋，進行區(qū)域化的深度覆蓋。其能自動檢測周圍網絡覆蓋情況，在對熱點區(qū)域增強覆蓋的同時，也能對盲點地區(qū)進行補充覆蓋，從而有效擴充網絡容量。據Juniper預計，未來的五年內，小型基站以及WiFi設備將能承擔約60%的移動數據流量壓力。

而小型基站比WiFi更有優(yōu)勢的一點在于，其對手機無特定功能要求，且耗電量也比較低，能大大提高手機的電池壽命，這也是運營商在宣傳商用小型基站業(yè)務時的一個賣點。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)度來看，至今未有收歸WiFi的打算。

在眾多運營商和設備商的共同努力下，小型基站的發(fā)展可謂如火如荼。據Informa近期統(tǒng)計數據，截止2012年年底，小型基站數量將增至640萬臺，其中約86%為Femtocell，屆時小型基站也將全面超越傳統(tǒng)宏基站的600萬臺規(guī)模。

室內先行

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

從Small Cell論壇截至2012年2月的統(tǒng)計數據來看，全球運營商所推出的小型基站商用業(yè)務中，幾乎均為Femtocell業(yè)務。美國運營商Sprint最早于2007年就已推出相關商用品牌業(yè)務。其國內另兩大運營商Verizon無線與AT&T也已于2009年商用Femtocell業(yè)務。

跨國運營商沃達豐從2009年開始，相繼在英國、西班牙、卡塔爾、希臘、新西蘭、意大利、荷蘭等多個國家推出相關業(yè)務。而日本、韓國、新加坡、法國、挪威、俄羅斯等國也陸續(xù)有運營商推出商用Femtocell業(yè)務。中國運營商中，中國聯(lián)通較早于2009年推出Femtocell業(yè)務，中國移動的TD-Femto業(yè)務也于今年2月15日在江蘇展開正式商用。（運營商femtocell商用情況，詳見本文最后的附圖）

而就全球設備商來看，阿朗、愛立信、華為、NEC、諾西、中興、飛思卡爾等設備商都已推出相應的Small Cell解決方案。雖然產品以Femtocell居多，但在Picocell、metrocell及Microcell方面也進行了不遺余力的探索。其中，愛立信、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AT&T在美國商用。

然而，F(xiàn)emtocell的腳步遠不止于此，據Informa調研報告稱，Telefónica計劃將在其歐洲及南美業(yè)務區(qū)大規(guī)模部署Femtocell基站，而Sprint也已全面擴大Femtocell基站規(guī)模，由2011年的25萬臺迅速增至如今的60萬臺，成為全球擁有Femtocell基站數量最多的運營商之一。

在全球41個運營商部署的共計460萬臺小型基站中，F(xiàn)emtocell占據了80%的絕對優(yōu)勢，而目前傳統(tǒng)的宏基站總數也僅為560萬臺。研究機構Informa預測，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AT&T在2010年四月推出了相應的家庭業(yè)務。起步相對較晚的Picocell基站目前雖沒有得到大規(guī)模部署，但其數量將在2013年增長至36.6萬臺。

場景拓展

當運營商利用小型基站在家庭等室內場所大展拳腳后，眾多移動運營商開始考慮將小型基站的部署擴展到室外公共場所。Informa在其公布的最新一季小型基站市場數據報告里強調，運營商對于在公共場所部署小型基站的興趣越來越高昂。

報告指出，在公共接入市場，除目前SK電訊已開啟LTE小型基站部署外，美國三大運營商態(tài)度也非常積極。AT&T表示將今年晚些時候推出3G小型基站業(yè)務，Sprint計劃在今年年底部署首批LTE小型基站，同時Verizon無線也表達了推出LTE公共接入小型基站業(yè)務的意愿。而國內運營商中國移動也緊跟形勢，表示將在日后推出3G小型基站業(yè)務。所有這些運營商在家庭Femtocell業(yè)務取得階段性成果后，都將目光瞄準了公共接入服務市場。

運營商之所以對在公共場所部署小型基站如此興趣高漲，主要因為其能在鬧市區(qū)人流密集處增補網絡容量。此前的一次小型基站論壇研究會議上對這一點進行了驗證，即使保守配置4個小型基站搭配1個宏基站，也能顯著增強網絡信號，使得數據傳輸速率達到原來的300%，有效緩解了56%的數據壓力。

而同時小型基站也將走進農村及新興市場，近日非洲運營商RascomStar-QAF宣布，正在剛果運用衛(wèi)星回程來測試這項技術。而緊接著沃達豐-英國與日本軟銀也開始展開相關測試，其中軟銀測試主要集中在農村地區(qū)。Informa報告同時指出，小型基站將在2014年走入大眾市場，而其背后最大的挑戰(zhàn)就是回程、功率以及選址等問題。

挑戰(zhàn)猶存

小型基站對3G的助推作用不言而喻，而對LTE來說，更是迫切所需。英國監(jiān)管機構Ofcom就曾指出，小型基站在未來將會被納入4G LTE網絡的基礎設施中，而屆時小型基站的發(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用，也給產品設計方提出了不小的難題。為各種各樣的基站設備配置可伸縮的軟件架構，是一些廠商想出的應對策略。據了解，目前信息技術服務供應商Wipro已有相應的軟件架構，能輕松移植到不同類型的小型基站上使用。同時為了使產品擁有極高的性價比，廠商也需要在軟件、硬件、機械設計中實現(xiàn)緊密融合，使之達到最佳系統(tǒng)性能。

隨著技術融合的需求增多，未來將會出現(xiàn)多種移動通信技術集成在一個盒子里，成為一個能支持WiFi/3G/4G技術的多功能小型基站。當然，小型基站的可用性也需要改進，以使其能實現(xiàn)程序自行安裝、并允許組織或個人靈活監(jiān)控這些設備。

在Small Cell如初升朝陽般形勢一片大好之時，其也面臨著設備選址、回程等各種難題。

站址對于運營商有多重要？最近幾年一些地皮價格坐地起價、急速飛漲，成為了全球運營商需要共同面對的棘手問題。Informa研究總監(jiān)馬克·紐曼（Mark Newman）曾談到：“一些會展中心可能并不希望運營商基站入內，因為他們此前靠出售數據接入權限已經取得了不錯的盈利。”

然而，獲得進場權限僅僅是挑戰(zhàn)的開端，與進場權相關的限制也頗為繁雜。比如倫敦小型基站通常會被裝置在路燈上，而路燈的電量沒有相應電表測量電量，為方便電力公司測算其用電量，這個裝置著的小型基站盒子就必須經歷五花八門的嚴格測試。比如Telefónica為實現(xiàn)覆蓋就不得不忍受被敲竹杠的事實，以高價來應對各種限制。

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

此外，在今年的世界移動通信大會上，很多運營商及設備商高管曾提醒道，小型基站的標準化仍是一項待研究的課題，其部署可能會有一些隱性成本是目前無法預料的，而這也有可能導致運營商最終放棄選址部署。

雖說小型基站或多或少都給移動通信產業(yè)帶來了相當大的潛在刺激作用，但運營商究竟能在多大程度上負擔小型基站的部署成本呢？歐洲電信市場在此方面充其量也只能實現(xiàn)收支持平，更何況其他運營商。盡管小型基站的花費遠低于宏基站設備，但每個小型基站仍需初期安裝流程，并要求實現(xiàn)快速回程連接，這些越來越多的小型基站就意味著，運營商需要布置更多的電纜和提供更大的帶寬。

對于運營商來說，最好的解決方法可能是部署一張智能網絡，其能根據用戶自身條件作出智能決策。比如，用戶在小型基站覆蓋范圍內時，可以使用WiFi、3G或LTE連接網絡，但當他們在行動過程中時，連接小基站網絡已無多大意義，此時“智能決策"能使用戶持續(xù)保持在移動宏蜂窩網絡上。

小型基站可能是移動運營商應對未來全球網絡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發(fā)，很多難題待解，預計小型基站要真正起步至少要等到兩三年以后。

附圖：全球運營商femtocell業(yè)務商用統(tǒng)計表（數據來自Small Cell論壇，以下按業(yè)務推出時間先后順序排列）