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对于无线网络的发展，容量的解决一直是关键所在，尤其是跨入无处不在的无线互联时代，容量需求呈非线性的高速增长，改变网络结构，应对流量之渴，构建覆盖分层、频段分层、制式分层的立体异构网络(HetNet)，已经成为主流运营商的必然之选。
频谱、站点
无线网络不能承受之重
截止2011年末，无线业务收入在中国运营商主营业务的比重已经超过72%，移动网络越来越成为各大运营商建设的重中之重。特别是近年来，随着智能终端的日益丰富，带动移动互联网迅猛发展，无线数据流量和信令对网络的冲击前所未有，使得“频谱”和“站点”从没像现在这样成为左右未来发展的机遇和挑战：
站点密度触碰到无法超越的极限。在很多热点价值区域，经过多年的建设，宏站建设密度已经非常大，一些发达地区密集城区的站间距甚至小于500米。尽管如此，由于城市环境复杂、业务量大，网络仍面临容量压力和深度覆盖盲区。受邻区干扰机制所限，继续加大宏站密度，并不是解决这些问题的办法。
有限频谱难以承接移动互联的数字洪流。相对于传统的语音业务，无线宽带对频谱消耗是成几何级数增长的，有限的频点难以满足无流量的快速增长。而无线技术增强、扩展新频段、演进新制式等常规扩容手段，都需要一个产业成熟的过程，无法及时有效解决当前面对的挑战。
站址获取怎是一个“难”字了得。传统宏站站点占地面积大、部署周期长、获取成本高，随着人们健康和维权意识的增强，站址获取越来越难，已有站点的物业又面临流失，据调查杭州每年的站点流失率达6%，以单一宏站主打的站点建设模式亟待突破。
解码无线网络建设新模式：立体分层组网
构建分层网络，深挖频谱资源跨越数字流量鸿沟
在无线数据流量每年翻倍增长的趋势下，仅靠新的无线信道技术和扩展有限的频带宽度是远远不够的，类似IT产业著名的摩尔定律，在无线通信领域是用库珀定律来描述技术手段对无线容量增长的贡献：“1957年以来，无线容量增长了约100万倍。每30个月增长一倍，其中：25倍来在频谱分配;5倍源于信道化;5倍源于调制解调方式的改进;而1600倍来自不断缩小半径的小区覆盖。”
美国联邦通信委员会(以下简称“FCC”)主席朱利亚斯·格纳考斯基(Julius Genachowski)去年表示，释放新的频谱已成为一个“艰巨的挑战”。而即使获得频谱，运营商也需要花费几年的时间来部署这些频谱。因此，运营商将更加依赖新技术来满足用户需求。
显而易见，小区分裂，网络拓扑结构的变化，将是应对未来数据流量的陡增，满足容量增长需求的主要途径。在宏站的连续覆盖层下面，布放低功率小基站，形成高速率和大容量覆盖层，来满足热点地区对容量的需求。构建立体分层网络，重点有以下几个方面的考虑：
首先，需要有多种产品解决方案，来满足立体分层网络的建设，针对话务热点和深度覆盖盲区，通过建设室内覆盖、室外的微蜂窝基站以及在数据话务热点应用C+WiFi的集成解决方案，来吸收话务和进行深度覆盖;
新的产品形态可以帮助解决立体分层网络的建设，比如小基站Pico，由于体积小巧，布放灵活，对于低成本快速解决中小面积室内覆盖非常有帮助，另外对于话务和数据热点重合的场景应用集成Pico+WiFi的产品，非常有利于进行热点区域WiFi分流，充分利用Pico和WiFi覆盖范围相当的特点，做到一次部署双网协同，共用天馈、传输以及电源等配套资源。
其次，需要对低功率小基站进行精确部署。由于微蜂窝的覆盖面积相对较小，针对热点和盲区的精确布放尤为重要，否则将大大降低小基站的覆盖效率和分流效果。
通过收集和分析发生在宏覆盖层的大量用户呼叫数据，计算出呼叫产生的地点，配合数字地图定位，可输出精确的话务地图，从话务量、数据流量、业务分类、终端分布、以及弱覆盖等多个维度，来精确定位低功率小基站部署位置，有针对性构建立体分层网络。
还有，需要完善的网络规划和优化做保证。和传统宏蜂窝网络相比，分层网在覆盖和干扰形式上也变得复杂，在频率规划、小区选择与切换机制等方面给系统带来了挑战。针对热点分流和弱覆盖补盲等不同场景，通过同频和异频的网络规划、配以相应的驻留策略，来起到扩充容量和完善覆盖的作用。
最后，要具有SON自组织功能。随着数据流量的不断增长，移动网络对容量的需求倍增，热点地区将会大量部署低功率小基站，那么怎样有效的对小基站进行配置和维护将是一个巨大的挑战。SON自组网功能，将使小基站具有自规划、自配置、自优化以及自修复等能力，有效减轻运维成本，提高运营效率，是构建分层网络的重要保证。
扩展宏蜂窝层，单站吞吐量将迈入Giga比特时代
宏蜂窝层是保障移动网络连续覆盖提供网络容量的主体，提高单个宏基站的吞吐量是扩展系统容量的关键。首先要通过增加频点来扩充容量，但同一频段的频点有限，比如在中国CDMA 800M频段只有7个频点，并且被规划成1X专用频点和DO数据服务专用频点，所以通过增加频点来扩充容量的空间有限。
其次需要考虑通过分裂扇区来提升容量，对于单个宏基站，将传统的三扇区分裂成六扇区是快速提升单站容量的有效手段，可以在不增加新站址的情况下迅速将容量提升60%～80%，很适合解决难以加站的局部热点容量问题。
随着全网容量需求的持续增长，必然面临着启用新频段和新制式的问题，宏基站依然需要具有支持平滑升级的能力，通过多模式模块来共用射频资源，高集成度使得通过共机柜或叠加机柜来增加新频段成为可能。
在向下一代移动网络的演进中，基于SingleRAN的GigaSite解决方案通过支持多频、多模、多扇区，能够大幅提升频谱效率、网络容量以及功放效率，使得单个宏基站的流量进入Giga比特时代，同时还可以简化站点设备，帮助运营商降低网络投资和运维成本。
分类规划建站多管齐下实现站点立体分层布局
随着通信产业的快速发展，站点建设也逐渐由国家基础设施建设转变为企业的市场行为，不能再以单一的建站模式来包打天下，合理对建站场景进行分类，辅以相应的解决方案，达到降低站点获取成本，提高建站效率的目的，为网络的后续发展提供持续的动力。根据站点定位不同，可以分为战略站点、简易站点和小站点。
战略站点，是指运营商自有或可以长期租用，天面、传输、备电等俱全的宏蜂窝站点;是网络容量和覆盖的基本保障，典型获取成本是21万左右(楼顶站)。
作为宏覆盖层的中坚，需要大力建设和获取新站点，Mini机房、美化站点、一体化灯杆站的使用很大程度上缓解了建站难度，有效起到帮助完善覆盖扩充宏覆盖层容量的作用。
对于已有战略站点，要充分利用它的优势资源，在不增加更多成本的前提下，通过频段扩充、扇区分裂、新制式平滑升级等技术手段，提高站点的吞吐量，谋求宏覆盖层的容量提升。
简易站点，是选址容易，站点租用，备电可选，维护便利的宏蜂窝站点，作为网络快速部署的宏站，来解决站址问题，典型获取成本在9万元左右。简易站点的优势在于站址的获取难度较低，成本可控，能根据网络建设需求及时部署，通常采用分布式基站或RRU拉远的方式来建设，以战略站点为母站，根据需要快速布放。
小站点，是站址要求低，可灵活部署，成本低廉的小蜂窝站点;站点功率较小，可吸收热区话务，和宏站流量分流，典型获取成本在2万元左右;
小蜂窝站点通常无机房要求，采用较易获取的市电进行供电，并可兼容公网传输，体积小，环境适应性好，根据功率大小分为微蜂窝(Micro)、微微蜂窝(Pico+Wifi)、毫微微蜂窝(Femto)，可在热点地区大量部署，为吸收热区话务提供低成本方案，构建微蜂窝覆盖层。
立体分层网(HetNet)
面向下一代网络演进
运营商往LTE演进发展过程中，需要关注LTE宽频、高速特点对无线网络部署方式带来的新变化，HetNet分层组网就是其中之一。4G移动网络将是多频段立体异构的网络，面向容量提升，降低成本，提高频谱利用率，HetNet分层组网将为未来向4G网络的演进构建有利的网络结构。
HetNet全面保障小区边缘用户的数据业务体验
2G时代，以语音为主，小区边缘用户与小区中心用户的业务体验差别不大，但在3G/4G MBB时代演进将是以数据业务为主，传统宏蜂窝组网技术无法保障边缘用户业务体验。受限于干扰，在典型的宏蜂窝小区结构中，小区中心C/I好、边缘C/I差，因此中心链路速率高、边缘链路速率低。
但在用户均匀分布条件下，越是中心区，面积占比少，用户分布比重小;越是小区边缘，面积占比大，用户分布比重较多。而HetNet分层网可以有效地解决小区边缘用户的数据体验，通过布放低功率小蜂窝站点，改善小区边缘的C/I，提升传输速率，使用户在全网得到一致性的业务体验。
HetNet大幅度提升下一代网络频谱效率和网络容量
在4G MBB时代演进到以数据业务为主、语音业务为辅的LTE/LTE-Advanced宽带系统时，不能再单纯依靠无线技术进步、小区分裂等传统宏蜂窝组网技术来被动应对，而宽带系统通常又没有足够多的频点资源进行多载波部署。
因此，分层组网(HetNet)模式正好克服上述单一同构网型面临的困难和挑战，它主要利用网络拓扑结构的异构化，通过在宏蜂窝网络层中布放大量低功率的微蜂窝(Micro)、微微蜂窝(Pico)、毫微微蜂窝(Femto)等非标准六边形蜂窝接入点，形成低功率节点层，大量重用系统已有频谱资源(如20MHz频谱经过6次重用后就相当于120MHz)，增强总的等效功率资源，并可有针对性的按需部署、就近接入，从而大幅度提升网络频谱效率和网络容量。
总之，对于无线网络的发展，容量的解决一直是关键所在，尤其是跨入无处不在的无线互联时代，容量需求呈非线性的高速增长，改变网络结构，应对流量之渴，构建覆盖分层、频段分层、制式分层的立体异构网络(HetNet)，已经成为主流运营商的必然之选。我们需要在无线网络的不断演进中，未雨绸缪，提前布局，为业务的可持续发展提供坚实的保障。
作者：ygium 来源：比特网
