應對高密度挑戰：轉型小基站式（Small Cell）架構

聶小云

在過去的幾十年中，蜂窩網絡的擴張和演變已十分驚人。最初為語音通信設計的網絡已經可以適應越來越高的數據流量負載。這種增長一直以來依靠一種宏基站網絡（macro cell）來平衡無線覆蓋和容量。

智能手機、筆記本電腦和日益興起的平板電腦驅動了移動數據業務的迅速發展，加速了數據流量的增長，在很多高密度的地方，宏基站網絡已經無法滿足用戶的需求。將LTE引入宏網絡只能提供有限并短暫的幫助，因為流量增速大于其能夠負載的容量增量。

盡管宏網絡將繼續提供基本的廣域覆蓋和對高移動性的用戶支持，但運營商們已經開始尋找其他的解決方案以提高在高流量地區的容量。在城市或機場、體育館這種用戶密度高、使用需求大的地方，Wi-Fi分流（Wi-Fi offload）是一種最為廣泛并被成功采用的解決方案。同時，運營商也在探索更多的解決方案，如家庭基站，用來提升蜂窩在住宅區的覆蓋和容量；小基站底層（small cell underlay），用來應對高容量密度，并補充和加強他們的Wi-Fi和宏觀部署。

沒有一種單獨的產品或技術能夠承載現在和未來的數據流量增長，多種解決方案協同是大勢所趨。對移動運營商來說，最大的挑戰不是選擇哪一種解決方案，而是如何整合各類技術，如何找到平衡點最大化他們的累計效益，以及如何利用現有的資產以促進網絡演化。

運營商需要一張長期、多步驟戰略的發展藍圖，提升RAN容量密度，滿足高流量地區用戶對數據業務的需求。Wi-Fi技術為移動數據分流而服務，是最有效和經濟的方法之一。基于Wi-Fi，運營商可以迅速實現容量的激增，成功應對高密度區域的挑戰。

從長期來看，移動運營商能夠通過LTE小基站獲得二次的容量提升，并通過Wi-Fi接入點定位、共享場地租賃協議與回傳的方式來削減成本、降低復雜性。Wi-Fi和LTE小基站的整合能夠幫助運營商在RAT上優化網絡利用率，為用戶提供更優異的性能并創造一種無縫的復合RAT體驗。

超越宏蜂窩網絡

如今，宏蜂窩網絡通常提供對整個移動運營商覆蓋區域的網絡覆蓋。提升容量的常規解決方案是在同一區域中置入更多的基站單元。這種方法在一定時間內奏效，然而因為種種理由，它所能獲得的回報卻隨著流量的增長而遞減。因而，任何通過增加單元數量的方法來提升容量的嘗試都會變得日益昂貴，產生較小的邊際改善。

想要提供足夠的容量增長以應對移動網絡帶寬需求的爆炸式增長，我們需要一種新方法。這種方法的前提是使用低功耗，短距離設備，即采用以密集部署方式，更加靠近用戶的Wi-Fi接入點或4G小基站設備。

小基站（Small Cell）：迎接挑戰

小基站部署是最受全球移動運營商歡迎的一種長期戰略，因為它們能夠實現短期內容量的提升，并滿足在高流量環境中適應高度本地化部署需求的靈活性和緊湊形態。然而，在計劃一種小基站底層網絡來幫助運營商最大化新網絡收益、控制成本的時候，仍有以下幾種挑戰需要應對：

固定安裝的資產：需要大量節點，典型的小基站不會安裝在像手機發射塔這種運營商習慣管理或租賃的電信資產上。

增加的運營成本：盡管相較于宏基站模塊，一個小基站的設備及安裝成本相對較低，但其所在位置很多，因而安裝和維護一個密集的小基站網絡的總成本仍然是相當大的。

尋求一種靈活的形態：小基站位置站點通常在設備規格、電源及可用性等方面有著嚴格的限制，并較難保證。因此，靈活、緊湊、低功耗的形態因素可以大大加快部署速度，并降低安裝和運營成本。

大量的回傳：需要一種非常適合于密集的城市環境和近地設備的回傳解決方案。

與蜂窩網核心的集成：小基站底層網絡必須與EPC充分集成并支持SON，讓運營商能夠查看并管理用戶的數據流量，支持移動性管理，減輕干擾，在不同RAT網絡中實施統一的政策。

Wi-Fi：LTE小基站，一個簡單的升級

大多數移動運營商不再把Wi-Fi分流和小基站看做是相互競爭的解決方案。他們意識到二者都在復合RAT、多層蜂窩網絡中發揮著重要的作用，包括從宏基站到住宅用家庭基站。

一旦移動運營商將Wi-Fi分流基礎設施準備就緒，其實就已經完成了實施LTE小基站的大半工作。再加上早期的Wi-Fi“圈地”，它已經可以領先于那些沒有Wi-Fi分流的競爭對手，提供一個基于被許可的Wi-Fi接入點和小基站站點，并擁有電力、回傳和租賃協議的網絡。享有安裝小基站的權利是降低安裝和運營成本、減少安裝次數的關鍵。Ruckus SCG提供了一種可以共同管理小基站和Wi-Fi接入點的平臺。Smart Mesh回傳網絡隨時準備支持LTE小基站以及Wi-Fi接入點。

為了利用現有的Wi-Fi分流設施，小基站必須有一個足夠緊湊的外形以適合Wi-Fi接入點的位置，可以是附加模塊，也可以是獨立單元，這樣易于安裝和更換，支持SON的功能，并與支持LTE宏網絡的EPC充分集成。

多年來，Ruckus在建立自組織Wi-Fi解決方案中得到了必要的經驗，包括自動配置、自動優化以及自動修復等。這種早期的經驗賦予了Ruckus強大的競爭力和上市時間優勢，為統一的Wi-Fi分流和LTE小基站解決方案增加了強大的支持。

Wi-Fi與LTE相互補充，幫助運營商解決不斷增長的流量挑戰

盡管宏網絡對于覆蓋和支持高移動性用戶來說還是十分必要的，但它已經無法提供所需的容量提升，甚至在部署LTE的基礎上也是如此。為了保證對預期流量負載的有效管理，增加在高流量城市區域的容量密度，大多數移動運營商正在部署或計劃部署Wi-Fi接入點和4G小基站的底層網絡。小基站在一個較小的范圍內更加接近用戶，較宏基站而言能夠提供更高的容量密度。越來越多地，Wi-Fi將與LTE底層并存，且雙方都將在運營商的數據長期戰略中發揮重要作用。

Wi-Fi與LTE不僅能夠一起操作，更為關鍵的是，它們能夠在一個綜合的部署戰略中相互補充，利用下一代的無線、頻譜技術和最低的TCO來提供最大的容量增長。

一個IEEE 802.11n Wi-Fi分流解決方案的初始部署，能夠立即為移動運營商帶來容量提升，對用戶手中大部分以數據為中心的設備來說都是可用的。但同樣重要的是，移動運營商能夠在Wi-Fi基礎設施這個平臺上建立能被Wi-Fi和LTE小基站共享的站點網絡，從而實現長期的數據戰略。一旦他們決定推出LTE小基站，運營商就可以簡單地在其Wi-Fi接入點上添加一個LTE小模塊，以便共享租賃費用及回程容量。

Ruckus解決方案超越了一般意義的Wi-Fi覆蓋，它提供一種Wi-Fi分流解決方案，具有無與倫比的無線性能、電信級可擴展性以及靈活的管理選項。今天，它為運營商提供了強大的工具，將Wi-Fi和LTE底層與宏觀核心充分整合，以優化網絡資源的利用率，為他們的用戶提供順暢、無縫的復合RAT、多層網絡連接。endprint