低成本小型化蜂窝技术LTE-Hi在室内及热点的应用

一、 无线网络需要尽早应对移动互联业务爆炸式的增长趋势
1、未来业务发展趋势与蜂窝网面临的挑战
大量统计结果表明目前移动运营商移动语音业务的60%和数据业务的70%发生在室内;未来数据业务预计10年增长1000倍，而其中室内数据业务量将占总业务量的90%。因此，传统蜂窝网络的覆盖方式对于支持室内和热点无线数据业务发展的瓶颈日益突出，移动运营商的网络发展面临种种挑战：
(1)传统2G、3G网络无线接入容量极限逐渐显现;
(2)站址、天馈资源获取难度日益增加，密集城区的站间距接近理论极限，很难支持传统蜂窝宏基站密集部署;
(3)宏站的部署和运营成本高昂，新增宏站扩容的建网方式难以为继。
为了维持产业链的健康和可持续发展，移动通信网络的发展必须考虑如何通过网络技术能力的提升、部署方式和运营方式等方面的革新来不断降低网络的建网、部署和运营成本。
2、解决室内和热点部署的有效方式：Small Cell
目前针对热点及室内数据业务发展的解决方案有两类：WiFi与LTE Small Cell。其中WiFi已经形成完整的产业链，而且新一代WiFi标准802.11ac/ad标准化工作已经基本完成，支持更高带宽，峰值速率可以达到1Gbps，但是由于使用免许可频段，节点部署随意性较强，运营商无法做到可管可控;此外在干扰管理、移动性管理以及用户QoS支持方面也存在较大不足。LTE面向室内和热点部署的解决方案研究是从Rel-9的家庭基站(Femto cell)开始，并在后续的版本中完善了基于分层网络(HetNet)的增强型干扰协调技术等，通过Pico和家庭基站等站型的使用，使得LTE可以按照需要在业务集中的区域灵活部署，从而实现网络容量的按需扩容。
目前业界把标准中定义的Pico基站和家庭基站统称为Small Cell。

图1 Small Cell关系示意图
由于Small Cell的部署支持干扰管理、节点自启动、且与蜂窝网络共享核心网和网管系统，使得其部署和管理相对简便，已经成为解决未来室内和热点数据业务覆盖与容量的主流方向。截止2012年6月，全球已经有41个Small Cell网络的部署，而目前业界前十家运营商中已经有九家宣布将会采用Small Cell的部署方案。
然而目前Small Cell相对于宏站，主要放宽了射频指标，降低了发射功率，在性能、成本、可管可控等方面仍需要进一步优化与增强。