淺談利用兩網(wǎng)組合提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

饒沖崇

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淺談利用兩網(wǎng)組合提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

饒沖崇

安徽電信規(guī)劃設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司移動(dòng)院，安徽 合肥 230061

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務(wù)層出不窮和智能終端的普及，以及在響應(yīng)國(guó)家“提速降費(fèi)”政策指導(dǎo)下“流量不限量”產(chǎn)品的實(shí)施，推動(dòng)了移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展。面對(duì)高速增長(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)已不能有效支撐業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，淪為制約移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的“瓶頸”。通過(guò)分析近幾年數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)趨勢(shì)，未來(lái)完全依賴(lài)中國(guó)電信所屬的任何一張無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)都將是無(wú)法有效支撐的。只有通過(guò)不同無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)共同承載才是解決問(wèn)題之本。這樣就形成了“異構(gòu)網(wǎng)”的概念。打造好一張接入性能良好、運(yùn)行性能穩(wěn)定、滿(mǎn)足用戶(hù)需求的“異構(gòu)網(wǎng)”是電信運(yùn)營(yíng)商的當(dāng)務(wù)之急。

異構(gòu)網(wǎng)；流量增長(zhǎng)；流量不限量

1 現(xiàn)狀介紹及分析

中國(guó)電信現(xiàn)擁有運(yùn)行成熟、穩(wěn)定的LTE和Wi-Fi兩張大帶寬、高速率無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)，其中Wi-Fi技術(shù)代表的是寬帶網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)化，是以局域和熱點(diǎn)的形式接入的；而LTE代表的是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的寬帶化，是廣域和普遍接入的。這兩者既是移動(dòng)通信的兩個(gè)不同方向，又能夠形成良好的互補(bǔ)，是未來(lái)兩種不同通信技術(shù)走向融合的基礎(chǔ)。阿爾卡特·朗訊曾在MWC 2015上發(fā)布“統(tǒng)一無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)”技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)手段是：同時(shí)推出Wi-Fi增強(qiáng)功能和蜂窩增強(qiáng)功能。前者可以利用蜂窩技術(shù)來(lái)增強(qiáng)Wi-Fi的網(wǎng)絡(luò)性能，而后者則采用非授權(quán)的頻段來(lái)增強(qiáng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能，由此便將Wi-Fi網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，組成統(tǒng)一的“異構(gòu)”網(wǎng)絡(luò)滿(mǎn)足用戶(hù)需求。

2 “異構(gòu)網(wǎng)”總體思路

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模和優(yōu)化力度不斷深入，網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量進(jìn)一步提高，在廣度覆蓋方面與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不相上下；但在深度覆蓋方面，根據(jù)日常CQT測(cè)試及用戶(hù)投訴來(lái)看依然任重而道遠(yuǎn)。根據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有高達(dá)70%左右的數(shù)據(jù)流量都產(chǎn)生在室內(nèi)，而且根據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)會(huì)有90%的業(yè)務(wù)量發(fā)生在室內(nèi)，因此如何提高室內(nèi)深度覆蓋質(zhì)量、提升室內(nèi)小區(qū)容量，是確保電信無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)具備核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)DAS室內(nèi)分布系統(tǒng)是解決室內(nèi)信號(hào)盲區(qū)、提高深度覆蓋的重要手段，是將信源所提供的信號(hào)均勻分布至室內(nèi)需要覆蓋區(qū)域[1]。傳統(tǒng)DAS室分系統(tǒng)主要由合路器、功分器、耦合器、同軸電纜以及室內(nèi)天線(xiàn)等組成[2]。但存在以下弊端。

（1）主要元器件為無(wú)源器件，運(yùn)行質(zhì)量無(wú)法有效監(jiān)控，最終難以保障整體室分系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

（2）建設(shè)成本高，現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)困難，施工難度大。

（3）容量主要依賴(lài)于信源，擴(kuò)容困難。

為彌補(bǔ)傳統(tǒng)DAS室分系統(tǒng)的不足，各廠商紛紛推出了“小微基站”新型室內(nèi)分布系統(tǒng)解決方案。一般這種小型基站具備Wi-Fi和LTE雙重功能，通過(guò)雙上聯(lián)路由即可同時(shí)提供兩張網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果。小微基站是一種有源型室內(nèi)覆蓋解決方案，可利用現(xiàn)有建筑物的光（電）纜資源。現(xiàn)在一般公共建筑物在建設(shè)時(shí)都會(huì)將光纜和網(wǎng)線(xiàn)布放到位，完全可以利用這些資源完成LTE網(wǎng)部署。

在校園和一些繁忙的公園、商務(wù)樓宇和賓館酒店，LTE網(wǎng)絡(luò)的接入和承載用戶(hù)數(shù)、無(wú)線(xiàn)頻譜PRB利用率均已達(dá)到“極限”狀態(tài)，按照LTE網(wǎng)絡(luò)的自身特點(diǎn)，無(wú)法通過(guò)新增宏基站來(lái)解決覆蓋與容量問(wèn)題，必須采用“異構(gòu)”網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決。實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的模式主要有兩種。

（1）利舊電信原有WLAN和LTE實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)，兩網(wǎng)協(xié)同工作提升整體網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

（2）引入了新型Switch+pico創(chuàng)新覆蓋模式，中興的方案為pBridge+pRRU，其中pBridge作為交換機(jī)提供1588v2及POE供電，pRRU即Qcell，提供多頻段無(wú)線(xiàn)接入?！耙桓W(wǎng)線(xiàn)”可解決傳輸、同步、供電問(wèn)題實(shí)現(xiàn)pico的開(kāi)通，適合難以協(xié)調(diào)的商務(wù)樓宇、校園等室內(nèi)場(chǎng)景，同時(shí)pBridge集中化管理pico，組網(wǎng)靈活、易于維護(hù)。

宏微協(xié)同組網(wǎng)、多種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)共同承載構(gòu)建“立體化”網(wǎng)絡(luò)，在不同的場(chǎng)景，合理利用傳統(tǒng)DAS室分系統(tǒng)、微RRU、皮基站及WLAN等多種方式協(xié)同規(guī)劃建設(shè)，組建“異構(gòu)網(wǎng)”模型成為補(bǔ)盲和吸收話(huà)務(wù)的主要措施，是未來(lái)打造滁州電信無(wú)線(xiàn)精品網(wǎng)絡(luò)的重要手段。

3 方案和實(shí)施過(guò)程

3.1 現(xiàn)網(wǎng)室內(nèi)分布覆蓋情況及問(wèn)題

現(xiàn)階段做好LTE深度覆蓋的主要手段是利舊或新增室分系統(tǒng)引入LTE信源加強(qiáng)室內(nèi)覆蓋，具體如下。

（1）利用原有室分系統(tǒng)通過(guò)合路器直接耦合LTE-RRU信源。

（2）對(duì)于部分建筑物現(xiàn)場(chǎng)具備施工條件的，則新建一套專(zhuān)門(mén)的LTE室分系統(tǒng)覆蓋。

現(xiàn)實(shí)中存在如下一些情況。

（1）部分室分系統(tǒng)不具備直接合路LTE信源，現(xiàn)場(chǎng)改造難度大。如在一些校園的宿舍樓以前僅僅布放Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)室分系統(tǒng)，其每層布放多臺(tái)AP，每臺(tái)AP直接連一套室分系統(tǒng)（一般為通過(guò)耦合器和饋線(xiàn)下掛6～8個(gè)天線(xiàn)）覆蓋6～8個(gè)房間。

（2）一些大型建筑物在2G/3G時(shí)代利用室外宏基站可以解決室內(nèi)信號(hào)覆蓋問(wèn)題。由于2G/3G信號(hào)使用800?MHz頻段承載，其固有的頻段特性傳輸損耗小、穿透力強(qiáng)，因此只要室外宏基站位置和塔高合理就可以有效覆蓋室內(nèi)；但LTE室外宏基站所使用的頻段為1.8?GHz，其傳播性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及800?MHz，導(dǎo)致這些建筑室內(nèi)無(wú)法再利用室外LTE宏基站來(lái)有效覆蓋，但通過(guò)新建室分系統(tǒng)由于各種客觀因素又無(wú)法實(shí)施。

（3）對(duì)于一些產(chǎn)權(quán)屬于私人業(yè)主所有的場(chǎng)所（一般該類(lèi)型建筑室內(nèi)基本完成WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋），電信新建室分通信系統(tǒng)會(huì)對(duì)原有建筑室內(nèi)裝修造成影響，且業(yè)主自身對(duì)電信免費(fèi)搭建的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)無(wú)主觀需求，不支持電信在其內(nèi)新建LTE室分系統(tǒng)。

3.2 未來(lái)室分覆蓋方向

針對(duì)以上情形，既無(wú)法利舊亦不能新建而又有用戶(hù)對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)有迫切需求的場(chǎng)所，如何做好LTE信號(hào)覆蓋是當(dāng)前十分棘手的課題，已引起了各設(shè)備供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商的高度關(guān)注?，F(xiàn)各廠商紛紛推出了利用小微基站（Qcell和Lampsite）為代表的新型有源室分方案。一般這種小微基站可同時(shí)提供Wi-Fi和LTE雙重信號(hào)覆蓋，一方面滿(mǎn)足部分業(yè)主對(duì)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的需求；另一方面可達(dá)到運(yùn)營(yíng)商LTE覆蓋效果。

小微基站主要是指發(fā)射功率在500?MW以下的基站。小微基站分布系統(tǒng)是一種有源新型室內(nèi)分布解決方案（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新型室分）[3]，主要由基帶單元BBU、遠(yuǎn)端匯聚單元（中興稱(chēng)Pb，華為稱(chēng)RHub）、遠(yuǎn)端射頻單元pRRU構(gòu)成。pRRU內(nèi)置天線(xiàn)，體積輕巧，基于POE技術(shù)，pRRU通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接Pb或RHub，再通過(guò)光纖連接BBU。新型室分方案由于采用以太網(wǎng)電纜組網(wǎng)和供電，降低了施工難度和成本，節(jié)省了部署時(shí)間，更重要的是方便了質(zhì)量的監(jiān)控和管理。新型室分可以靈活通過(guò)小區(qū)合并技術(shù)減少鄰區(qū)干擾，優(yōu)化連續(xù)覆蓋，降低切換掉話(huà)率，也可以通過(guò)小區(qū)分裂解決不斷增長(zhǎng)的容量需求。

3.3 現(xiàn)網(wǎng)室內(nèi)外覆蓋優(yōu)化-微協(xié)同室內(nèi)分場(chǎng)景優(yōu)化

解決現(xiàn)有宏站面臨覆蓋不足和容量受限難題，急需一種可快速部署的網(wǎng)絡(luò)解決方案，因此宏微協(xié)同組網(wǎng)、構(gòu)建立體網(wǎng)絡(luò)、室內(nèi)外一體化部署便應(yīng)運(yùn)而生，即異構(gòu)網(wǎng)規(guī)劃。需區(qū)分場(chǎng)景，結(jié)合室分系統(tǒng)、微RRU、小基站、皮基站等多種覆蓋方式協(xié)同規(guī)劃建設(shè)，以解決宏站無(wú)法覆蓋的熱點(diǎn)區(qū)域。在異構(gòu)網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中，小微基站由于體積小、重量輕、安裝便捷、快速部署的特點(diǎn)，成為補(bǔ)盲和吸收話(huà)務(wù)的重要手段。

3.4 典型室內(nèi)L+W覆蓋方案

3G時(shí)代WLAN網(wǎng)絡(luò)主要功能是在熱點(diǎn)區(qū)域分流3G網(wǎng)絡(luò)的流量，在4G時(shí)代雖然LTE網(wǎng)絡(luò)自身就是大帶寬、高速率的網(wǎng)絡(luò)，但如今各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷增多，在一些熱點(diǎn)區(qū)域LTE網(wǎng)絡(luò)也“不堪負(fù)重”。根據(jù)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)，必須依靠“異構(gòu)網(wǎng)”來(lái)進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)。中國(guó)電信擁有運(yùn)行比較成功的LTE和WLAN兩張大帶寬、高速率無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)，做好兩網(wǎng)融合形成“L+W”組成異構(gòu)網(wǎng)共同承載解決用戶(hù)需求。按照未來(lái)發(fā)展方向主要有以下方案。

（1）WLAN作為（非）授信接入網(wǎng)絡(luò)與LTE共用核心網(wǎng)（EPC）。

（2）在無(wú)線(xiàn)側(cè)利用無(wú)線(xiàn)頻段融合，LTE-U與LAA方式。

（3）利用PICO（雙模）設(shè)備替代AP同時(shí)提供兩網(wǎng)信號(hào)覆蓋，或利用原建筑物通信系統(tǒng)集成設(shè)施（光纜、網(wǎng)線(xiàn)）開(kāi)通LTE小微基站強(qiáng)化覆蓋。

第3種方案現(xiàn)階段較為成熟，具有可實(shí)施，可達(dá)到快速部署，有效提升覆蓋和容量的效果。

4 總結(jié)

隨著LTE建設(shè)、優(yōu)化工作進(jìn)度的不斷推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。但伴隨城市化進(jìn)程擴(kuò)展，從用戶(hù)投訴和CQT測(cè)試角度來(lái)看并沒(méi)有徹底解決網(wǎng)絡(luò)存在的種種問(wèn)題。傳統(tǒng)的宏網(wǎng)單一建設(shè)模式遇到了越來(lái)越多的覆蓋和容量挑戰(zhàn)，單純依靠宏站已不能做到無(wú)縫覆蓋[4]。

宏微協(xié)同組網(wǎng)、多種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)共同承載是未來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)需求的重要手段。在不同的場(chǎng)景，結(jié)合室外宏基站、DAS室分系統(tǒng)、微RRU、皮基站、WLAN等多種覆蓋方式協(xié)同規(guī)劃建設(shè)，構(gòu)建“立體化”網(wǎng)絡(luò)，成為補(bǔ)盲和吸收話(huà)務(wù)的重要手段，適合于高流量區(qū)域和室內(nèi)各種場(chǎng)景。

[1]蔣穎鋒. 移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 科技與企業(yè)，2016（16）：72-74.

[2]姚瑤，孫精科. 關(guān)于室內(nèi)分布系統(tǒng)自動(dòng)化軟件的設(shè)想與研究[J]. 移動(dòng)通信，2012（8）：64-68.

[3]徐德徠. 基于4G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)分布系統(tǒng)部署實(shí)例及分析[J]. 中國(guó)新通信，2016（3）：5-7.

[4]馮仕軍 LTE宏微協(xié)同組網(wǎng)在LTE精品網(wǎng)建設(shè)中的實(shí)踐[J]. 通信世界，2015（14）：30-31.

Talking about Using Network Combination to Improve Network Quality

Rao Chongchong

Mobile Institute of Anhui Telecom Planning and Designing Co., Ltd., Anhui Hefei 230061

The emergence of new mobile internet services and the popularity of smart terminals, and the implementation of “unlimited traffic” products under the guidance of the “speed-up and fee reduction” policy, the mobile data services are booming. In the face of high-speed mobile data, wireless networks can no longer effectively support the growth of services, which is a “bottleneck” that restricts the rapid development of mobile internet. By analyzing the growth trend of data in recent years, any wireless network that China Telecom belongs to in the future will not be effectively supported. Only the common carrier through different wireless access technologies is the solution to the problem. This forms the concept of “heterogeneous network”. It is a top priority for telecom operators to build a “heterogeneous network” with good access performance, stable operating performance and meeting users’ needs.

heterogeneous network; data growth; unlimited data

TN929.5

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