小蜂窝基站在LTE网络中的大作用

作者：博通公司（Broadcom）宽带运营接入业务高级副总裁兼总经理Greg Fischer

最近一项预测显示，截至2018年移动数据流量将激增11倍1。此外，未来无线网络上的数据流量预计将高达190艾字节（Exabytes），其中超过一半都将通过4G/LTE网络进行传输。

随着当前的3G网络容量达到峰值，4G/LTE部署有望不断提高其性能从而达到更高的水平。在客户享受性能提高带来的益处的同时，电信运营商则必须对其现有网络进行大幅调整。除了目前推出的速度更快的4G/LTE服务之外，电信运营商还必须加大对网络基础架构的投资，从而提高带宽、加速网络传输，而这些对到2020年时将300多亿台无线设备连接起来至关重要2。毫无疑问，LTE会帮助那些急需大量带宽的用户提高速度并降低延迟，但LTE本身需要两大宝贵资源——时间和大量频谱——才能取得成功。下面我们就来谈谈小蜂窝基站（Small Cell）。

小蜂窝基站是具有更高部署密度的经济型设备，从本质上看，其作为本地接入线路，能将宏无线网络上的数据流量无缝转移到微无线网络上。当结合诸如宏蜂窝和Wi-Fi卸载（Wi-Fi offloading）等其他无线接入网络技术共同使用时，小蜂窝基站就能为终端用户带来更佳的移动和无线覆盖，同时帮助服务供应商更好地管理数据流量和频谱。

小蜂窝基站以位置为核心分为三种类型：针对家庭应用的住宅型、针对小企业或零售业应用的企业/室内型以及针对公共场所用户的户外型。这些应用都可在授权和未经授权的频谱中使用，城市内覆盖范围达数百米，而乡村的覆盖范围则达几公里。



以LTE宏蜂窝技术为例，在无需载波聚合的情况下，该技术可在20MHz下实现150-Mbps的下行链路。而小蜂窝基站可利用相同的带宽实现同样的下行链路。当然，宏蜂窝的平均用户数量为几百个，而小蜂窝基站的则通常少于100个，这就意味着小蜂窝在密度更大的区域内能为每个用户带来更高的吞吐能力。

通过在4G LTE网络中部署低成本的小蜂窝基站，电信运营商能填补盲点，扩大拥挤区域的覆盖能力，为企业提供更优质的服务。考虑到其低成本和紧凑设计的特点，小蜂窝基站几乎能在任何需要额外网络容量和覆盖范围的地点部署，例如购物中心或公共场所。

不妨设想一下，在一个美好的周末午后时光，一大群人聚集在当地公园参加美食节。由于现在几乎所有人都在使用社交媒体，许多参加美食节的人在等待或享用食物的同时都会使用智能手机上网。由此，大量数据的涌入对4G/LTE蜂窝网络产生的压力会拖慢服务速度，甚至还会造成连接中断。

不过如果在这种情况下加入小蜂窝基站，比如安装在附近的写字楼建筑墙上，就能增加足够的带宽，轻松连接公园里想要保持数据连接的智能手机，从而缓解蜂窝网络的流量压力，并提高区域中所有人的数据连接能力。

当然，小蜂窝不光能缓解4G/LTE蜂窝网络的流量压力，也能在难以抵达的区域或室内位置提高网络容量。这一点非常重要，因为与LTE新频谱相关的更高频率往往会导致覆盖范围缩小，尤其是在室内。

总之，无论是在公共场所、家里亦或是办公室，在4G/LTE网络中加入小蜂窝基站都意味着连接能力的提高。不过，小蜂窝基站也确实面临着自身的一些挑战。在城市中部署小蜂窝基站，电信运营商需要应对许多不同的手机设备，它们不但运行速率不同，而且缺乏安装基站的适当位置。在户外公共区域部署，则必须解决户外小蜂窝基站和宏蜂窝的网络干扰问题，并找到一种在宏蜂窝和小蜂窝基站之间实现无缝连接的方法。此外，运营商和电信运营商也需要在网络中持续监控和调整小蜂窝基站的配置，以满足用户流量需求。

成功应对上述挑战，小蜂窝基站就有望成为4G/LTE网络的重要附加解决方案。

资源：
1 思科虚拟网络指数2014
2 ABI研究2012

作者简介
Greg Fischer是博通（Broadcom）公司宽带运营接入部门的高级副总裁兼总经理，他负责规划博通公司的运营接入半导体解决方案愿景，支持家庭内外的有线和无线宽带服务，其终端产品和终端市场主要为高级中央办公室（CO）和客户端设备（CPE）应用提供完整的xDSL、FTTx和无线接入解决方案。

加入博通公司之前，Fischer在半导体制造商科胜讯系统公司（Conexant Systems）中担任过一系列管理职务，其中包括市场营销副总裁、视频产品事业部副总裁兼总经理。Fischer拥有密尔沃基工程学院（Milwaukee School of Engineering）的电气工程学士学位和爱荷华大学（University of Iowa）的工商管理硕士学位。