饒沖崇

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淺談利用兩網(wǎng)組合提升網(wǎng)絡質量

饒沖崇

安徽電信規(guī)劃設計有限責任公司移動院，安徽 合肥 230061

移動互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務層出不窮和智能終端的普及，以及在響應國家“提速降費”政策指導下“流量不限量”產(chǎn)品的實施，推動了移動數(shù)據(jù)業(yè)務的蓬勃發(fā)展。面對高速增長的移動數(shù)據(jù)流量，無線網(wǎng)絡已不能有效支撐業(yè)務的增長，淪為制約移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的“瓶頸”。通過分析近幾年數(shù)據(jù)流量增長趨勢，未來完全依賴中國電信所屬的任何一張無線網(wǎng)絡都將是無法有效支撐的。只有通過不同無線接入技術共同承載才是解決問題之本。這樣就形成了“異構網(wǎng)”的概念。打造好一張接入性能良好、運行性能穩(wěn)定、滿足用戶需求的“異構網(wǎng)”是電信運營商的當務之急。

異構網(wǎng)；流量增長；流量不限量

1 現(xiàn)狀介紹及分析

中國電信現(xiàn)擁有運行成熟、穩(wěn)定的LTE和Wi-Fi兩張大帶寬、高速率無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，其中Wi-Fi技術代表的是寬帶網(wǎng)絡的移動化，是以局域和熱點的形式接入的；而LTE代表的是移動網(wǎng)絡的寬帶化，是廣域和普遍接入的。這兩者既是移動通信的兩個不同方向，又能夠形成良好的互補，是未來兩種不同通信技術走向融合的基礎。阿爾卡特·朗訊曾在MWC 2015上發(fā)布“統(tǒng)一無線網(wǎng)絡”技術，其實現(xiàn)手段是：同時推出Wi-Fi增強功能和蜂窩增強功能。前者可以利用蜂窩技術來增強Wi-Fi的網(wǎng)絡性能，而后者則采用非授權的頻段來增強蜂窩網(wǎng)絡性能，由此便將Wi-Fi網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)結合起來，組成統(tǒng)一的“異構”網(wǎng)絡滿足用戶需求。

2 “異構網(wǎng)”總體思路

隨著4G網(wǎng)絡的建設規(guī)模和優(yōu)化力度不斷深入，網(wǎng)絡覆蓋質量進一步提高，在廣度覆蓋方面與競爭對手不相上下；但在深度覆蓋方面，根據(jù)日常CQT測試及用戶投訴來看依然任重而道遠。根據(jù)相關部門統(tǒng)計現(xiàn)有高達70%左右的數(shù)據(jù)流量都產(chǎn)生在室內(nèi)，而且根據(jù)預測未來會有90%的業(yè)務量發(fā)生在室內(nèi)，因此如何提高室內(nèi)深度覆蓋質量、提升室內(nèi)小區(qū)容量，是確保電信無線網(wǎng)絡具備核心競爭力的關鍵因素。傳統(tǒng)DAS室內(nèi)分布系統(tǒng)是解決室內(nèi)信號盲區(qū)、提高深度覆蓋的重要手段，是將信源所提供的信號均勻分布至室內(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)天線等組成[2]。但存在以下弊端。

（1）主要元器件為無源器件，運行質量無法有效監(jiān)控，最終難以保障整體室分系統(tǒng)的運行質量。

（2）建設成本高，現(xiàn)場協(xié)調(diào)困難，施工難度大。

（3）容量主要依賴于信源，擴容困難。

為彌補傳統(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，通過雙上聯(lián)路由即可同時提供兩張網(wǎng)絡覆蓋效果。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?，F(xiàn)在一般公共建筑物在建設時都會將光纜和網(wǎng)線布放到位，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、商務樓宇和賓館酒店，LTE網(wǎng)絡的接入和承載用戶數(shù)、無線頻譜PRB利用率均已達到“極限”狀態(tài)，按照LTE網(wǎng)絡的自身特點，無法通過新增宏基站來解決覆蓋與容量問題，必須采用“異構”網(wǎng)絡來解決。實現(xiàn)異構網(wǎng)絡的模式主要有兩種。

（1）利舊電信原有WLAN和LTE實現(xiàn)異構網(wǎng)，兩網(wǎng)協(xié)同工作提升整體網(wǎng)絡質量。

（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作為交換機提供1588v2及POE供電，pRRU即Qcell，提供多頻段無線接入。“一根網(wǎng)線”可解決傳輸、同步、供電問題實現(xiàn)pico的開通，適合難以協(xié)調(diào)的商務樓宇、校園等室內(nèi)場景，同時pBridge集中化管理pico，組網(wǎng)靈活、易于維護。

宏微協(xié)同組網(wǎng)、多種無線接入技術共同承載構建“立體化”網(wǎng)絡，在不同的場景，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，組建“異構網(wǎng)”模型成為補盲和吸收話務的主要措施，是未來打造滁州電信無線精品網(wǎng)絡的重要手段。

3 方案和實施過程

3.1 現(xiàn)網(wǎng)室內(nèi)分布覆蓋情況及問題

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信源加強室內(nèi)覆蓋，具體如下。

（1）利用原有室分系統(tǒng)通過合路器直接耦合LTE-RRU信源。

（2）對于部分建筑物現(xiàn)場具備施工條件的，則新建一套專門的LTE室分系統(tǒng)覆蓋。

現(xiàn)實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)絡室分系統(tǒng)，其每層布放多臺AP，每臺AP直接連一套室分系統(tǒng)（一般為通過耦合器和饋線下掛6～8個天線）覆蓋6～8個房間。

（2）一些大型建筑物在2G/3G時代利用室外宏基站可以解決室內(nèi)信號覆蓋問題。由于2G/3G信號使用800?MHz頻段承載，其固有的頻段特性傳輸損耗小、穿透力強，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，其傳播性能遠遠不及800?MHz，導致這些建筑室內(nèi)無法再利用室外LTE宏基站來有效覆蓋，但通過新建室分系統(tǒng)由于各種客觀因素又無法實施。

（3）對于一些產(chǎn)權屬于私人業(yè)主所有的場所（一般該類型建筑室內(nèi)基本完成WLAN網(wǎng)絡覆蓋），電信新建室分通信系統(tǒng)會對原有建筑室內(nèi)裝修造成影響，且業(yè)主自身對電信免費搭建的無線通信系統(tǒng)無主觀需求，不支持電信在其內(nèi)新建LTE室分系統(tǒng)。

3.2 未來室分覆蓋方向

針對以上情形，既無法利舊亦不能新建而又有用戶對LTE網(wǎng)絡有迫切需求的場所，如何做好LTE信號覆蓋是當前十分棘手的課題，已引起了各設備供應商和運營商的高度關注?，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提供Wi-Fi和LTE雙重信號覆蓋，一方面滿足部分業(yè)主對Wi-Fi網(wǎng)絡的需求；另一方面可達到運營商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（以下簡稱新型室分）[3]，主要由基帶單元BBU、遠端匯聚單元（中興稱Pb，華為稱RHub）、遠端射頻單元pRRU構成。pRRU內(nèi)置天線，體積輕巧，基于POE技術，pRRU通過網(wǎng)線連接Pb或RHub，再通過光纖連接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)省了部署時間，更重要的是方便了質量的監(jiān)控和管理。新型室分可以靈活通過小區(qū)合并技術減少鄰區(qū)干擾，優(yōu)化連續(xù)覆蓋，降低切換掉話率，也可以通過小區(qū)分裂解決不斷增長的容量需求。

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)絡解決方案，因此宏微協(xié)同組網(wǎng)、構建立體網(wǎng)絡、室內(nèi)外一體化部署便應運而生，即異構網(wǎng)規(guī)劃。需區(qū)分場景，結合室分系統(tǒng)、微RRU、小基站、皮基站等多種覆蓋方式協(xié)同規(guī)劃建設，以解決宏站無法覆蓋的熱點區(qū)域。在異構網(wǎng)規(guī)劃建設中，小微基站由于體積小、重量輕、安裝便捷、快速部署的特點，成為補盲和吸收話務的重要手段。

3.4 典型室內(nèi)L+W覆蓋方案

3G時代WLAN網(wǎng)絡主要功能是在熱點區(qū)域分流3G網(wǎng)絡的流量，在4G時代雖然LTE網(wǎng)絡自身就是大帶寬、高速率的網(wǎng)絡，但如今各種網(wǎng)絡應用的不斷增多，在一些熱點區(qū)域LTE網(wǎng)絡也“不堪負重”。根據(jù)未來網(wǎng)絡發(fā)展趨勢，必須依靠“異構網(wǎng)”來進行負荷分擔。中國電信擁有運行比較成功的LTE和WLAN兩張大帶寬、高速率無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，做好兩網(wǎng)融合形成“L+W”組成異構網(wǎng)共同承載解決用戶需求。按照未來發(fā)展方向主要有以下方案。

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

（2）在無線側利用無線頻段融合，LTE-U與LAA方式。

（3）利用PICO（雙模）設備替代AP同時提供兩網(wǎng)信號覆蓋，或利用原建筑物通信系統(tǒng)集成設施（光纜、網(wǎng)線）開通LTE小微基站強化覆蓋。

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

4 總結

隨著LTE建設、優(yōu)化工作進度的不斷推進，網(wǎng)絡覆蓋質量得到進一步提升。但伴隨城市化進程擴展，從用戶投訴和CQT測試角度來看并沒有徹底解決網(wǎng)絡存在的種種問題。傳統(tǒng)的宏網(wǎng)單一建設模式遇到了越來越多的覆蓋和容量挑戰(zhàn)，單純依靠宏站已不能做到無縫覆蓋[4]。

宏微協(xié)同組網(wǎng)、多種無線接入技術共同承載是未來滿足用戶需求的重要手段。在不同的場景，結合室外宏基站、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，構建“立體化”網(wǎng)絡，成為補盲和吸收話務的重要手段，適合于高流量區(qū)域和室內(nèi)各種場景。

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

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

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

[4]馮仕軍 LTE宏微協(xié)同組網(wǎng)在LTE精品網(wǎng)建設中的實踐[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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