小基站對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)的影響

近年來，智能手機(jī)的普及、3G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署，以及LTE商用網(wǎng)絡(luò)的全球布局，使移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，在未來5年內(nèi)還將以66%的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）繼續(xù)增長(zhǎng)，并為運(yùn)營(yíng)商帶來大量收入。與此同時(shí)，以移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的用戶體驗(yàn)需求，對(duì)傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提出了兩大挑戰(zhàn)，即熱點(diǎn)區(qū)域密集用戶群的高吞吐量需求和邊緣網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)覆蓋問題。

為了化解這些挑戰(zhàn)，基于HetNet理念的分層立體網(wǎng)絡(luò)成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的趨勢(shì)。根據(jù)Infonetics對(duì)此趨勢(shì)的最新研究，到2016年，宏站處理的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量占比將由現(xiàn)在的90%以上，下降至58%，小基站（包括室內(nèi)小基站和室外小基站）承載流量占比將達(dá)到24%。此外，Infonetics預(yù)測(cè)，到2016年，全球小基站出貨量將超過300萬(wàn)套。我們可以預(yù)見未來3-5年，小基站在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)量將出現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)，成為未來移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)投資建設(shè)的重點(diǎn)。

小基站大規(guī)模部署會(huì)給回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來怎樣的影響呢？在解答這個(gè)問題之前，我們首先要了解小基站部署的主要特點(diǎn)。小基站具有小巧的體積，具備零站址安裝條件，且能適應(yīng)各種室內(nèi)外安裝環(huán)境及高密度部署，設(shè)備數(shù)量可能達(dá)到宏站的10倍之多。

小基站與宏基站協(xié)同工作，給移動(dòng)用戶提供全網(wǎng)一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。小基站可采用各種組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，先匯聚到宏基站，再上宏基站回傳設(shè)備，或者直接連接到現(xiàn)有的移動(dòng)回傳或其他綜合承載網(wǎng)絡(luò)的匯聚傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備上。

小基站及其部署的特點(diǎn)，對(duì)其回傳網(wǎng)絡(luò)解決方案帶來了挑戰(zhàn)。這包括：最后一公里多樣性傳輸資源的適應(yīng)性；小基站回傳設(shè)備暴露在公共室內(nèi)外場(chǎng)所，會(huì)面臨設(shè)備環(huán)境適應(yīng)能力、物理安全、業(yè)務(wù)接入安全方面的挑戰(zhàn)；面向LTE/LTE-A業(yè)務(wù)的全面的時(shí)鐘同步需求；網(wǎng)絡(luò)容量與業(yè)務(wù)的高擴(kuò)展性和靈活性需求；大規(guī)模網(wǎng)元設(shè)備運(yùn)維的簡(jiǎn)單便捷性需求；當(dāng)然，總體擁有成本（TCO）也要低。

關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)對(duì)方案

針對(duì)上述小基站大規(guī)模部署帶來的對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的挑戰(zhàn)，我們將逐一進(jìn)行分析，并給出小基站回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)對(duì)方案。

豐富的接口種類

由于小基站部署使站點(diǎn)進(jìn)一步向用戶延伸，如果采用全面鋪設(shè)光纖傳輸資源到小基站，從市政施工權(quán)獲取、成本投入和建設(shè)周期來看都很不現(xiàn)實(shí)。由此，小基站初期回傳方案會(huì)就近接入或租用已有的各類傳輸線路資源，如光纖、銅纜或微波等，以滿足快速部署的需求。從小基站回傳網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的中長(zhǎng)期趨勢(shì)來看，城區(qū)熱點(diǎn)區(qū)域?qū)⒉捎靡怨饫w接入為主的大帶寬回傳方案，郊區(qū)和農(nóng)村等用戶較為分散，且主要以補(bǔ)盲為主的區(qū)域，采用較為經(jīng)濟(jì)的就近接入傳輸資源方案，如微波、銅纜等。

綜上所述，小基站回傳最后一公里可分為有線和無線兩種場(chǎng)景。無線場(chǎng)景可采用基于E-Band/V-Band/Sub-6G技術(shù)的微波設(shè)備。而有線場(chǎng)景則可采用具有多種媒介接入能力的小基站接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，如小基站路由器，也可以直接利用已有的xDSL和FTTx的終端接入設(shè)備。所以說，小基站回傳網(wǎng)絡(luò)最后一公里的技術(shù)適配和多樣化接口能力是設(shè)計(jì)選型的關(guān)鍵。

全方位的安全設(shè)計(jì)

小基站回傳設(shè)備與小基站通常安裝在公共室內(nèi)外場(chǎng)所，無專門的防護(hù)設(shè)備和措施，因此對(duì)設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)能力、物理安全性要求高。而LTE扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，導(dǎo)致RNC業(yè)務(wù)終結(jié)點(diǎn)消失，也失去了原有3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的安全封裝機(jī)制，回傳網(wǎng)絡(luò)就需要提供LTE基站與核心網(wǎng)設(shè)備MME/S-GW之間的S1接口流量安全保護(hù)。

所以，小基站回傳網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求具有全方位的安全設(shè)計(jì)解決方案。其具體要求是：滿足室外高標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)等級(jí)IP65；支持-40oC–65oC大范圍工作溫度區(qū)間；全面的業(yè)務(wù)接入安全設(shè)計(jì)，如接入控制802.1x、業(yè)務(wù)安全隔離VPN、防IP仿冒的DHCP nooping、復(fù)雜流分類ACL技術(shù)等。

基于各種傳輸媒介的時(shí)鐘同步

基于LTE/LTE-A的小基站將占整個(gè)小基站部署的90%以上，同時(shí)，LTE網(wǎng)絡(luò)的eMBMS（Evolved Multimedia Broadcast/Multicast Service）和CoMP（Coordinated Multiple Points）業(yè)務(wù)的大規(guī)模部署，不僅要求小基站回傳設(shè)備支持基于任意媒介的時(shí)鐘同步能力，而且要求同時(shí)支持頻率同步和時(shí)間同步。只有這樣全面的高質(zhì)量的時(shí)間同步解決方案，才能確保在LTE時(shí)代的各種增值業(yè)務(wù)的客戶體驗(yàn)。也可以說，支持基于各種媒介和組網(wǎng)拓?fù)涞?588v2全模式（OC/BT/CT）時(shí)鐘同步技術(shù)，是小基站回傳網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的必要條件。