一、 無線網絡需要盡早應對移動互聯業務爆炸式的增長趨勢

1、未來業務發展趨勢與蜂窩網面臨的挑戰

大量統計結果表明目前移動運營商移動語音業務的60%和數據業務的70%發生在室內;未來數據業務預計10年增長1000倍，而其中室內數據業務量將占總業務量的90%。因此，傳統蜂窩網絡的覆蓋方式對于支持室內和熱點無線數據業務發展的瓶頸日益突出，移動運營商的網絡發展面臨種種挑戰：

(1)傳統2G、3G網絡無線接入容量極限逐漸顯現;
(2)站址、天饋資源獲取難度日益增加，密集城區的站間距接近理論極限，很難支持傳統蜂窩宏基站密集部署;
(3)宏站的部署和運營成本高昂，新增宏站擴容的建網方式難以為繼。

為了維持產業鏈的健康和可持續發展，移動通信網絡的發展必須考慮如何通過網絡技術能力的提升、部署方式和運營方式等方面的革新來不斷降低網絡的建網、部署和運營成本。

2、解決室內和熱點部署的有效方式：Small Cell

目前針對熱點及室內數據業務發展的解決方案有兩類：WiFi與LTE Small Cell。其中WiFi已經形成完整的產業鏈，而且新一代WiFi標準802.11ac/ad標準化工作已經基本完成，支持更高帶寬，峰值速率可以達到1Gbps，但是由于使用免許可頻段，節點部署隨意性較強，運營商無法做到可管可控;此外在干擾管理、移動性管理以及用戶QoS支持方面也存在較大不足。LTE面向室內和熱點部署的解決方案研究是從Rel-9的家庭基站(Femto cell)開始，并在后續的版本中完善了基于分層網絡(HetNet)的增強型干擾協調技術等，通過Pico和家庭基站等站型的使用，使得LTE可以按照需要在業務集中的區域靈活部署，從而實現網絡容量的按需擴容。

目前業界把標準中定義的Pico基站和家庭基站統稱為Small Cell。

圖1 Small Cell關系示意圖

由于Small Cell的部署支持干擾管理、節點自啟動、且與蜂窩網絡共享核心網和網管系統，使得其部署和管理相對簡便，已經成為解決未來室內和熱點數據業務覆蓋與容量的主流方向。截止2012年6月，全球已經有41個Small Cell網絡的部署，而目前業界前十家運營商中已經有九家宣布將會采用Small Cell的部署方案。

然而目前Small Cell相對于宏站，主要放寬了射頻指標，降低了發射功率，在性能、成本、可管可控等方面仍需要進一步優化與增強。

二、LTE-Hi：Small Cell的進一步增強與發展

LTE-Hi的目標是基于LTE Small Cell，實現一種更高性能、更低成本的室內/熱點部署方式，進而滿足未來移動互聯網數據業務的迅猛發展需求。

圖2 LTE-Hi的部署方式以及與宏蜂窩的關系

其主要特點如下：

超高速率：充分利用高頻段、中短覆蓋距離、大帶寬、低移動性、富散射環境等部署特點，改進無線技術的傳輸性能，支持更好的干擾管理，降低系統設計開銷，實現不低于802.11ac/ad的系統峰值速率和頻譜效率，如3Gbps;

超低成本：(1)考慮到室內和家庭應用，LTE-Hi接入設備的體積和功耗應當接近WiFi，具有較低的制造成本、較小的體積;(2)由于未來LTE-Hi節點數量眾多，而普通家庭用戶并不具備維護設備的能力，LTE-Hi節點需要進一步簡化安裝和配置過程、降低運營和維護的復雜度與成本;

可管可控：(1)支持網管特性的增強以及在任何回傳條件下對網絡設備的可管可控;(2)支持針對終端行為和終端業務的可管可控。

后向兼容：設計上盡量維持現有LTE/SAE設計，使現有版本LTE終端能夠接入到新系統當中。

網絡組網：支持運營商部署及用戶部署兩種場景。在兩種部署場景下，LTE-Hi均需要接入核心網，并能夠實現獨立組網、數據連接、移動性管理以及干擾協調等功能。未來LTE-Hi組網架構應盡可能降低對現有LTE網絡架構的影響，避免引入額外的復雜度及開銷。

三、LTE-Hi后續工作建議

1、推動全球統一的LTE-Hi頻率劃分

目前，我公司擁有的2.3GHz頻率可用于LTE-Hi的部署。同時，因為3.5GHz頻段較高、帶寬較寬、連續覆蓋組網難度較大，目前業界普遍認為其適合部署LTE-Hi，實現非連續覆蓋的室內及熱點數據業務應用。由于FDD在3.5GHz及更高頻段實現非常復雜，業界也認為TDD較為適合支持本地接入技術的應用，因此基于TD-LTE進行高頻高速熱點接入優化更有優勢。近期，歐盟已經將3.6~3.8GHz的頻率規劃為全TDD頻段;此外香港電訊盈科英國子公司UK Broadband已經決定采用3.5GHz頻段部署TD-LTE網絡。目前，中國政府也在考慮將3.5GHz以全TDD的方式規劃給LTE-Hi使用。因此LTE-Hi是TD-LTE發展的重大機遇。

2、LTE-Hi的引入

目前中國移動已經部署了數百萬的WiFi AP節點，為了彌補宏蜂窩深度覆蓋的不足、合理分流宏蜂窩網絡業務壓力，可以考慮利用已有WiFi的站點與傳輸資源實現TD-LTE在室內和熱點場景的快速部署。近期，研究院提出了集成Small Cell與WiFi功能且有抗干擾能力的融合方案——Nanocell及其端到端的系統解決方案，可以實現TD-LTE與WiFi的融合組網，進一步降低運營商的OPEX和CAPEX。Nanocell產品可通過對WiFi放裝型AP設備的簡單替換來實現WiFi與TD-LTE的共存部署與業務分擔。隨著LTE-Hi的逐步成熟，Nanocell與LTE-Hi的融合演進將成為一個重要方向。

作者：楊寧、沈曉冬，中國移動通信研究院無線技術研究所