隨著智能終端的普及，豐富的業務驅動MBB（Mobile Broadband，移動寬帶）的蓬勃發展，網絡流量呈爆發性增長。據市場咨詢機構估計，就熱點地區而言，2016年的總流量將超過2012年的30倍以上。同時，MBB對數據吞吐率也提出了更高的要求。因此，如何滿足熱點區域的容量和數據速率需求將是未來MBB網絡發展的關鍵。
通過對現有宏站擴容，如開通提升頻譜效率的特性（MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出）、DC（Dual Carrier，雙載波）等）、增加載頻、分扇區等，可以進一步提升現網容量。在站點易獲得的區域，通過增加宏站的數量，合理調整宏站的布局，也可以帶來用戶體驗的進一步提升。在宏站無法擴容時，還可以采用小基站來提升網絡容量。
為了滿足未來容量增長需求，改變及優化網絡結構，構建多頻段、多制式、多形態的分層立體HetNet（Heterogeneous Network，異構網絡），成為未來網絡發展的必由之路。
HetNet網絡的關鍵技術
在HetNet網絡部署之前，運營商應首先識別出話務熱點區域，對于大面積的高話務區域，可以通過增加宏站載波數或者增加宏站分扇區來解決容量需求，對于小面積的話務熱點，需要部署小基站。當前，宏網絡擴容方式的技術已經基本成熟，而HetNet解決方案主要面臨的是小基站引入后帶來的新問題。
通常小基站的引入，將對已有網絡的KPI（Key Performance Indicator，關鍵性能指標）帶來風險，但可以通過合適的宏微協同方案，在提升網絡容量和用戶體驗的基礎上，最大限度降低對已有網絡KPI的影響。當網絡中話務熱點較多時，需要部署大量的小基站吸收網絡話務。靈活的站點回傳，集成供電、天饋、防雷的一體化站點方案可以降低對小基站站點的要求和部署成本。當海量小基站部署后，HetNet網絡中宏站和小基站單元需要統一的運維管理。易部署、易維護特性的采用，將進一步以降低網絡運維成本。
精準熱點發現
為了保證小基站能有效地分流宏網絡話務，必須保證小基站能夠部署在熱點區域，同時通過采集現網UE（User Equipment, 用戶設備）話務信息、對應的位置以及柵格地圖，從而獲取現網話務地圖。
下圖是話務地圖的一個例子。圖中，顏色越深表示該區域話務量越高，紅色為話務熱點，黃色為次熱點。
考慮到小基站的覆蓋范圍，建議話務地圖的精度達到50m，以方便獲取網絡的熱點位置，確定需要部署小基站的地點。精準的部署，可以充分發揮小基站的作用，吸收更多的話務。
當小基站完成部署后，通過對比小基站部署前、后的話務地圖，便可以評估小基站部署的效果，并得出下一步小基站的優化建議。
一體化小基站
隨著環保及大眾防輻射意識的增強，站點越來越難以獲取。據分析，未來運營商將更多地考慮路燈桿、掛墻等方式部署基站。安裝簡單及站點簡潔，成為小基站部署的基本要求。
根據部署場景的要求，小基站可以集成傳輸、供電、防雷等功能，也可以將傳輸、供電、防雷功能拉遠，小基站單獨部署。小基站的外觀可采用方形或球形，方便與周圍環境融合。另外，為了支持單人安裝，降低人工安裝成本，建議小基站重量小于8kg。
靈活的基站回傳
對于小基站部署而言，傳輸最具挑戰性。原因在于小基站部署靈活，大多數小基站站點尚不具備傳輸條件，因此，傳輸解決方案需要具備靈活、低成本、易部署、高QoS（Quality of Service，服務質量）等特點。
小基站最后一公里解決方案包括有線回傳和無線回傳。當站點具備有線回傳時，優先選擇有線回傳。有線回傳主要包括光纖、以太網線、雙絞線、電纜。
光纖作為基站傳輸的主流方式，建議優先選擇光纖。光纖可以直接選擇P2P（Point-to-Point，點對點）光纖到站，也可以采用xPON（Passive Optical Network，無源光網絡）實現光纖到站，同時在站點部署ONU(Optical Network Unit，光網絡單元)。根據當前小基站部署要求滿足室內覆蓋、室外補盲、容量提升，建議小基站選擇室外型ONU和室內型ONU。
無線回傳部署靈活，但是可靠性較有線回傳低。無線回傳解決方案主要包括60G、微波、LTE TDD、eBand微波、Wi-Fi（Wireless Fidelity，無線保真）等。60G作為非授權頻譜微波，在短距高帶寬小基站部署場景下，有突出的成本優勢。在有2.6G/3.5G TDD頻譜，NLOS （Non Line of Sight，非視距）P2MP（Point-to-Multipoint，一點到多點）的情況下，可考慮LTE TDD回傳方式實現非視距回傳。在以數據業務為主的低成本部署場景中，可采用Wi-FI回傳。
SON特性
為了滿足MBB的需要，預計未來5年內小基站的數量將會超過宏站。易部署、易運維等SON特性是降低未來海量小基站端到端成本的關鍵：
首先，小基站能夠自動感知周圍無線環境，自動完成頻點、擾碼、鄰區、功率等無線參數的規劃和配置。與不能進行無線參數自動規劃的傳統基站相比，小基站的自動規劃和配置能力將使網絡規劃人工投入降低15%。
其次，與宏站相比，小基站開站更加容易，只需安裝人員在現場打開電源即可，無需任何配置工作。通過測試證明，采用自開站、自規劃、自配置等SON特性后，一個無任何經驗的人員，從小基站安裝到業務開通，1個小時之內即可完成。
小基站能夠自動感知周圍無線環境的變化，如周邊增加新基站；會自動進行網絡優化，如自動調整擾碼、鄰區、功率、切換參數等，保證網絡KPI目標的達成。在傳統網絡中，網絡優化是網絡維護工作中投入較大的一部分，通過自動網絡優化，使這部分人工投入較傳統網絡相比降低10－30%。
宏微協同
用戶對MBB流量的需求是逐漸增加的，運營商可通過HetNet來逐漸提升網絡容量。當話務熱點只是一些零星的區域時，通過少量增加小基站即可。這時，宏基站和小基站可以采用同頻部署。為了控制同頻部署下宏小基站之間的干擾，需要在宏基站和小基站之間采用協同方案。在Cloud BB架構下，宏小基站通過緊密的協同，可以進一步提升HetNet網絡容量和用戶體驗。當話務熱點增多，需要在宏站覆蓋范圍內部署的小基站數目增加到一定數量時，建議動態分配部分專門的載頻給小基站，以獲取更大的系統容量。
仿真數據表明，一個宏站加三個小站（micro BTS或micro RRU）后，該宏站覆蓋區域內網絡容量和邊緣吞吐量均有明顯提升。HetNet對容量的提升性能如下圖所示。
每增加一個微BTS， 宏網絡協同容量增益約為80% - 130%；每增加一個微RRU （Remote Radio Unit，射頻拉遠單元）, 宏網絡協同容量增益約90% - 150%。HetNet對邊緣吞吐率的提升性能如下圖所示。
1宏站 +3 微 RRU方式對于邊緣用戶的吞吐率改善明顯，相對于1宏站 +3微 BTS方式，5%邊緣用戶的增益為400%。
AAS技術
MIMO作為無線網絡提升頻譜效率、單站點容量的關鍵技術，規模商用漸行漸近。MIMO存在多種方式，基本要求基站收發多通道化、天線陣列化，特別是HO-MIMO （Higher-Order Multiple-input Multiple-output，高階多輸入多輸出），系統根據空口信道情況自適應選擇收發模式和天線端口。
對于小基站來說，不同的MIMO技術帶來的容量增長潛力非常可觀。小基站的無線環境客觀上能更有效發揮MIMO技術的容量潛力，結合小基站的站點體積訴求，導致運營商對AAS小基站產品的商用需求更為迫切。
支撐MIMO的多流天線陣元同時具有多個容量和性能增長的附加潛力：小區級別BF、用戶級別BF、虛擬波束劈裂扇區、虛擬波束STSR（Sectorized Transmission Sectorized Receive，定向發射定向接收），為提升頻譜效率和小基站硬件利用率提供了可能，如小區級別BF為就能為小基站提供靈活選站提供可能性，不同場景組網提供10％平均吞吐率和邊緣吞吐率提升。
AAS小基站為未來網絡SON提供了硬件支撐。結合SON功能后，小基站可以根據網絡狀況進行自適應地覆蓋調整，進一步提升運維效率，降低運維成本，使小基站高效地分流。
下一代室內解決方案
考慮到70－80%的MBB業務流量發生在室內，運營商需要重點解決室內容量問題。對于小型熱點，運營商可以采用小基站室外覆蓋室內方案，室內直接部署Pico基站等方案。對于大型建筑的室內覆蓋，現在運營商通常采用DAS （Distributed Antenna System，分布式天線系統）。DAS可以提供比較好的覆蓋及KPI，但DAS的部署很困難，容量增長能力有限，未來關鍵技術能力（如MIMO等）演進受限。同時，DAS室內無法管控，難定位問題，降低了用戶滿意度，并增加了網絡TCO （Total Cost of Ownership，總體擁有成本）。
隨著大面積室內熱點容量增長，下一代室內解決方案在分布式基站的基礎上，通過引入遠端射頻單元，簡化了部署難度。
同時，通過軟件對遠端單元進行配置，可以實現容量的靈活擴容。更重要的是，下一代室內解決方案全程可管可控，在集中維護中心就可以實現對所有遠端單元的故障定位和修復。
綜上所述，MBB時代對未來蜂窩網絡在容量和用戶體驗上提出了前所未有的要求，HetNet網絡是滿足這些要求的必由之路。通過采用高精度的話務地圖，能夠將小基站精準部署在話務熱點，是保證小基站分流宏站容量的前提；通過合適的宏微協同方案，在提升網絡容量和用戶體驗的基礎上，最大限度降低對已有網絡KPI的影響；一體化小基站集成了靈活的站點回傳、供電、天饋、防雷等方案，能夠最大限度降低對小基站站點的要求和部署成本；室內是未來MBB業務發生的重點區域，下一代室內解決方案，在部署靈活性、容量平滑演進、遠端故障定位及修復上優勢明顯。
典型場景及解決方案
在MBB時代，以下典型場景最容易產生容量需求，也是HetNet需要重點覆蓋的場景。根據形狀室外熱點可以劃分為離散孤立小型熱點HotDot、連續街道熱點HotLine、大型空間熱點HotZone。
HotDot（如星巴克）
覆蓋范圍一般不大，人的移動性也不大，但是數據業務需求會比較高；
HotLine（如上海南京路）
具有人流量大、話務高的特點。受街道狹長特點的約束，話務呈帶狀分布，而且商業街邊的店鋪也是產生話務的一部分，因此，對于商業街的熱點覆蓋，最好同時兼顧街邊的店鋪。
HotZone（如莫斯科紅場）
包括城市中的商業廣場、旅游休閑廣場等。特點是人流量比較大，具有比較大的話務需求；話務需求具有時效性，如節假日或周末話務量會更大；隨著智能終端的發展，對數據業務會有更大的需求。
根據室內熱點的面積和隔斷分布，熱點可以劃分成室內中小型多隔斷、室內中小型無隔斷、室內大型多隔斷、室內大型空曠。
室內中小型多隔斷（如居民區）
隨著智能終端的發展，人們會對數據業務產生較高的需求。一些居民區（尤其像集體性居住，或者租房者），直接采用移動網絡進行語音通信和上網，從而產生較高的話務需求。
室內中小型無隔斷 （如中小型商場 ）
包括中小型商場、超市、地鐵、活動中心等。該場景特點是樓層不高，有移動性、容量訴求。
室內大型多隔斷（如金茂大廈）
包括大型辦公樓宇、大型高檔酒店等，有覆蓋需求的同時，還要考慮容量需求。其特點是人員密集，語音和數據業務需求都很大。由于穿透損耗，使得室內部分區域，如電梯井等，覆蓋不好，而且由于樓層較高，高層部分宏站覆蓋不好。
室內大型空曠（如火車站）
如火車站、地鐵站、汽車站、機場、大型超市等。該場景具有明顯的人流量大、集中的特點，會產生比較高的語音和數據業務需求；具有一定的時效性，比如周末人的流量比較大。
對于以上典型的熱點場景，建議采用如下的擴容方案：
HotDot、HotLine、HotZone場景可以采用小基站室外部署方案；室內中小型多隔斷場景采用小基站室外覆蓋室內方案；室內中小型無隔斷場景可以采用小基站室內部署或者小基站+DAS方案；室內大型多隔斷場景，室外大型空曠場景可以采用下一代室內解決方案。
