HetNet：未来网络的必由之路

HetNet：未来网络的必由之路

随着智能终端的普及，丰富的业务驱动移动宽带（MBB）的蓬勃发展，网络流量呈爆发性增长。据预测，就热点地区而言，2016年的总流量将超过2012年的30倍以上。同时，MBB对数据吞吐率也提出了更高的要求。因此，满足热点区域的容量和数据速率需求将是未来MBB网络发展的关键。

通过对现有宏站扩容，如开通增加频谱效率的特性（MIMO、DC等）、增加载频、分扇区等，可以进一步提升现网容量。在站点可获得的区域，通过加密已有宏站布局，也可以带来用户体验的进一步提升。在宏站无法扩容时，还可以采用小基站来提升网络容量。

因此，为了满足未来容量增长需求，改变网络结构，构建多频段、多制式、多形态的分层立体HetNet网络，成为未来网络发展的必由之路。

HetNet网络的关键技术

在HetNet网络部署之前，运营商应首先识别出话务热点区域，对于大面积的高话务区域，可以通过增加宏站载波数或者宏站分扇区来解决容量需求，对于小面积的话务热点，需要部署小基站。当前，宏网络扩容的技术已经基本成熟，而HetNet主要面临的是小基站引入后带来的新问题。

通常小基站的引入，将为已有网络的KPI带来风险，但可以通过合适的宏微协同方案，在提升网络容量和用户体验的基础上，最大限度降低对已有网络KPI的影响。当网络中话务热点较多时，需要部署大量的小基站吸收网络话务。同时，灵活的站点回传，集成供电、天馈、防雷的一体化站点方案可以降低对小基站站点的要求和部署成本。当海量小基站部署后，HetNet网络中宏站和小基站单元需要统一的运维管理，采用易部署、易维护特性，将进一步降低网络运维成本。

精准热点发现

为了保证小基站能有效地分流宏网络话务，运营商必须保证小基站能够部署在热点区域，同时通过采集现网UE（用户设备）话务信息、对应的位置以及栅格地图，获取现网话务地图。

考虑到小基站的覆盖范围，建议话务地图的精度达到50m，以方便获取网络的热点位置，确定需要部署小基站的地点。精准的部署，可以充分发挥小基站的作用，吸收更多的话务。

当小基站完成部署后，通过对比小基站部署前后的话务地图，便可以评估小基站部署的效果，并得出下一步小基站的优化建议。

一体化小基站

随着环保及大众防辐射意识的增强，站点越来越难以获取。据分析，未来运营商将更多地考虑路灯杆、挂墙等方式部署基站。安装简单及站点简洁，成为小基站部署的基本要求。

根据部署场景的要求，小基站可以集成传输、供电、防雷等功能，也可以将传输、供电、防雷功能拉远，小基站单独部署。小基站的外观可采用方形或球形，方便与周围环境融合。另外，为了支持单人安装，降低人工安装成本，建议小基站重量小于8kg。

灵活的基站回传

对于小基站部署而言，传输最具挑战性。原因在于小基站部署灵活，大多数小基站站点尚不具备传输条件，传输解决方案需要具备灵活、低成本、易部署、高QoS等特点。

小基站最后一公里解决方案包括有线回传和无线回传。当站点具备有线回传时，优先选择有线回传。有线回传主要包括光纤、以太网线、双绞线、电缆。

光纤作为基站传输的主流方式，建议优先选择。光纤可以直接选择P2P光纤到站，也可以采用xPON实现光纤到站，同时在站点部署ONU。根据当前小基站部署要求满足室内覆盖、室外补盲及容量提升的需求，建议小基站选择室外型ONU和室内型ONU。

无线回传部署灵活，但是可靠性较有线回传低。无线回传解决方案主要包括微波、TD- LTE、Wi-Fi等。常规频段微波（6-42GHz）适用于大多数场景下的无线回传，V-Band（60GHz）和E-Band微波（80GHz）是高频段微波，具有大容量、频谱费用低廉和适合密集部署的特点，在短距高带宽小基站部署场景下，有突出的成本优势。在有2.6G/3.5G TDD频谱，NLOS（Non Line of Sight，非视距）、P2MP

（Point-to-Multipoint，一点到多点）的情况下，可考虑TD-LTE回传方式，也可采用Sub- 6GHz频段微波实现非视距回传。在以数据业务为主的低成本部署场景中，可采用Wi-Fi回传。

SON特性

为了满足MBB的需要，未来5年内小基站的数量将会超过宏站。易部署、易运维等SON特性是降低未来海量小基站端到端成本的关键。

首先，小基站能够自动感知周围无线环境，自动完成频点、扰码、邻区、功率等无线参数的规划和配置。与不能进行无线参数自动规划的传统基站相比，小基站的自动规划和配置能力将使网络规划人工投入降低15%。

其次，与宏站相比，小基站开站更加容易，只需安装人员在现场打开电源即可，无需任何配置工作。测试证明，采用自开站、自规划、自配置等SON特性后，一个无任何经验的人员，从小基站安装到业务开通，1个小时之内即可完成。

第三，小基站能够自动感知周围无线环境的变化，如周边增加新基站时，会自动进行网络优化，如自动调整扰码、邻区、功率、切换参数等，保证网络KPI目标的达成。在传统网络中，网络优化是网络维护工作中投入较大的一部分，通过自动网络优化，使这部分人工投入较传统网络相比降低10%－30%。

宏微协同

用户对MBB流量的需求是逐渐增加的，运营商可通过HetNet来逐渐提升网络容量。当话务热点只是一些零星的区域时，通过少量增加小基站即可。这时，宏基站和小基站可以采用同频部署。为了控制同频部署下宏、小基站之间的干扰，需要在宏基站和小基站之间采用协同方案。在Cloud BB架构下，宏、小基站通过紧密的协同，可以进一步提升HetNet网络容量和用户体验。当话务热点增多，需要在宏站覆盖范围内部署的小基站数目增加到一定数量时，建议动态分配部分专门的载频给小基站，以获取更大的系统容量。

仿真数据表明，一个宏站加三个小站（微BTS或微RRU）后，该宏站覆盖区域内网络容量和边缘吞吐量均有明显提升。

图1 HetNet对容量的提升

如图1所示，每增加一个微BTS，宏网络协同容量增益约为80%－130%；每增加一个微RRU , 宏网络协同容量增益约90%－150%。

图2 HetNet对边缘吞吐率的提升

另外，1宏站+3微RRU方式对于边缘用户的吞吐率改善明显，相对于1宏站+3微BTS方式，5%边缘用户的增益为400%，如图2所示。

AAS有源天线技术

MIMO作为无线网络提升频谱效率、单站点容量的关键技术，规模商用渐行渐近。MIMO存在多种方式，基本要求基站收发多通道化、天线阵列化，特别是HO-MIMO （Higher-Order Multiple-input Multiple-output，高阶多输入多输出），系统根据空口信道情况自适应选择收发模式和天线端口。