小基站回傳的關(guān)鍵挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)

小基站對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)的影響

近年來(lái)，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(lái)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(lái)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(wèn)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(guò)300萬(wàn)套。我們可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)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(lái)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(lái)怎樣的影響呢？在解答這個(gè)問(wèn)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(wú)線兩種場(chǎng)景。無(wú)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(shuō)，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(wú)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(shuō)，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。

高擴(kuò)展性和靈活性的設(shè)備平臺(tái)

在LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，越來(lái)越多的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商將轉(zhuǎn)型為綜合信息服務(wù)提供商，移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)將會(huì)成為綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)。回傳網(wǎng)絡(luò)不僅承載呈指數(shù)級(jí)別增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其他各類增值業(yè)務(wù)，如手機(jī)高清視頻、不同等級(jí)的企業(yè)專線業(yè)務(wù)、帶寬或租用線批發(fā)業(yè)務(wù)等，都可能通過(guò)各類小基站和宏基站接入回傳網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)此，小基站的承載設(shè)計(jì)選型，要重點(diǎn)考慮設(shè)備容量和業(yè)務(wù)部署的高擴(kuò)展性和靈活性。

實(shí)現(xiàn)小基站最后一公里的各種回傳技術(shù)中，基于IP/MPLS技術(shù)的平臺(tái)，在網(wǎng)絡(luò)帶寬和業(yè)務(wù)部署的擴(kuò)展性和靈活性方面最有優(yōu)勢(shì)，而且能夠與已有的IP承載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互通，能夠進(jìn)行端到端的業(yè)務(wù)部署、可靠性設(shè)計(jì)以及故障監(jiān)測(cè)。在有線資源的情況下，基于IP/MPLS技術(shù)的小基站路由器是首選。

簡(jiǎn)潔高效的運(yùn)維平臺(tái)

LTE小基站回傳網(wǎng)絡(luò)具有的回傳設(shè)備網(wǎng)元數(shù)量，將數(shù)十倍于原有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，而且LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)流量模型，將轉(zhuǎn)變?yōu)槎帱c(diǎn)到多點(diǎn)的全連接模式。此外，小基站回傳網(wǎng)絡(luò)還需與已有回傳網(wǎng)絡(luò)或FMC綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)混合組網(wǎng)。這就要求小基站回傳網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理平臺(tái)需針對(duì)以上這些特點(diǎn)，給出解決方案，并具備以下特征。

大規(guī)模設(shè)備網(wǎng)元的高效快速部署：業(yè)務(wù)部署需支持遠(yuǎn)程開(kāi)局、遠(yuǎn)程調(diào)測(cè)，以及業(yè)務(wù)鏈路性能端到端監(jiān)測(cè)；設(shè)備配置則可采用基于業(yè)務(wù)的典型參數(shù)模板化的方式，來(lái)簡(jiǎn)化配置并批量下發(fā)。

支持業(yè)務(wù)鏈路靈活調(diào)整和端到端的網(wǎng)絡(luò)SLA監(jiān)控能力：采用基于GUI界面的可視化業(yè)務(wù)部署方案，具備端到端網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控與分析能力，在提高運(yùn)維效率的同時(shí)，提升網(wǎng)絡(luò)故障預(yù)警能力和網(wǎng)絡(luò)帶寬預(yù)規(guī)劃能力。

小基站回傳網(wǎng)絡(luò)與已有承載網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)下的統(tǒng)一運(yùn)維：采用能夠管理多種回傳設(shè)備（如IP、傳輸和微波）的統(tǒng)一網(wǎng)管平臺(tái)，完成端到端網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)部署、發(fā)放，這是提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率、保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和客戶體驗(yàn)的關(guān)鍵。

CAPEX和OPEX優(yōu)化設(shè)計(jì)

CAPEX支出控制方面，運(yùn)營(yíng)商需選用性價(jià)比最優(yōu)的小基站回傳設(shè)備來(lái)控制設(shè)備投資。在OPEX方面，運(yùn)營(yíng)商對(duì)設(shè)備體積、功耗、環(huán)境適應(yīng)性、安裝維護(hù)的要求，需要供應(yīng)商提供零站址安裝、超低功耗、POE供電、全天候環(huán)境適應(yīng)、高效率遠(yuǎn)程運(yùn)維等全面的解決方案。

面向未來(lái)的華為解決方案

隨著LTE商用網(wǎng)絡(luò)逐漸進(jìn)入深度覆蓋階段，越來(lái)越多運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始規(guī)劃小基站回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。華為也積極參加NGMN（下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）、IWPC（International Wireless Industry Consortium）以及Small Cell Forum（小基站論壇）等國(guó)際組織，并參與關(guān)于小基站回傳要求和解決方案的研討，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定等一系列活動(dòng)。華為是業(yè)界對(duì)小基站回傳技術(shù)研究投入最早的廠家之一。

基于對(duì)小基站回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求和挑戰(zhàn)的深入分析和持續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)投入，華為在2013年巴塞羅那世界移動(dòng)通信大會(huì)（MWC）上，率先發(fā)布了小基站回傳的全方位技術(shù)和產(chǎn)品系列解決方案。華為小基站回傳技術(shù)方案包括滿足光纖和銅線有線場(chǎng)景下的基于IP/MPLS的ATN905系列解決方案，以及無(wú)線場(chǎng)景下，基于NLOS微波的SUBLINK解決方案和基于E-Band/V-Band技術(shù)的全系列微波解決方案。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)維方面，華為在統(tǒng)一的可視化網(wǎng)管平臺(tái)U2000基礎(chǔ)上，新發(fā)布了uTraffic端到端網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控維護(hù)方案，旨在進(jìn)一步提升移動(dòng)寬帶、大數(shù)據(jù)時(shí)代的綜合承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和運(yùn)維效率。

借助在綜合承載以及已有宏站回傳網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)格局和品牌優(yōu)勢(shì)，華為小基站回傳解決方案已在國(guó)際主流運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中嶄露頭角，以期幫助運(yùn)營(yíng)商搶先一步把握市場(chǎng)先機(jī)。

作者：馬成英 來(lái)源：《華為技術(shù)》