智能网络体验大大增加了人与设备之间的移动数据流量。在全球范围内，移动数据流量每年翻一番。随着移动设备的使用越来越多，预计未来10年移动数据流量将增长1000倍。2013年无线数据流量比上年增长93.6%。专家预测，全球移动数据流量将每月持续增长，到2016年将超过10 A (260)字节，其中亚洲将占总量的40%。
中国总人口超过13.5亿，很多移动用户居住在人口密集的城市高层建筑中。未来用户当前和可预测的需求给当前的基础架构带来了挑战。在中国这个人口大国，如何保证移动连接和覆盖？
如此巨大的挑战不仅需要新的资源，还需要完全不同的方式来获取、部署和管理这些资源。同样重要的是找到一种能够以非常低的成本实现这种新的数据容量的解决方案。
数据移动性的挑战要求在任何地方使用小型基站来增加网络密度，以及更多的频谱和新技术来更有效地使用现有频谱。
到处都有小型基站
为了有效应对1000倍流量的挑战，需要在任何地方密集部署低功率小型基站，包括室内室外、大小环境。小型基站重复使用无线频谱，在离用户更近(也是最需要的)的地方提供更多容量，增强移动覆盖，并提供最佳体验。
目前大部分的移动流量都在室内，比如家里、办公室、比赛场馆、购物中心等。为此，有必要以新的方式在室内部署更多的小型基站。初步研究表明，在家庭普及率仅为9%的情况下，容量可以增加500倍，在家庭普及率为20%的情况下，容量可以增加1000倍。同时，如果单纯采用宏观网络部署模式，频谱需要增加10倍。作为高通的全资子公司，高通科技公司在其研究中使用了一个密集的住宅区。这个区域有很多多层建筑，小基站网络使用的是专用频谱(与宏网络使用的频谱不同)。然而，该公司还专注于使临时小型基站部署模式有效地使用共享频谱，即宏基站和小型基站使用相同的频谱。
从无线电规划的角度来看，小型基站通常以传统方式部署。传统上，运营商雇用技术专家来仔细评估建筑物或区域的布局，进行无线电测量，仔细选择部署小型基站的位置，调整发射功率，准备小型基站，并进行驾驶测试。如果要部署大量小型基站，可能需要很长时间，成本也很高。因此，需要开发它来使运营商或合作伙伴能够临时或计划外的在灯柱、墙壁等地方部署更多的小型基站(实际上基本上是任何可以提供回程和电源的地方)。此外，终端用户或运营商合作伙伴还应该能够在家庭、办公室、企业和购物中心安装小型基站。运营商不不必保持优化的无线电规划位置，小型基站可以适应无线电条件的变化，这降低了与部署相关的成本，并促进了小型基站的高密度网络的快速增长。最终达到持续推动小型基站部署和维护成本降低的目的。
在小型企业和邻近环境中扩展容量。
随着数据需求的快速增长，运营商正在努力提高容量和覆盖范围，并增强对家庭和中小型企业(SMB)无线用户的服务，这些用户是大多数数据的消费群体。中小型企业、大型企业和家庭可以轻松获得电力和回报，从而降低了安装小型基站的相关成本。面向中小型企业、住宅建筑和邻近区域的小型基站解决方案旨在通过更快的移动宽带服务和更高质量的语音连接来降低服务提供成本并改善最终用户的体验。他们还可以实现新的高级服务，包括在多个办公设备之间共享内容、与PBX集成以及基于精确室内定位的其他服务。
用户还可以使用室内部署，在家庭、中小型企业和大型企业以外的地方提供覆盖。这是一种全新的由内而外的部署方式，即开放式小区小型基站，其中用户部署室内小型基站来利用可用的宽带连接。一些覆盖提供给家庭或建筑物外的用户。这样，网络建设在本质上是任意的，因为从运营商的观点来看，它是无计划的。除了终端用户之外，运营商也可能以无计划的方式部署小型基站，也将受益于这种更快更简单的部署模式。
高通技术公司最新的小型基站片上系统(SoC)FSM90xx系列旨在为邻近地区和小型企业的客户准确提供所需的性能，以充分利用多样化的融合Wi-Fi和蜂窝接入点以及无线路由器，并实现行业领先的总拥有成本。
FSM90xx系列利用了高通在蜂窝、Wi-Fi和家庭网络领域处于领先地位，致力于打造集成的4G小型基站片上系统(SoC ),支持先进的802.11ac/n Wi-Fi技术。FSM90xx片上系统旨在满足住宅、邻居和中小型企业的成本目标和性能要求，并可与现有产品(如机顶盒、家庭网关、宽带路由器等)轻松集成。)，以便软件应用程序可以同时利用蜂窝和Wi-Fi，提供更好的总体最终用户体验。
扩大企业、城市和微微蜂窝环境中的覆盖范围和网络容量。
运营商和企业正在部署更高容量的企业、城市和微微蜂窝基站，以提高建筑物、公园和户外的网络容量。
在企业中，小型基站旨在为增强室内覆盖和网络容量提供简单、低成本的解决方案。随着越来越多的员工携带自己的设备上班(BYOD)，这变得极其重要。由于每台新设备都会增加数据流量，IT经理必须确保企业用户在办公室中能够获得高质量的移动服务和最高的数据速率，同时尽可能降低设备购置成本。能耗是企业小型基站的重要考虑因素之一。在企业中，这些小型基站产品通常由以太网(PoE)供电，以减少对额外电力线的需求和相关成本。为了满足PoE限制，小型基站必须将功耗降至最低，并保持在PoE的功率范围内。
在城市热点地区，由于成本低，部署简单，运营商可以使用小型基站来提高本地覆盖和网络容量，分流宏观网络流量。小型基站还提供了一种经济可行的方式，在网络基础设施最少的偏远农村地区提供覆盖和网络容量。
高通高度集成的FSM99xx芯片组提供了业界最完整的功能集，在最需要的地方(包括繁忙的城市热点、商场、体育场等)增加了3G和4G容量。)，并在一个可扩展的高能效包中提供并发的3G和4G操作以及802.11ac Wi-Fi选项。FSM99xx系列提供高集成度，从而减少电路板空间，实现紧凑的低成本产品并降低功耗。如前所述，低功耗是企业PoE小型基站的关键，降低小型基站的运营成本至关重要。FSM99xx系列的高度可扩展设计使其既适合容量相对较小的小型基站，也适合大容量城市和微微蜂窝环境，包括路灯杆上的热点和中的任何场景
加快部署超密集小型基站。
超密集网络是下一件大事。本质上，超密集小基站的部署拉近了网络与用户的距离，可以在用户需要的地方提供网络容量。高通技术公司称这些网络为超密集异构网络(HetNet)。他们将需要低成本的即插即用小型基站，这些基站可以构建自己的网络，并独立适应新的小型基站或其他网络变化。本质上，3G/4G小型基站希望部署得更像Wi-Fi接入点。使用授权的3G/4G频谱将保证服务质量和性能，同时根据质量和服务尽可能使用Wi-Fi。
UltraSON是高通技术公司设计的一套自组织网络(SON)功能，可以大规模部署计划外的小型基站，同时提供电信级性能和运营商控制(图2)。UltraSON解决了许多超高密度的挑战，例如计划外的小型基站、强大的移动性和可靠的用户体验。它实现了3GPP定义的功能，例如ANR(自动邻居关系)、MLB(移动性负载平衡)和MRO(移动性鲁棒优化)。3GPP标准没有规定实际的算法，该标准允许在实现过程中进行创新。
图2: Ultrason技术使得部署简单的超高密度小型基站成为可能。
此外，UltraSON还提供负载管理和负载均衡等功能，如减少频繁切换、识别回呼等。它设计用于许多部署场景，包括住宅建筑、小型蜂窝基站、企业、城市和微微蜂窝。它可以使用专用频谱，也可以与宏网络共享频谱。为了确保稳健的移动性、可靠的用户体验和减少干扰，有必要协调小基站和宏网络之间的关系。
2014年3月，高通技术公司完成了第二次试验，在想象中最苛刻的运行环境之一(美国凤凰城NASCAR的Sprint Cup车库)验证了由小型基站组成的UltraSON网络，展示了迄今为止被认为是世界上最密集的LTE室外网络。由于比赛每两年才举办一次，比赛材料会在比赛前到位，无法提前规划优化。
在试验中，高通技术公司与Sprint和NASCAR合作使用Air span s Air Synergy2000 LTE-Advanced微微基站，配备高通的小型基站芯片组和UltraSON。以每平方公里部署1000个基站为目标，在凤凰国际跑道整个车库区域部署了31个使用专用TDD(时分双工)频谱的小型基站。考虑到车库的实际大小，该公司已经实现了相当于每平方公里1100多个基站的密度。与传统的覆盖解决方案相比，如在NASCAR等地部署车载基站(COW)，部署小型基站提供的容量增加了40多倍。这个部署相当于每平方公里1000个左右的小基站。如果这样一个计划外的部署可以在具有挑战性的NASCAR车库中正常工作，那么它应该可以在任何地方运行。
高通技术公司目前正与小型基站论坛和其他行业参与者合作，定义SON互操作性标准和测试，以确保运营商能够部署来自多家供应商的SON解决方案，并确保它们能够协同工作。
并发现和使用新添加的频谱。
它是移动互联的生命线。简而言之，频谱越多，容量越大，数据速率越高，支持的用户越多。好的频谱是稀缺资源。为了获得更多的频谱，我们需要找到更高的频段。
移动网络使用不同类型的频谱在不同的环境中提供无线宽带互联网接入。因为未经许可的频谱不会属于对于任何网络运营商来说，它必须与各种技术和应用程序共享，尤其是在高流量区域。另一方面，授权频谱，即清除频谱，可以提供更严格的控制和信道协调，从而提供可预测的性能。但是光谱仍然有限。为了迎接1000倍流量的挑战，我们必须充分利用所有类型的频谱，并找到新的和创新的方法来获得更多的频谱。但是如何才能最大限度的利用免授权频谱进行移动宽带接入，以及1000倍的流量呢？
2GHz及以下的频谱为宏网和小基站密集层的完美广域覆盖奠定了基础。2.4GHz左右的免执照频谱比较拥挤。
为了应对1000倍流量的挑战，该行业正在探索更高的频段——3 GHz及以上——预计将提供高达10倍的可用频谱。由于这些较高频段的覆盖范围较小，因此它们特别适合部署小型基站。此外，由于小型基站的密度越来越大，较低频段和较高频段之间的性能差异正在缩小，从而使较高频段更具吸引力。
更高频段的一个很好的例子是3.5GHz左右的频谱(3.4GHz~3.8GHz取决于不同的市场)，这可能是第一个更高讨论小型基站的部署。这些频谱之前并不是移动网络的主流频段，主要是因为覆盖范围小。也就是说，它们非常适合小基站，因为小基站在设计上覆盖范围更小。事实上，较小的覆盖区域有助于减少干扰。因此，有些人把它叫做小型基站频带。当然，你需要继续寻找更高的频段，以便在未来获得更多的频谱。
因为频谱还是有限的，所以要充分利用各种类型的频谱，包括未授权的频谱，在常用的小基站中等待机会拓展移动宽带；并寻求新的和创新的方法来获得更多的频谱。
丰富的5GHz免执照频段是拓展移动宽带的必然选择。由于5GHz左右的免执照频带非常宽，这些频带可以在多个运营商、多个用户和多种技术之间有效地共享。一个例子是，许多技术正在等待使用未经许可的频谱，包括Wi-Fi和高通技术公司正在开发的一种新技术，以将LTE-Advanced的优势扩展到未经许可的频谱。这种技术的优势是为许可频谱和非许可频谱提供集成的LTE网络。
世界上很多国家已经提供了5GHz左右高达500MHz的频谱，未来还会有更多。比如美国正在考虑提供近200MHz的新频谱，欧盟也在考虑增加大量5GHz左右的免执照频谱。
在中国，基于LTE-Advanced的小型基站仍处于早期部署阶段，因为中国的运营商仍在建设LTE宏覆盖。事实上，中国美国工业和信息化部最近向中国三大运营商中的两家发放了FDD LTE牌照，作为中国下一波4G发展的一部分。也就是说，由于频谱短缺和成本因素，时分双工(TDD)技术正在被一些蜂窝系统采用，例如中国的TD-SCDMA和TD-LTE系统。TDD是一种通过半双工通信链路模拟全双工通信的方法。发射机和接收机使用相同的频率，但及时切换发送和接收服务。另一种技术是频分双工(FDD ),这是一种建立全双工通信链路的方法，它使用两种不同的无线电频率进行发射机和接收机操作。TDD的优点是只需要一个由频谱组成的信道，它不不需要浪费频谱的保护频带或信道隔离。也就是说，TDD的成功实现需要发射端和接收端都有非常精确的定时和同步系统，以保证时隙不会重叠，否则会造成相互干扰。高通科技是LTE-TDD解决方案的领导者之一，不仅在移动电话解决方案方面如此，在小型基站解决方案方面也是如此。高通的小型基站解决方案包括DAN34xx、FSM99xx和FSM90xx，支持LTE-TDD技术。另外，市面上很多OEM小基站产品都是基于高通的解决方案。通过支持包括载波聚合在内的高级LTE解决方案，高通的小型基站解决方案正在不断推动LTE-TDD的发展。
载波聚合：利用所有频谱资源增加带宽。
高通技术公司不断创新，以优化网络带宽和频谱效率。凭借其开创性的技术(DCHSPA和LTE-Advanced)，可以通过载波聚合或多载波多频段聚合实现更宽的带宽。
一般来说，世界上大部分地区提供的频谱都是孤立的。载波聚合像胶水一样将它们结合在一起，提供更宽的带宽，同时，它可以使用所有提供的频谱来提高小区内所有用户的用户数据速率。载波聚合可以将较低和较高的频段结合起来，将前者的更好覆盖范围与后者的更高可用性结合起来。补充下行链路(SDL)可以组合成对和不成对频谱来提高下行链路容量。同样，HetNet可以通过载波聚合更好地利用频谱，例如小型基站使用更高的频段(3.5GHz)，而宏网络使用更低的频段(700MHz)。
本质上，载波聚合将多个载波集成在设备上，提高了小区覆盖区域内的用户速率，无论用户是在小区附近还是在边缘。载波聚合正在向多个方向演进，包括更多载波(最多5个载波，标准中支持最高100MHz)，跨越FDD和TDD，跨越多个小区。通过载波聚合实现的更高数据速率可能会受到影响，载波聚合可以为突发应用获得两倍或更多倍的网络容量，同时在典型的网络负载条件下保持相同的用户体验。
在整个系统中实现更高的效率。
最后，整个系统需要达到更高的效率。虽然增加小基站和频谱对满足数据需求的挑战有很大帮助，但如果能提高从所有网络、设备、应用和服务获得的整体效率，效果会更好。LTE技术和其他技术需要不断演进，以充分利用有限的频谱资源。
高通技术在LTE-Advanced中的创新方式之一是将LTE-Advanced引入免授权频谱(图3)，这不仅提高了性能，还增强了终端用户体验。基于LTE的构建可以实现集成的无缝移动性，并提供更好的用户体验。在免授权频谱中，LTE Advanced利用LTE生态系统和通用LTE基础设施。它以授权频谱作为坚实的控制基础，聚集未授权频谱提升容量，从而保证更好更可靠的用户体验。具有坚实授权频谱基础的LTE核心网络可确保无缝移动性。
图3:使流量增加1，000倍成为可能——将LTE-Advanced的优势扩展到非授权频谱以供投机使用。
在非授权频谱中使用LTE提高了覆盖范围，还可以通过降低覆盖范围来增加容量，降低部署成本。与运营商部署的Wi-Fi相比，Wi-Fi需要多达5倍甚至更多的接入节点来提供LTE在非授权频谱中提供的容量。换句话说，与相同接入节点渗透率(用户渗透率)的Wi-Fi相比，非授权频谱中的LTE提供了高达5倍的容量。许可LTE核心网络为非许可频谱提供许多常见功能，例如认证、安全和管理。
LTE可以在免授权频谱中与Wi-Fi共存，与其他Wi-Fi使用相比影响较小。由于高通技术公司提出的保护功能，在未经许可的频谱中使用LTE作为Wi-Fi的邻居比使用另一个Wi-Fi作为邻居对Wi-Fi的影响更小。这意味着当运营商将Wi-Fi切换到无牌照LTE-Advanced时，Wi-Fi用户(无论是私人用户还是运营商用户)也可以从中受益。
改善中国和世界各地的移动数据接入。
简而言之，移动无线行业必须能够经济地面对移动数据流量快速增长的挑战，同时继续为用户提供最佳的移动宽带体验。
更先进的低成本小型基站网络与新频谱相结合，更高效地利用现有频谱，意味着可以获得优秀的技术解决方案，在现实环境中实现超高密度，这是迎接1000倍流量挑战的必要措施。
标签：基站网络频谱