Pico,实现3G无缝深度覆盖

发布时间:2023-04-19 作者:张鹏(中兴通讯)

 从2008年中国联通在5个城市建设WCDMA实验网开始,经过3年的建设,WCDMA网络已经基本覆盖了国内的城市、县乡、高速公路、重点旅游区等,进入深度覆盖阶段。

    WCDMA在网络规划和网络质量方面面临的巨大挑战主要体现在室内区域——WCDMA相比于GSM在传输速率上有很大的提升,但因为工作在2.1GHz频段,其无线传播特性特别是建筑物穿透特性较之工作在900MHz的GSM系统要差,网络部署后,原来GSM系统中室外基站可以覆盖到的很多室内区域将成为盲区。另外,因为WCDMA覆盖具有小区呼吸效应,业务量较多情况下会造成宏蜂窝小区覆盖范围的降低,导致室内服务质量的下降。为了满足移动用户对语音和数据业务快速增长的需求,能够提高室内覆盖范围和服务质量的微微基站接入技术应运而生。

    当前,业界有Femto与Pico两类技术与产品,前者定位于家庭环境应用,初衷是便于灵活部署与商用模式创新;后者主要为商用环境设计,以室分补盲为主要应用场景。从产品技术定位上,是属于不同的应用方向,有一定的应用交集,但在使用场景上各有所长。从国内当前WCDMA室分建设的角度考虑,相比于Femto,Pico技术与产品更加适合运营商的选择。


Femto生不逢时

    2006年前后,业界出现了Femto基站技术与产品,但在海外3G先行成熟的国家,Femto并没有实现设备商预期的广泛应用。

    Femto接入网络主要由Femto基站HNB、家庭基站网关(HNB GW)、安全网关(SeGW)和家庭基站网管系统(HMS)构成。HNB为Femto基站设备,通过公共IP网络连接到HNB GW,HNB GW通过Iu接口连接到核心网。

    从网络架构来看,Femto是在WCDMA原有的网络架构基础上进行改造,理论上可以在原有WCDMA网络上兼容使用。但是,在目前需要使用微微基站的场景下,主要以补盲为目的,为了个别站点增加一套网关和网管系统,大大降低了其灵活性,增加了网络建设和运维成本。

    从商业模式上看,Femto最初设想是用在家庭以及办公环境,设备由用户购买。但在目前国内的市场环境下,让用户购买基站设备并不现实,而让设备商出资在无数个家庭内安装Femto设备,巨额投资显然无法实现其资本回报。

    国家工信部通信科技委委员侯自强曾指出,目前从Femto的市场反应来看并不乐观,Femto要想取得成功,仍需要对用户行为开发、计费终端管理各方面进行探讨。

Pico应运而生

    2010年,在Femto等其他微型设备市场应用不理想的情况下,为了顺应网络建设节奏以及进一步丰富可选设备类型,业界出现了应对当前WCDMA建网难题的微微基站,称为Pico基站。

    相比于其他的家庭基站设备,Pico基站设备具备以往产品优点而规避了其短板,其产品的设计与开发都定位于当前WCDMA建网所遇到的难点与重点——快速补盲、热点话务吸收、低成本覆盖。

    网络架构上,Pico基站通过标准Iub接口与RNC通信,可为终端用户提供语音、视频和高速数据等标准的3G业务。Pico设备在Iub接口可以采用专网IP传输,也可采用现有的宽带公网传输,灵活应用于各类室内场景。在接入RNC的安全性上,使用IP Sec技术保障网络的安全性,同时采用IEEE 1588 V2技术实现时钟同步。图1是采用公网传输的Pico网络架构图,在采用专网传输的情况下,则无需安全网关。

    在商业模式上,Pico定位于微微基站,充实运营商建网的设备选型,从根本上屏蔽了建网商业模式的新问题;在补盲、吸收热点话务方面,Pico基站具有其他家庭基站设备不可比拟的灵活的优势——Pico设备不需要在RNC侧进行网元的更改与改造。另外,从安全性角度考虑,Pico产品作为一款基站设备,没有用户私自拆装、异地挪用的风险,保护了运营商的网络安全与商业利益。

    通过前期国内某一线城市的Pico实验局试点,Pico产品体现出以下特点。

  • 快速建网,灵活部署:体积小,重量轻,便于携带;支持贴墙、悬挂以及桌面等多种安装方式;支持全IP传输,有效利用IP传输网络实现低成本、快速建网。
  • 节能减排,绿色环保:采用一体化构造、高效率处理器以及自然散热技术,使设备能够在材料、成本、功耗、工程安装、运维等方面的消耗极大降低。
  • 无缝融合,提升体验:Pico通过Iub接口与RNC连接,与宏站共规划、共RNC及网管平台,与现网无缝融合,提升用户体验;支持邻区统一配置,提升整网性能及用户满意度。     

    随着国内WCDMA网络第6期建设的展开,WCDMA深度覆盖成为运营商的主要目标。而居高不下的物业成本、工程安装成本,以及尚未到位的传输资源,成为困扰运营商建网的难题。为了解决这样的难题,各地方基层运营商积极尝试各种解决办法,无论是Femto系统还是Pico基站都进行了实战应用与测试。Femto技术客观上解决了一部分问题,但是又引入了一些更复杂的问题。而Pico设备的出现是对当前网络建设的一个很好的补充,也是对家庭基站技术的本地化演进,正是WCDMA深度覆盖所需的对症之药。

 

[关键词] GSM&UMTS