【導讀】微信、微博、手機視頻、在線音樂……移動互聯網應用的出現和壯大，正在“逼宮”電信運營商升級網絡容量。微信占用流量過高被勒令收費的謠傳，更顯出了網絡容量提升的必然。面對現有的四種途徑，網絡容量的升級該怎么做？被超過90%的網絡擴容采用的蜂窩致密化看似是有效的方法，但其實仍面臨著不少挑戰……
微信、微博、手機視頻、在線音樂……這些新時代移動互聯網應用的出現，給運營商出了一個不大不小的難題。
前一段時間有傳言稱，騰訊微信占用電信運營商日常流量過高，運營商卻無法從中分得一杯羹，因此即將被勒令收費。盡管這一傳言最終被證實所言不實，不過由此可以看出，互聯網服務商業務的逐漸壯大，正在“逼宮”電信運營商升級網絡容量。
當移動互聯網應用已經成為一種必然趨勢，電信運營商擴展網絡規模已經勢在必行，無論3G還是4G時代，無論是FDD-LTE還是TD-LTE都是一樣。看起來，運營商正處于被動花錢升級網絡的尷尬境地，但是實際上，由于他們把持著未來所有移動互聯網應用的必經“管道”，因此其并不用擔心缺乏業務模式。反過來說，移動互聯網的普及，對于運營商來說也是一個機會。
套用一句已經被用俗了的狄更斯小說《雙城記》中的名句：這是一個最好的時代，也是一個最壞的時代。
在這一背景下，全球運營商都在進行網絡容量的升級和改造。這也被很多人視為是通信行業采購復蘇的征兆。但是具體的擴容方法卻千差萬別。
歸納起來，一般認為業界有四種途徑可提高網絡容量，其中包括采用更高效的空中接口（Air Interface）技術、購買額外射頻頻譜、提高回程（Backhaul）吞吐量，以及更密集地部署蜂窩基站。
理論上來說，我們應該期待更高效空中接口技術的出現。在OSI模型中，空中接口處于Layer 1和Layer 2，高效的空中接口技術可以從底層提升網絡容量。然而，正是由于其是一種物理和數據層標準，因此必須要有通行的標準。新空中接口標準的制定往往需要很長的時間，這對于急于擴容的運營商來說是無法接受的，因此，空中接口并非理想的擴容途徑。
購買額外頻譜毫無疑問是可以提供更高網絡帶寬的。但是其花費著實不菲。荷蘭運營商近期所競拍下的LTE頻譜花費掉其38億歐元的費用，而英國運營商在2013年2月為類似的4G許可證支付了23億英鎊。
第三種方案是通過提高回程吞吐量，防止其阻礙總體網絡容量的提升。畢竟，移動運營商可以在其現有蜂窩基站基礎設施中簡單地部署LTE基站，以解決無線接入網（RAN）部分的實施。但在大多數情況下，由于所需容量較大，因此回程需要從銅纜切換到光纖或微波。這直接導致了部署成本的上升。當然，我們也可以看到，其實銅纜的價格也在上漲。
考慮上述幾種因素，從歷史上來看蜂窩致密化無疑是擴容和支持強大數據服務的最有效方式。在過去20年內，超過90%的網絡擴容基本是通過這種方式實現的。蜂窩致密化看似是有效的方法，但其實仍面臨著不少挑戰。
網絡容量的“蛋糕理論”
移動娛樂、視頻與流媒體需要越來越高的無線帶寬，這給運營商網絡帶來了挑戰。我們知道，在單位時間內某個移動蜂窩的覆蓋范圍里，這個蜂窩基站只能傳輸有限字的數據，因此一個蜂窩中所有工作用戶都將共享該蜂窩的傳輸帶寬。
下頁內容：網絡容量的“蛋糕理論”和解決小蜂窩的問題
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縮減基站的覆蓋范圍是運營商正在考慮的主流方式。比如說，有運營商就提出了這樣的計劃：在每個宏蜂窩中將4G/LTE與3G相結合，將宏蜂窩當前16到48公里的名義半徑縮短到8至24公里，縮短一半，通過減少該蜂窩里的用戶數目來為每個用戶分配更多的帶寬。不過很顯然，事情進展到這里是治標不治本的。舉個不恰當的例子，這就如同多人分一個蛋糕一樣，隨著每名用餐者食量的加大，餐館不得不減少對食客的餐具供應，雖然因此蛋糕能夠滿足一部分人的胃口，不過剩下的人卻要一直餓著肚子。更好的方式是，餐館能夠做出幾個新的蛋糕以滿足食客們不斷膨脹的胃。當然，這些蛋糕可以是一人一份的茶點，也可以是多人分吃的24寸生日蛋糕。
與之相對應的，當宏蜂窩基站的覆蓋面積縮減，通信網絡出現縫隙的時候，運營商就需要部署新的基站來“填空”。因此，運營商發現他們處于一種尷尬的境地：他們需要在擁擠的城區獲得更多蜂窩基站，但合適的新基站場地又極其有限和昂貴。因此，為在城區提供更多容量，運營商正日益轉向在街道裝置和建筑物上安裝小蜂窩（或被稱為城市蜂窩）。
如今，已經有越來越多的人開始認識到，在人口密集的區域中，使用小蜂窩基站解決方案是唯一能夠對大量用戶提供容量和覆蓋的方式，特別是在人口稠密的城市中。其已經成為4G LTE解決方案中不可缺少的一部分。來自多家調研機構的統計數據顯示，包括室外型Microcell、Picocell、Femtocell和電信級Wi-Fi熱點在內的室外型小蜂窩的全球出貨量已經超過宏蜂窩。調研機構ABI Research的最新預測認為，到2017年，室外小蜂窩的市場規模將達到143億美元。基于這種看法，小蜂窩基站解決方案已經受到了國內三大運營商——中國移動、中國聯通以及中國電信不約而同的青睞。
當提到小蜂窩時，許多人立即會想到毫微微蜂窩（femtocell）或微微蜂窩（picocell），但這實際上是對此的狹義定義。小蜂窩可更好地定義為解決包含許多不同技術的容量問題的一種廣義方式。更技術化的定義是，小蜂窩通常是安裝在街道層的單扇區解決方案，以低于傳統宏蜂窩功率電平（.25-5 W范圍）傳輸。其傾向于提高網絡覆蓋，而并非容量。
提高網絡容量的另一種方式是部署分布式天線系統（DAS），其工作模式為先接收宏蜂窩（通常是按一個物理地點組織的一定數量的基站，定義為BTS hotel）的反饋，然后通過光纖分發給整個建筑物或外部空間。在許多情況下，DAS是最基本的小蜂窩解決方案。
然而，小蜂窩技術并非完美，其部署會帶來三大問題：場地獲取、供電和回程。
解決小蜂窩的問題
場地問題是運營商一直以來都在面臨的難題。因此，運營商對設備的要求已經趨向于小型化、易部署、更靈活以及可升級性。此外，運營商之間共用的物理場地長期以來也被視為解決擁擠環境下場地問題的一種途徑。通過更高效的基礎設施最大化網絡容量，可以促使運營商通過扇區分割提高其網絡密度。
供電是與場地息息相關的另一個問題。部署更節能設備和扇區劃分解決方案可降低網絡的電力需求，從而大幅降低運營成本。而在電網不可靠的地方，或在根本不能接入電網的偏遠地區，運營商可利用氫燃料電池等離網電源，以保障DAS解決方案正常運轉。
隨著運營商在未來幾個月開始應用其新購買的4G頻譜，他們需要解決的一個關鍵問題是如何提供所需的回程容量，以支持小蜂窩日益增長的數據流量。在可用于處理回程容量的多種解決方案中，微波回程在運營商中越來越流行，因為與光纖和電纜解決方案相比，它可以較低成本更迅速地安裝。
未來的發展之路：前瞻性的網絡擴容措施才能滿足未來網絡容量的需求
對于運營商而言，創建更密集網絡也給運營商帶來了眾多挑戰。在當前情況下，投資新一層網絡基礎設施的決策不應輕率做出。然而，對運營商來講，采取必要的前瞻性的網絡擴容措施才能滿足未來網絡容量的需求。而那些未能及時部署足夠健壯網絡以滿足未來容量和帶寬需求的運營商也將發現，他們錯過了最大的收入機會。
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為了解決小蜂窩方案部署所面臨的問題，康普多年來一直在致力于尋求技術突破，并已經獲得了卓有成效的成果。現如今，康普擁有完整的覆蓋和容量產品組合，包括ION（智能光網絡）分布天線系統、Node系列直放站、HELIAX混合光纖和同軸電纜、RADIAX泄漏同軸電纜、CellMax室內天線和其他無源器件等。康普及旗下安德魯解決方案在為世界各地的軌道鐵路、大型建筑、無線電和電信運營商提供設計、安裝和管理復雜的無線電信號。其成功應用項目包括德國ICE高速鐵路，北京、香港、莫斯科和蒙特利爾的地鐵系統，達拉斯牛仔體育場館和2010年世界杯場館等重大場館，以及世界各地的無數機場。目前，康普在美國已經擁有超過2萬個ION裝置。
