未來無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)

隨著無線網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，多流匯聚（MSA，Multiple Stream Aggregation）通過采用多制式、多載波和多層網(wǎng)絡(luò)的深度融合，可以帶來500％的邊緣吞吐量提升，真正實(shí)現(xiàn)無邊界網(wǎng)絡(luò)的理念，使用戶無論處于網(wǎng)絡(luò)的任何位置，都能夠享受到高速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)接入服務(wù)，它將成為未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)。

　　智能終端的普及以及移動(dòng)寬帶的迅猛發(fā)展，使移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。業(yè)界預(yù)計(jì)，未來十年，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量將以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這將給當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶來前所未有的巨大沖擊。

　　當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)

　　當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通常采用單層網(wǎng)絡(luò)部署，即：不同的無線接入技術(shù)（RAT，Radio Access Technology），如GSM、UMTS、LTE和Wi-Fi等，分別進(jìn)行獨(dú)立部署和管理，且通過不同的核心網(wǎng)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。用戶在同一時(shí)刻只能與一種RAT中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而導(dǎo)致無線資源利用不充分，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)投資，網(wǎng)絡(luò)容量無法進(jìn)一步提升等問題。

　　雖然HetNet是目前用于提升網(wǎng)絡(luò)容量的一種典型應(yīng)用場(chǎng)景，可是隨著小站個(gè)數(shù)的逐漸增多，未來將出現(xiàn)越來越多的“小區(qū)邊緣”，使得頻繁切換、切換失敗率增加以及邊緣用戶的吞吐量降低等現(xiàn)象越來越突出，這些都對(duì)用戶體驗(yàn)有所影響。因此，移動(dòng)性、干擾、資源利用率等問題是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所面臨的主要挑戰(zhàn)。

　　移動(dòng)性

　　隨著HetNet的密集部署，小站的個(gè)數(shù)逐漸增多，頻繁切換以及乒乓切換等現(xiàn)象將不斷涌現(xiàn)。一般情況下，由于小站天線的部署位置較低，導(dǎo)致小站和宏站的信號(hào)傳播特性有所不同。隨著距離的增加，宏站信號(hào)的衰減比較緩慢。小站部署后，雖然小站附近的信號(hào)強(qiáng)度明顯提升，但是隨著離小站距離的增加，信號(hào)會(huì)出現(xiàn)快速的衰減現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致用戶掉話。

　　簡(jiǎn)言之，由于小站信道的快衰特性，以及引入小站所帶來的干擾等因素，使得HetNet場(chǎng)景下的切換失敗率普遍高于傳統(tǒng)同構(gòu)（僅部署宏站）場(chǎng)景下的切換失敗率，尤其以用戶從小站切換到宏站時(shí)更為明顯。

　　干擾如果小站部署在宏站的覆蓋范圍之內(nèi)，因?yàn)槭艿胶暾镜耐l干擾，所以小站的覆蓋范圍會(huì)出現(xiàn)明顯的收縮現(xiàn)象，即：小站越靠近宏站，其覆蓋范圍越小。例如，小站如果部署在宏站的邊緣，其覆蓋范圍可以達(dá)到100m以上；而小站如果部署在宏站的中心，則其覆蓋范圍僅可以達(dá)到幾十米甚至十幾米。此外，因?yàn)橥l干擾的存在，也會(huì)使得用戶的吞吐量明顯下降。

　　資源利用率

　　一般而言，在不同的時(shí)間和地理位置，宏站和小站之間總是存在不同業(yè)務(wù)需求的差異。在傳統(tǒng)HetNet場(chǎng)景下，不同站點(diǎn)之間無法進(jìn)行資源共享，從而導(dǎo)致資源利用不充分，不同站點(diǎn)下的用戶體驗(yàn)也有所不同。

　　宏站因?yàn)槠涓采w范圍大，能夠吸附更多的用戶，因此，一般而言宏站的負(fù)載可能較重，這將導(dǎo)致宏站內(nèi)用戶的吞吐量較低，尤其是宏站的邊緣用戶，因?yàn)榫嚯x宏站較遠(yuǎn)，同時(shí)又受到同頻小站的干擾，其用戶吞吐量就更低。而對(duì)小站而言，因?yàn)槭艿礁采w范圍的約束，導(dǎo)致其吸附的用戶個(gè)數(shù)不多，負(fù)載較輕，所以小站內(nèi)用戶的吞吐量較高。因此，宏站和小站下的用戶感受明顯不一致。

　　未來無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)——MSA

　　隨著無線網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，MSA通過采用多制式、多載波和多層網(wǎng)絡(luò)的深度融合，可以較好地解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所面臨的移動(dòng)性支持待提升、干擾問題突出和資源利用率不高等問題，從而極大地提升邊緣吞吐量，真正實(shí)現(xiàn)無邊界網(wǎng)絡(luò)的理念。

　　未來無線網(wǎng)絡(luò)通過采用網(wǎng)絡(luò)分層和MSA的完美結(jié)合，可以使用戶無論處于網(wǎng)絡(luò)的任何位置，都能夠享受到高速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)超寬帶、零等待和無處不在的連接，從而帶來高速、高質(zhì)量以及簡(jiǎn)單自由分享的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。其中，網(wǎng)絡(luò)分層是指多層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括Host Layer和Boosting Layer，如圖1所示