室内覆盖成焦点
据NTT DoCoMo的统计数据显示,目前室内3G话务量占到总话务量的近70%,而室内覆盖的区域却仅占所有覆盖区域的20%。华为根据多年的3G数据业务规划运营经验也得出结论,90%的数据业务发生在室内。
另一方面,高频谱利用率和高吞吐量是WiMAX 16e的最大优势,WiMAX一经推出,就立刻受到全球运营商的广泛关注。考虑到WiMAX高频段带来的非视距传输特征,为实现无线宽带接入业务,运营商集中地选择了2-6GHz频段。但频率越高,无线电波在自由空间的传播损耗就越大,绕射能力越差,穿透损耗也越大。这意味着WiMAX网络建设需先进行合理的站间距和频点复用设计,通过优化室外基站天线下倾角、方位角等手段,使无线信号直接穿透建筑物覆盖室内,满足最基本的覆盖要求;后期还必须通过结构性优化,进行深度室内覆盖。
领先技术作保障
全面的室内覆盖解决方案不仅能有效解决密集环境,特别是高端用户聚集城区的覆盖问题,还能减少室外基站的数量和配置,降低室外网络的整体干扰水平,从而提高整个系统的平均吞吐量,更好地满足用户对网络质量的要求。
当然,这一切需要有领先的技术作保障。
WiMAX作为先进的MIMO和OFDM技术的完美结合体,加上灵活的子载波配置以及ACM(Advanced Coding and Modulation)技术的引入,在10M 1×3×3 PUSC with all SC组网和2:1的TDD比例条件下,能够达到单扇区下行37.44Mbps和上行8.06Mbps的高峰值数据速率,充分满足室内高速数据业务需求。
在信道带宽方面,WiMAX可以在1-20MHz之间的不同信道条件下自由选择,符合世界范围内运营商对频谱带宽的不同要求,避免了运营商之间频谱分配的竞争,促进了频谱资源的和谐发展。同时,这种优势能够帮助运营商应对特别的覆盖场景需求,例如,在话务量密集的热点区域,运营商可以提供30MHz或者以上的带宽资源组网,而在农村地区只需提供5MHz带宽,实现基本的Internet接入即可。
业务特点引发设计变革
近几年来,IEEE802.16系列宽带无线接入技术标准逐步走向成熟。Intel等WiMAX的主要拥趸者还成立了WiMAX论坛,旨在协调网络设备的互操作性以及推动WiMAX的发展和普及。然而,IEEE802.16系列标准只定义了空中无线接口,为上层应用提供了灵活性,WiMAX无论从固定-游牧/便携-移动如何演变,仍然面向最后一公里覆盖。传统的覆盖策略是通过室外基站,满足最基本的室内覆盖和切换需求,后期再深入覆盖或盲点补漏。
同3G技术相比,WiMAX更着眼于为家庭和企业宽带用户提供HBB(Home Enterprise Broadband)业务。室内高速数据业务的需求,导致WiMAX网络覆盖的部署模式开始多元化,从局部热点逐步扩充到城域网,乃至整个广域网,或者室内、室外同时进行覆盖都不失为一种可行模式。
WiMAX室内覆盖设计首先从调查覆盖目标和用户容量需求开始。例如,某综合性商业大楼,上层是Coffee Bar,中间是Office,下层是Shopping Mall。通过对楼层规模、布局的勘察,不同楼层的用户上网需求的分析,不同质量目标的制定,覆盖设计应先估算出各楼层需要的站点规模,然后对室内信号环境进行测试,便于找出哪些死角属于盲区或者信号弱的区域,再针对性地实现无缝覆盖。
接下来,根据建筑分布的特有结构,WiMAX室内覆盖设计需确定允许走线穿孔的位置,以及是否能利用已有传输线。对于室内覆盖设计而言,传输资源的布置和管理非常重要,它不仅影响美观,还影响运营商的建网成本。另外,根据建筑平面图布置各楼层的天线安装类型、位置、数量也非常重要,例如分布在室内的蘑菇型小天线,由于外观精致、能耗小、对人体的辐射也最低,因而深受运营商的青睐。
凭借多年丰富、独特的2G/3G室内覆盖规划设计经验,对于使用传统室内分布系统的2G网络,华为能够提供因地制宜的解决方案——最大程度利用原有网络资源,并实现统一网管、认证和账单,帮助WiMAX运营商有效降低CAPEX。
多维度聚焦应用场景
家庭宽带应用
家庭宽带作为WiMAX的主力市场,业务场景一般为替换xDSL形式。若现网已经存在Wi-Fi网络,为避免额外增加室内分布系统带来的成本攀升,室内覆盖解决方案只需搁置一款外型像Modem一般大的终端——indoor CPE(Customer Premise Equipment),帮助运营商解决回传问题,再有效利用现有Wi-Fi网络,就可以达到良好的室内覆盖效果,而且大大节约了运营商的投资成本,缩短了网络的建设周期。
反之,如果没有现成的Wi-Fi网络可以利用,室内覆盖解决方案就另当别论。若居住环境是高楼林立的城区,多径效应的影响,会触发用户在某一时刻接收到的信号质量急剧下降,高增益indoor CPE是最行之有效的低成本解决方案。它可以有效提升上行链路质量,让用户无论何时、无论何地都能享受到优质持续的业务。若居住环境是地形平坦的郊区,高增益outdoor CPE是理想的解决方案,它使信号变为可视距传播,同时能够避免墙体或玻璃窗带来的几十dB的穿透损耗,大大改善覆盖效果,增强室内信号覆盖的质量。
企业宽带应用
面对中小型企业的宽带上网需求,网络的完美覆盖主要体现在优质的室内信号上。采用体积小、重量轻的Pico基站灵活部署,是室内覆盖最合适的低成本解决方案。Pico基站可以安装在天花板上,挂在墙上或者附在柱子上。小功率基站即可实现无缝覆盖,非常适合复杂多变的室内场景如公寓、咖啡厅、酒店等。
如果有足够的楼层空间或者在间隔宽敞的Office区域,室内覆盖解决方案可采用分布式基站RRU & BBU+DAS系统实现。基于成熟应用的HERT分布式基站平台技术,WiMAX分布式基站具有容量大、体积小、支持多频段组网的特点,且安装方便,大幅减少了站址、机房及配套成本;再配合成熟的DAS系统,利用功分、合路、耦合器等无源器件的合理布放,可以分散功率,适合多墙面隔离场景,在保证室内良好信号覆盖的同时,轻松满足固定、游牧和移动的全业务应用要求。
总之,WiMAX室内覆盖必须对成本投入、复杂的室内布线结构、室外干扰控制等因素进行综合考虑,通过先进的技术,多种室内覆盖解决方案混合出击,才能满足用户日益提高的对业务和网络质量的要求。有强烈室内覆盖需求的家庭和企业宽带用户,通常对业务速率有着较高的要求,属于高ARPU的价值用户。随着室内覆盖的不断深入,运营商在增加业务收入的同时,也能树立卓越的品牌形象,从而吸引更多的高端用户群体,促进WiMAX市场的稳定繁荣,持续发展。