編者注:Prakash Sangam是Qualcomm的高級(jí)技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理,針對(duì)移動(dòng)流量的迅猛增長(zhǎng),他提出了自己的應(yīng)對(duì)辦法。其簡(jiǎn)要結(jié)論是運(yùn)營(yíng)商采用small cell、頻譜共享、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)針對(duì)不同場(chǎng)景量身定做解決方案是有可能滿足千倍級(jí)的移動(dòng)流量增長(zhǎng)需求的。
過去幾年的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量每年都要翻番,這種情況無疑還將延續(xù)多年,促使整個(gè)行業(yè)必須采取重大舉措加以應(yīng)對(duì)。“增長(zhǎng)1000倍”的目標(biāo)表達(dá)出了大家的看法(即10年流量連續(xù)翻番)。這無疑使一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。有沒有可能支撐這一增長(zhǎng)率呢?通過對(duì)技術(shù)進(jìn)展情況的檢視,這個(gè)信心可以有。這項(xiàng)挑戰(zhàn)將會(huì)測(cè)試若干的技術(shù)極限(如香農(nóng)極限),同時(shí)也都是對(duì)我們通過創(chuàng)新征服挑戰(zhàn)的那種人定勝天信仰的考驗(yàn)。
也許有人會(huì)說1000倍的說法有些夸張。但是,在智能手機(jī)迅速普及,移動(dòng)應(yīng)用隨時(shí)隨地運(yùn)行的情況下,過載的網(wǎng)絡(luò)必將導(dǎo)致網(wǎng)速放緩、視頻卡殼、游戲無響應(yīng)等問題,結(jié)果就是移動(dòng)體驗(yàn)不佳。
怎么辦?首先你可能會(huì)改造已有網(wǎng)絡(luò),緊接著演進(jìn)到3G、4G和Wi-Fi。但是這種量級(jí)的挑戰(zhàn)需要更多的資源,更重要的是必須要有徹底革新的資源獲取、部署、管理及優(yōu)化方式才能應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。
小就是大
Small cell早已在移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商那里流行。但是,還不夠,我們需要這樣的基站無所不在—包括室內(nèi)和室外,居民區(qū)和企業(yè)都要分布到位。而且3G、4G、Wi-Fi都要搭配(通常是一體化集成),還得采取各種不同的形式:用戶安裝的femto(豪微微蜂窩)、運(yùn)營(yíng)商安裝的picocell(微微蜂窩)、Metrocell、中繼、RRH(遠(yuǎn)程無線電頭)、分布式天線系統(tǒng)等。
部署這種異構(gòu)的、大雜燴式的基站(即HetNet)還僅僅是挑戰(zhàn)的一部分。small cell基站由于部署得很緊密,會(huì)相互干擾并還會(huì)影響到宏蜂窩。必須采取先進(jìn)技術(shù)來降低這些干擾,從而可以提高網(wǎng)絡(luò)的總體容量。某些技術(shù)已經(jīng)得到應(yīng)用,業(yè)界正在致力于增強(qiáng)這些技術(shù),讓small cell的部署密度可以進(jìn)一步提高并且讓網(wǎng)絡(luò)更加健壯。已有研究表明,總體網(wǎng)絡(luò)容量可以隨small cell密度增長(zhǎng),并確認(rèn)容量提高1000倍更多是什么時(shí)候、怎么做的問題,而不是能不能做到的問題。
由于small cell的部署牽涉到非常多的變量,因此也會(huì)衍生出許多的商業(yè)案例、部署模式以及市場(chǎng)引入策略的組合,需要加以選擇。
比較有前途的一種模式是“Neighborhood Small cells”,這是一種成本極低、即插即用、開放性的室內(nèi)small cell網(wǎng)絡(luò)。既能保證極高的室內(nèi)容量,也可保障其最接近的“鄰居”良好的室外覆蓋和容量。這一模式性價(jià)比很高,因?yàn)閟mall cell是由客戶部署的,回程也由客戶提供,這可以節(jié)約運(yùn)營(yíng)商的時(shí)間和金錢。研究表明,大概9%作用的家庭滲透率就能讓容量提高500倍,20%的滲透率加上10倍的頻譜即可讓網(wǎng)絡(luò)容量提高1000倍。
頻譜,寶貴的頻譜
運(yùn)營(yíng)商都渴望得到更多的頻譜,不幸的是剩下的頻譜不夠大家用。3G/4G頻譜的機(jī)會(huì)在3.5GHz之類的高頻上。這些頻段由于覆蓋范圍較小,此前的利用率尚不太高,但這一限制令其對(duì)small cell充滿了吸引力,因?yàn)楦采w面不廣可降低干擾。
針對(duì)無法清理頻譜的情況,業(yè)界提議建立一個(gè)名為Authorized Shared Access(ASA)的機(jī)構(gòu),由該機(jī)構(gòu)來釋放數(shù)百M(fèi)Hz的頻譜資源給3G/4G服務(wù)使用。
有些頻譜資源的持有者(如政府機(jī)構(gòu))由于自身屬性關(guān)系并不會(huì)充分使用自己的頻譜資源。比方說,美國(guó)海軍雷達(dá)僅在海岸線上使用被分配到的頻譜資源,盡管分配給他們的頻譜資源的使用范圍是全美國(guó)。在這種情況下,ASA就可以允許現(xiàn)有的頻譜持有者與3G/4G運(yùn)營(yíng)商根據(jù)互惠互利、互不干擾的原則共享使用這一未充分利用的頻譜資源(按照時(shí)間和地域共享)。
此外,Wi-Fi還需要更多非授權(quán)的頻譜資源。最近運(yùn)營(yíng)商十分熱衷于對(duì)Wi-Fi的利用,因?yàn)榇伺e可以分流3G/4G網(wǎng)絡(luò)的流量,減緩其壓力。
1+1>2
網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備越來越復(fù)雜,app和服務(wù)市場(chǎng)又在爆發(fā)式地增長(zhǎng),因此,網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分進(jìn)行優(yōu)化并且協(xié)作良好就顯得至關(guān)重要,唯有這樣才能夠提供更高的容量更好的用戶體驗(yàn)。
一個(gè)很好的例子是當(dāng)設(shè)備處在3G、4G、Wi-Fi等覆蓋下,宏蜂窩和small cell共存的場(chǎng)景時(shí)。此時(shí)設(shè)備應(yīng)當(dāng)具備根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度、數(shù)據(jù)速率、網(wǎng)絡(luò)擁塞情況及在用的應(yīng)用服務(wù)情況等優(yōu)選最合適鏈路的智能,這樣才能夠提供最佳體驗(yàn),同時(shí)還能發(fā)揮出整個(gè)系統(tǒng)的最好性能。
目前已出現(xiàn)了許多可以針對(duì)特定應(yīng)用提高容量的創(chuàng)新技術(shù)(有的正在研發(fā))。比方說,LTE廣播(eMBMS)允許運(yùn)營(yíng)商在用戶集中并發(fā)訪問相同內(nèi)容時(shí)采用廣播模式高效地提供多媒體服務(wù)。LTE Direct是另一項(xiàng)允許設(shè)備相互之間直接有效連接的技術(shù)(尤其適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用),這樣做可以避免將連接路由到宏網(wǎng)絡(luò)去。
量身定做
由于移動(dòng)業(yè)務(wù)的多樣性,顯然并不存在包治百病的解決方案。每一家運(yùn)營(yíng)商都必須對(duì)策略進(jìn)行量身定做來滿足需求。但是,最重要的是我們知道移動(dòng)流量的千倍挑戰(zhàn)是有可能找到應(yīng)對(duì)之道的。