SmallCell发展现状及未来趋势(精)

1、Small Cell 发展现状及未来趋势1、 Small Cell 的应用情况Small Cell 源于最初为家庭场景设计的Femtocell（俗称的“家庭基站” , Small Cell的 “小 ”是相对于传统的宏基站（Macrocell 而言的 ,其特点体现在:小型化、低发射功率、可控性好、智能化和组网灵活。从发射功率看,典型发射功率在100mW到 5W之间;从重量看,普遍重量在2到 10kg之间 ;从组网方式看,支持包括DSL/光纤/WLAN 及蜂窝技术在内的多种技术的回传;而且还具备自动邻区发现、自配置等SON 功能。Small Cell 具有四类产品形态:第一种称为FemtoCell

2、,主要用于家庭和企业环境中 ;第二种称为PicoCell,应用于室内公共场所如机场、火车站、购物中心等。第三种称为 MicroCell, 用于受限于占地无法部署宏基站的市区或农村;最后一种称为MetroCell,主要用于市区热点区域来降低容量瓶颈或农村。自 2007年 9 月 Sprint全球首家部署Femtocell 以来 ,Small Cell 已成功在23个国家的41 张网络中部署,目前全球部署量超过380万台,主要以Femtocell的形态存在（占 80%。而从地区分布来看,主要分布在美国（Sprint部署超过90万台AT&T 部署约 50万台、欧洲和日韩（日本软银部署12万台

3、。从国内三大运营商的情况来看,中国联通早在2009年就推出“ 3G驿站”品牌,提供于WCDMA 的 Femto家庭基站,服务于北方十省;中国移动于2012年 2月在江苏式开始 TD-SCDMA Femto 家庭基站的商用放号,截止到2012年 9月仅苏州地区实装数超过2 万台。为了迎接未来10 年全球移动数据流量增长1000倍的挑战,为了更有效实现网络容量的均匀覆盖并消除单一宏覆盖造成的空洞,为了降低热点和室内区域站点获取和工程实施的难度,为了解决未来众多LTE 网络面临的高频组网穿损的问题 , Small Cell 成为运营商的不二选择,Small Cell 已经处在爆发式发展的前夜。2、

4、Small Cell 未来发展前景2.1 重点部署区域预测Small Cell 的部署场景将比传统的Femto家庭基站要丰富得多。咨询机构Informa Telecoms & Media 在 2012年进行了一次Small Cell 的调研,覆盖了全球主要运营商和设备厂商。在问及Small Cell 未来的重点部署区域时:65%的受访者选择了密集城区,62%的受访者选择了高话务量的公共热点区域（机场,火车站等 ,48%的受访者选择了企业,而选择家庭的受访者则只有28%。这组调查数据也反映出业界对Small Cell 定位的一个有趣的变迁:从诞生之初定位于解决家庭覆盖和接入,到现在主要定

5、位于公共热点和企业应用。2.2 Small Cell 市场分布预测在同一调研中,当受访者被问及哪个地区是未来2年 Small Cell 最重要的市场时:31.9%的受访者选择了美国,有 22.8%的受访者选择了日本和韩国,15%的受访者选择了西欧,而选择中国的受访者达到了6.9%。美国、西欧和日韩都是部署家庭 Femto商用网络的先驱,上榜并不足奇,而中国市场引起Small Cell 产业链的关注,则反映出业界一致看好TD-LTE 在中国未来2年的发展。随着中国政府正式宣布把2.6GHz频段全部190MHz都留作 TD-LTE, 中国市场对LTE SmallCell 的需求更加迫切。2.3 S

6、mall Cell 市场规模预测咨询机构Dell Or在o 2012年 7月发布的研究报告中,预测未来5年 Small Cell市场将快速增长。不包含家庭Femto市场,到 2016年 Small Cell 在全球 RAN 投资中的占比将从3%上升到9%。目前的Small Cell 主要用于补盲,未来则更多用于补热。 Dell Or预计o2012年 Small Cell 的全球收入约为11.4亿美元,而到2016年Small Cell 的全球收入将达到34.2亿美元,年均复合增长率超过30%。其中LTESmall Cell 的表现尤为突出,2012年预计市场收入只有3千万美元,占整个 Smal

7、l Cell 市场收入的份额不到5%;而到2016年其市场收入将达到18亿美元 ,占到整个Small Cell 市场收入的53%。而来自咨询机构Infonetics的研究则表明:2013年 4G Small Cell 的出货量将占37%,3G Small Cell将占63%;到 2015年 4G Small Cell 的出货量将首次超过 3G;到 2016年 Small Cell 的整体出货量将达到3百万,市场规模达到21 亿美元。这和Dell Or的研究分析结果基本一致。 o2.4 LTE Small Cell 市场规模预测客观上说,3G时代全球Femto或者说 Small Cell 的发展

8、并没有达到预期。而LTE 则为 Small Cell 的发展带来了新的历史机遇。进入LTE 时代,由于全球各国LTE 频段非常分散,包括了2.6GHz、 2.3GHz、 2.1GHz、 1.8GHz、 1.5GHz、800MHz、 700MHz等。根据对50家已经公布频率规划的运营商进行的统计 ,62%的 LTE 网络将部署在2.1GHz或更高的频段,而其中41%的网络在2.6GHz或更高频段。众所周知高频段覆盖性能占劣势,而未来数据业务有80%是发生在室内的 ,仅仅依靠宏蜂窝网络无法有效进行热点和室内的覆盖,所以Small Cell 对于 LTE 网络的建设至关重要。有报告指出:即使不包含家

9、庭Femtocell 市场 ,到 2016年 ,LTE-TDD Small Cell 的市场规模将达到7 亿美元,而 LTE-FDD Small Cell 的市场规模将达到11亿美元。3、 Small Cell 技术发展趋势3.1 与 Wi-Fi 的融合Wi-Fi 是 IEEE 802.11 标准的统称,来自可以和3GPP并驾齐驱的另一组织IEEE,包括802.11a、 802.11b、 802.11g、 802.11n以及后续的802.11ac/ad等 ,目前市场上在售的WiFi AP 和终端等多已支持802.11n标准并向下兼容。WiFi 的工作频段是2.4GHz 或 5GHz,是不需要政

10、府授权使用的频段。对比3GPP蜂窝技术Wi-Fi 组网更加灵活,但同时也带来了干扰不可控的问题。博通、高通和Mavell等重量级芯片厂商,在今年先后发布了支持802.11ac的芯片,最大支持速率为1.3Gbps,毫不逊色于LTE 蜂窝网络。Wi-Fi 在热点和室内覆盖领域,和 Small Cell 形成竞争关系。业界进行过很多的研究,从 QoS、切换、安全性等多个角度对Wi-Fi 和 Small Cell 做了比较 ,最终形成的共识是:Wi-Fi 和 Small Cell 融合是最符合终端用户利益的方案。WiFi 和 Small Cell 的融合产品,不仅可以扩大服务终端范围,实现更好的数据分

11、流,还可以实现更好的切换体验,并通过共享站点或回传等降低建设成本,甚至有望衍生出新的商业模式。在一些大型展会上,部分主流Small Cell 厂商发布展示过一些支持蜂窝技术(WCDMA/LTE 等和 Wi-Fi 融合的原型产品。中国移动今年新发布了Nanocell白皮书并和若干厂商签订了合作意向,这对产业链来说是一个利好,我们预计更多的厂商会参与到Wi-Fi 与蜂窝技术融合产品的研发中。3.2 网络与终端协同在移动互联时代,新的终端和业务层出不穷,如何保障不同终端、不同业务、不同状态下的QoE 是运营商面临的挑战。现有移动网络对于用户的信息了解不够,这也造成了无法实现更好的资源调度和保障体制。

12、随着智能手机的处理能力越来越强大 ,我们预计Small Cell 网络和终端的协同是未来发展的技术趋势,终端通过信息上报增加网络对用户状态等相关信息的了解,从而最终实现改善用户体验、降低信令开销、节省终端能耗的目的。3.3 可管可控业务本地化移动数据业务越来越多呈现为多用户交互式业务,例如社区网络、微博、视频分享等。在这种情况下,如果所有的Small Cell 的数据流量都要回传到核心,必然带来额外的时延和传输开销。我们预计Small Cell 未来将引入业务本地化的架构,根据业务属性、用户位置等决策,将适合进行本地化的业务通过小基站直接在接入网内进行疏导,支持同一基站下或相邻基站之间的直接通

13、信,从而大大节省传输资源,降低端到端的通信时延。3.4 SON技术因为大量的Small Cell 基站并不像传统宏基站一样位于运营商的站点,为了降低安装、维护成本,SON技术是 Small Cell 不可或缺的组成部分。SON 不仅包括自动物理小区ID 配置、自动邻区关系获得、小区间干扰协调等,还应具备自动IP连接、自动软件升级、发射功率自动调整等。Small Cell 面临的重大挑战如宏微协同、干扰控制等都涉及到SON。虽然目前的SON实现不完美、SON 的机制也很复杂,但是在没有出现其他的可替代性技术前,我们预计SON 技术仍将是SmallCell 未来最重要的技术发展趋势之一。4、 Sm

14、all Cell 产业链情况4.1 运营商目前已经部署Small Cell 的运营商包括了中国移动、中国联通、Sprint、Verizon、 NTT Docomo、 Vodafone、 SK Telecom 等全球领先的运营商。虽然目前LTE 网络的部署还是以宏网为主,但是运营商们已经开始筹划LTE Small Cell的部署。韩国SKT 是第一个承诺部署LTE Femtocell 的运营商,VirginUK 和 Telefonica 也已经开始LTE small cell 的测试。值得一提的是中国移动今年携手TI 、 Mindspeed等芯片厂商,创造性地提出了Nanocell（LTE/GS

15、M/TD-SCDMA 与 Wi-Fi 的融合产品的概念,部署场景包括企业、热点、家庭等,并可采用无线方式回传。目前多家设备厂商已经在进行LTENanocell的研发,预计明年中多款产品将进行入网测试,到 2014年 TD-LTE Nanocell产品将在中国移动网络实现规模商用,这和中国移动在2014年建成35万个 TD-LTE 基站的时间点规划也是吻合的。4.2 设备厂商Small Cell 的厂商链条中已经包括了68 家公司,除传统的通信设备厂商外, SmallCell 的厂商名单中也不乏像Airvana、 Cisco这样的新面孔。Small Cell 产业链的特点 ,就是System on Chip技术的引入使得Small Cell 基站的行业进入门槛大大降低。在这个意义上,SoC厂商作为Small Cell 产业的上游,对整个产业链影响巨大。目前 Small Cell SoC解决方案的主要厂家是TI（德州仪器、Mindspeed（敏讯、Freescale飞思卡尔和（Qualcomm（高通等。德州仪器、飞思卡尔和高通都是耳熟能详的传统基站DSP的供应商 ,而敏讯则是出身于终端芯片的制造和研发,为了提升Small Cell 领域的技术实力,敏