Wi-Fi是否真的可以用于無線語音回傳
由于運(yùn)營商正面臨著對移動數(shù)據(jù)近乎瘋狂的需求，因此，至少有四個不同的領(lǐng)域可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)擁堵問題，包括：
·無線接入網(wǎng);
·網(wǎng)絡(luò)信令與控制部分;
·分組核心網(wǎng)絡(luò);
·回傳網(wǎng)絡(luò)。
每種瓶頸都是對運(yùn)營商提出的特殊挑戰(zhàn)，一般可以通過以下三種方法中的一種來解決：
1.增加受影響網(wǎng)絡(luò)資源的容量;
2.分流網(wǎng)絡(luò)資源以緩解擁堵情況;
3.同時采取以上兩種方法。
人們普遍認(rèn)為，過渡到更小的蜂窩網(wǎng)以擴(kuò)大現(xiàn)有的宏網(wǎng)絡(luò)是一種潛在的“萬能藥”，可以解決無線接入網(wǎng)絡(luò)擁堵等問題。但與此同時，這又會催生一個新的問題，那就是——回傳。這已經(jīng)成為電信行業(yè)爭論最為激烈的話題之一。
移動運(yùn)營商正籌劃將其LTE網(wǎng)絡(luò)打造為宏蜂窩網(wǎng)與微蜂窩、微微蜂窩構(gòu)成的“底層”網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合體。為了達(dá)到快速增長的移動互聯(lián)網(wǎng)帶寬要求所需的容量密度，在某些特定區(qū)域中，這些小型蜂窩網(wǎng)的數(shù)量相比較當(dāng)前有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量要大很多。而這也預(yù)示著一個新的且非常重要的回傳挑戰(zhàn)，因為這些小型蜂窩節(jié)點(diǎn)的安裝位置，(例如電線桿或其他街道旁的資產(chǎn))，很少能夠恰好適合光纖或微波解決方案。
LTE自回傳或Mesh技術(shù)的概念是一種可能的解決方案，但是，鑒于早期的MeshWi-Fi網(wǎng)絡(luò)試圖在相同的頻段內(nèi)提供接入與Mesh功能，這一方法的回傳流量迅速將LTE稀缺的可接入頻譜消耗殆盡，而且這種方式還非常昂貴。選擇使用5GHz802.11n點(diǎn)對點(diǎn)解決方案是一種極具吸引力的替代方案，因為它可以輕松提供LTE蜂窩網(wǎng)所需的超過100Mbps的回傳能力。
變得更小
小型蜂窩網(wǎng)是低功耗、多射頻接入點(diǎn)(蜂窩/Wi-Fi/回傳)，這就擴(kuò)大了室內(nèi)及室外的覆蓋范圍，以便提高網(wǎng)絡(luò)容量并分流業(yè)務(wù)流量——在高峰時段，最高可以分流80%的業(yè)務(wù)流量。雖然小型蜂窩網(wǎng)有益于現(xiàn)在部署的3G服務(wù)，但是，只有整個行業(yè)，尤其是城市環(huán)境，朝更高容量的4G/LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時，小型蜂窩網(wǎng)的重要性才會進(jìn)一步上升。根據(jù)In-Stat發(fā)布的最新報告《FemtocellsandSmallCells:MakingtheMostofMegahertz》，小型蜂窩網(wǎng)設(shè)備的出貨量在2015年將達(dá)到140億美元。
問題在于，隨著網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商持續(xù)增加覆蓋范圍與容量、期望分流數(shù)據(jù)以緩解流量壓力，他們也增加了自身的蜂窩站點(diǎn)回傳連接的壓力。在這個小型蜂窩網(wǎng)的世界里，傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)微波、銅纜和光纖回傳方案會迅速變得不再可行或成本過高。
雖然點(diǎn)對點(diǎn)微波設(shè)備的成本在近年來有所降低，但是一般情況下，它仍然要求和回傳中心間的視距傳輸，這個條件是許多小型蜂窩站點(diǎn)無法滿足的。sub-6GHz非視距解決方案采用一種點(diǎn)對多點(diǎn)架構(gòu)，更加適合密集的底層網(wǎng)絡(luò)，但是，當(dāng)采用需要許可的頻譜時，窄帶信道會嚴(yán)格限制回傳容量，而且大多數(shù)sub-6GHz頻段都非常昂貴且經(jīng)常沒有頻譜許可。
還有一種選擇就是光纖，這顯然是移動運(yùn)營商的首選方案(如果可行的話)。然而，把光纖線纜拉到每一個小型蜂窩站點(diǎn)又不太實際，因為這種方式過于昂貴、分散且耗時。因此，在目前紛紛向更小型的蜂窩網(wǎng)過渡的大背景下，必須重新考慮蜂窩回傳的傳統(tǒng)解決方案。
需求：新的回傳方案
為滿足小型蜂窩基站部署的可行性，新的回傳方案需要非常適合密集的城市環(huán)境和連接近地設(shè)備(包括視距與非視距傳輸)。
不同于大多數(shù)解決方案，免費(fèi)無線頻段的智能Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一種行之有效且經(jīng)濟(jì)的回傳解決方案，這一方案可以解決授權(quán)無線頻段小型蜂窩網(wǎng)流量的回傳問題，而且扮演著至關(guān)重要的角色。是的，就是回傳蜂窩網(wǎng)流量!具體原因如下。
假設(shè)一家移動運(yùn)營商部署增加部署一個小型蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)，用于增加移動數(shù)據(jù)用戶密度較高區(qū)域的接入容量，這些地點(diǎn)也許是在城市中心，例如北京、上海或香港。
現(xiàn)在，這個小型蜂窩網(wǎng)一般是由低功率的3G和/或Wi-Fi節(jié)點(diǎn)組成，或者也可能在將來是由LTE射頻節(jié)點(diǎn)組成。但是，不論采用哪種接入射頻技術(shù)，運(yùn)營商如何收到從接入射頻節(jié)點(diǎn)回傳至網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)呢?
一種顯而易見的高性能解決方案就是光纖，暫且假設(shè)這一方案可行。運(yùn)營商可能要從固網(wǎng)運(yùn)營商處租賃光纖，這樣一來會抬高運(yùn)營成本，但是也許更重要的是，移動運(yùn)營商需要放置小型蜂窩網(wǎng)的位置很有可能根本沒有光纖POP。
現(xiàn)實是只有小型蜂窩網(wǎng)的放置地點(diǎn)非常靠近需要網(wǎng)絡(luò)接入的用戶，它才能增加網(wǎng)絡(luò)容量。因此，小型蜂窩網(wǎng)站址的選取成為了小型蜂窩網(wǎng)部署是否有效的決定因素。
然而，這樣會帶來一個非常現(xiàn)實的問題，那就是，運(yùn)營商放置小型蜂窩網(wǎng)的站址是受限的。因為不可能所有的站址都有光纖POP。同時，為每個小型蜂窩網(wǎng)站址配置新的光纖還會造成成本的提高與時間上的延遲。這樣看來，另一種替代方案顯然十分必要。
微波無線鏈路自然是一種很好理解的替代技術(shù)，它至少能夠用于部分解決這一問題。但是，雖然微波點(diǎn)對點(diǎn)(PtP)鏈路有著高性能、可靠的數(shù)據(jù)與語音流量回傳承載能力，但它仍然存在一些問題。
首先也是最主要的問題在于，點(diǎn)對點(diǎn)微波方案通常依靠授權(quán)頻段進(jìn)行傳輸，這可以提高可靠性，但是另一方面，新的授權(quán)頻譜的購入需要十分雄厚的資金實力。同時，射頻容量直接關(guān)系到有多少頻譜用在了無線傳輸上，這就意味著在無線接入端部署更多的容量不僅會加大成本，還會加劇回傳無線網(wǎng)絡(luò)頻譜的短缺。除此之外，點(diǎn)對點(diǎn)無線鏈路需要高度熟練的安裝技能，這樣才能對準(zhǔn)或?qū)R兩端的無線節(jié)點(diǎn)設(shè)備。在擁擠的城市區(qū)域或接近地面時，這會很快成為一個棘手問題。
利用免費(fèi)無線頻段傳輸授權(quán)無線頻段的業(yè)務(wù)流量?
正是!Wi-Fi已經(jīng)演進(jìn)成為這一小型蜂窩網(wǎng)回傳問題的理想解決方案，前提如果處理得當(dāng)。
新Wi-Fi技術(shù)的開發(fā)將集成的自適應(yīng)定向天線與智能Mesh技術(shù)、信道預(yù)測管理技術(shù)融于一體，而這一切都是在無線信道相對較多的5GHz802.11n頻譜中實現(xiàn)的。這些技術(shù)的結(jié)合造就了Wi-Fi用于視距和非視距回傳應(yīng)用的優(yōu)勢。
圖示
將Wi-Fi用于蜂窩網(wǎng)、小型蜂窩網(wǎng)回傳的典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
自應(yīng)性天線陣列可以對準(zhǔn)射頻信號，并且引導(dǎo)無線信號在特定鏈路提供最佳的無線吞吐量，從而在更遠(yuǎn)的距離提供更加可靠的連接性。隨著環(huán)境的變化，這些智能天線可以降低Wi-Fi和非Wi-Fi無線干擾，持續(xù)選擇最佳信號路徑，這樣做能夠在任何特定時間保證最高的數(shù)據(jù)傳輸速率和最低的傳輸延遲。當(dāng)這些天線陣列用在5GHz頻段內(nèi)時，它們會非常適合在Wi-Fi節(jié)點(diǎn)間提供高可靠性、長距離的自適應(yīng)回傳連接。
信道預(yù)測管理技術(shù)用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量最大化，尤其是在一些高密度且嘈雜的公共Wi-Fi環(huán)境中，從而優(yōu)化無線信道選擇。它會測量實際信道吞吐量并建立統(tǒng)計模型，使接入點(diǎn)可以逐步掌握哪條信道會提供最高性能。依靠對所有2.4GHz和5GHz頻段的實時觀測功能，回傳鏈路可以被自動變換到更好的、干擾更少的信道，從而實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率。
將智能Mesh技術(shù)與自適應(yīng)天線陣列相結(jié)合，用作固定點(diǎn)對點(diǎn)鏈路的替代方案，會大大降低點(diǎn)對點(diǎn)設(shè)備安裝過程中相關(guān)的無線對準(zhǔn)的復(fù)雜性。隨之而來的另外一個結(jié)果是，一個更為經(jīng)濟(jì)的解決方案，因為其固有的根據(jù)不斷變化的環(huán)境條件動態(tài)選擇最佳的替代傳輸路徑，確保即使在擁擠的城市環(huán)境也能有高可靠的無線回傳性能。
通過多家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的現(xiàn)場測試，這種小型蜂窩Wi-Fi回傳方法被證明可以傳輸可靠的、運(yùn)營商級3G移動數(shù)據(jù)和電路交換語音業(yè)務(wù)以及優(yōu)先傳輸小型蜂窩基站需要的時鐘同步信號(例如IEEE1588v2/PTP或NTP)。
Wi-Fi回傳技術(shù)目前正和無線蜂窩、無線AP集成到同一個小型蜂窩節(jié)點(diǎn)，而且設(shè)備體積相當(dāng)小。這就使得運(yùn)營商可以通過部署一臺獨(dú)立的設(shè)備來同時提供Wi-Fi接入、蜂窩網(wǎng)接入和回傳。
最后，有了小型蜂窩網(wǎng)與更好的回傳，移動用戶應(yīng)該可以在更多的地點(diǎn)、更廣的覆蓋范圍享受更高的速度。隨之而來，對于移動運(yùn)營商，可以使用戶在更多的地點(diǎn)擁有了更多的無線連接選擇，這樣一來，運(yùn)營商不僅能夠減少用戶流失，而且還能夠通過實實在在的蜂窩網(wǎng)流量和Wi-Fi流量來提高運(yùn)營收入。
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