移动通信网络分为同构网和异构网。同构网络是通过以宏基站为中心的规划布局而实现的,如图1-4所示。同构网络的核心是有详尽规划和部署的基站以及一系列用户终端。所有这些精心规划的基站都有着相近的发送功耗、天线模型、接收灵敏度、覆盖范围、拓扑结构以及相同的数据网络回路连接,并且所有基站都可以为用户提供平等非受限的网络接入,服务数量相同的用户终端,承载相同的数据流量和保证对等的QoS(Quality of Service,服务质量)性能。
图1-4 同构网示例
对于宏站点的选择而言是通过严谨的网络规划实现的,这些基站的设置都需要合适的调试,以达到尽可能大的覆盖范围和控制好站点之间的干扰。当负载需求增加和网络环境发生改变时,同构网络通常是依靠小区分裂或者额外的载波来克服网络容量和连接限制,并且保持用户的统一体验品质。但是,这种形式的部署不但复杂反复而且耗时耗力,再者就是宏基站站点的部署和选择在密集的城区变得越来越困难。因此,以宏基站为主的网络部署已经很难满足容量需求,一种灵活便捷且以优化的成本获得用户最优体验的站点部署模式已成为运营商急需解决的问题,异构网应运而生。
广义异构网融合了网络中存在的多种无线接入技术,包括移动网络、IEEE 网络以及物联网。其中移动网络包括2G、3G、4G 以及未来的5G网络。IEEE 网络包括Wi-Fi网络和802.16网络。
狭义异构网指在传统的宏蜂窝的接入网络架构上引入低功率传输节点(Low Power Node,LPN),形成同覆盖的不同节点类型的异构系统。狭义异构网通过空间复用提高单位区域内的频谱效率,获得更大的网络容量。按照小区覆盖范围的大小,可以将小区分成宏小区、微小区、微微小区,以及用于信号中继的中继站。异构网不同范围小区相互重叠覆盖,形成异构分层无线网络,如图1-5所示。
图1-5 异构网示例
异构网定义的低功率节点包括以下几点。
① RRH(Remote Radio Head,射频拉远头):指通过有线连接到BBU的射频拉远型低功率基站,即常说的RRU,发射功率一般为46 dBm,主要用于城区的局部深度覆盖,室内外热点覆盖。
② Pico eNodeB:指通过有线连接到核心网,相对于RRH更小的低功率基站,发射功率一般为23~30 dBm,主要用于办公室、咖啡厅等相对较封闭的中小型室内场景。
③ HeNodeB(Home evolved Node B,家庭演进基站):指通过家庭宽带连接到核心网一种低功率基站,发射功率一般小于23 dBm,在2G和3G中被称为Femtocell(毫微微蜂窝),一般部署在家庭或小型企业,并由用户自行部署。
④ Relay Nodes:指通过无线连接到施主基站的一种低功率基站,发射功率一般为30 dBm。
异构网通过LPN的部署,可大大增加网络容量,减少宏基站负荷,提高小区边缘速率和平均吞吐量,有效吸收热点地区话务,解决网络话务不均衡特性等问题。