由宏基站和Small Cell組成的HetNet網(wǎng)絡(luò)將成為未來趨勢，如何解決Small Cell的回傳問題將成為網(wǎng)絡(luò)部署的主要挑戰(zhàn)之一。eRelay提供一種低成本、快速部署、滿足性能的無線回傳解決方案，讓無線回傳變得更簡單，讓風(fēng)景變得更美麗。

2012年7月20日，世界摩托車特技賽在西班牙最大的斗牛競技場——馬德里拉斯班塔斯舉行。作為著名的名勝古跡，拉斯班塔斯競技場可容納32000名觀眾，特別是在大型、世界級比賽期間往往座無虛席。為最大程度保護文物不受破壞，西班牙政府對競技場新建小基站的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了苛刻的要求，既要滿足這次比賽的正常通信，又不能破壞整個競技場的外觀。

考慮到部署環(huán)境的復(fù)雜性，西班牙電信運營商采用Small Cell進行場館部署，而Small Cell的傳輸布線會嚴重破壞整個競技場的美觀，最終華為eRelay無線回傳解決方案大顯身手，成功解決Small Cell的傳輸部署問題，滿足了西班牙電信運營商的高要求。

Small Cell前景廣闊

隨著智能終端的普及和移動寬帶業(yè)務(wù)的豐富，網(wǎng)絡(luò)流量不斷遞增，尤其在熱點區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)容量是普通區(qū)域的5－6倍，網(wǎng)絡(luò)負荷能力受到前所未有的挑戰(zhàn)，因此運營商對“管道”的要求越來越高。

為了滿足移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，運營商需要通過獲取更多頻譜資源、提升頻譜效率、增加小區(qū)密度等幾個途徑來提升網(wǎng)絡(luò)容量。一般而言，更多的頻譜資源大約能提升4倍的網(wǎng)絡(luò)容量，而增加小區(qū)密度則能提升8倍的網(wǎng)絡(luò)容量。

宏基站可以通過小區(qū)劈裂或者增加基站數(shù)量來達到增加小區(qū)密度的目的，但是宏基站的安裝空間要求比較高，站址獲取比較困難。因此，體積小、功率低、部署靈活的Small Cell是未來提升小區(qū)密度的主流選擇。Small Cell可以安裝在建筑物的外墻、街邊路燈桿上，這樣能更好地滿足熱點區(qū)域用戶的移動寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。

研究機構(gòu)ABI預(yù)測，到2017年全球Small Cell市場空間將達到144.3億美元，并且室外Small Cell每年保持53.8%的增長率，預(yù)計到2017年將達到930萬臺。伴隨著Small Cell的增長，如何解決Small Cell的回傳問題將成為網(wǎng)絡(luò)部署的主要挑戰(zhàn)之一。

eRelay解決方案放異彩

目前Small Cell的傳統(tǒng)回傳方案包括光纖、xDSL和微波。其中，光纖具有大容量和低時延優(yōu)勢，但是光纖的部署周期長，而且成本較高。xDSL可以提供基本的傳輸功能，但是xDSL無法滿足大帶寬的傳輸。微波只支持視距傳送，對于非視距（NLOS）場景，微波方式需要增加節(jié)點數(shù)量，將原來非視距的傳播路徑變成多段視距的路徑，這樣不免增加CAPEX和OPEX。

根據(jù)ABI的咨詢報告，OFDM NLOS技術(shù)將會在小基站回傳領(lǐng)域占據(jù)重要位置，2016年甚至?xí)蔀閼?yīng)用最廣的傳輸技術(shù)。華為eRelay就是基于OFDM NLOS為運營商提供的一種低成本、快速部署和高性能的無線回傳解決方案。eRelay采用點對多點（PtMP）和非視距（NLOS）技術(shù)，安裝靈活方便，能滿足HetNet部署的多樣化要求，從而能幫助運營商加速Small Cell的部署。

eRelay解決方案包括eRelay基站（eRelay BS）、eRelay遠端接入點（RRN）和網(wǎng)元管理設(shè)備M2000。RRN通過空口與eRelay BS進行連接，M2000對RRN和eRelay BS進行集中操作維護管理，提升網(wǎng)絡(luò)運維效率。eRelay解決方案的特點如下：

應(yīng)用場景多樣化：eRelay BS可以與現(xiàn)網(wǎng)宏站共享站址資源，并通過遠端接入點RRN為熱點區(qū)域、室內(nèi)覆蓋區(qū)域以及郊區(qū)的Small Cell提供傳輸回傳。

安裝靈活方便：eRelay BS采用先進的分布式架構(gòu)，包括基帶單元（BBU）和射頻單元（RRU）。其中BBU可以單獨放置在室內(nèi)機柜中，或者放置在華為室外一體化電源APM30H機柜中，同時解決BBU的供電和安裝問題；RRU支持抱桿、上塔、掛墻或者靠近天線安裝以便減少饋線衰減，提升eRelay的回傳距離。RRN支持抱桿或掛墻安裝，并支持PoE（Power over Ethernet）供電。

支持點到多點傳輸：eRelay采用點到多點技術(shù)，即一個eRelay BS采用扇區(qū)化定向天線提升覆蓋范圍，能同時滿足多個遠端點RRN下Small Cell的回傳要求，減少回傳設(shè)備的安裝成本。多個RRN共享空口資源，通過eRelay自身的QoS和隊列調(diào)度算法，以及不同RRN下Small Cell的數(shù)據(jù)吞吐量需求進行空口資源動態(tài)分配，從而提高空口資源的利用效率。此外，eRelay BS下的不同RRN之間可以直接進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，從而提供Small Cell的業(yè)務(wù)本地交換能力。

支持非視距傳播：eRelay具有非視距傳播能力，使eRelay BS和遠端接入點RRN的安裝、調(diào)測和維護更加簡單方便，減少運營商的維護成本，滿足復(fù)雜環(huán)境下Small Cell的靈活部署要求。

提升傳輸帶寬：在性能方面，eRelay采用64QAM高階調(diào)制方式和多天線MIMO技術(shù)提升eRelay空口吞吐量，使單載扇傳輸帶寬達到下行80Mbps、上行50Mbps。

運維管理簡單：運營商利用現(xiàn)網(wǎng)M2000網(wǎng)管設(shè)備，便可以對eRelay BS和RRN進行維護操作和軟件版本升級，實現(xiàn)對eRelay的遠端集中式維護，從而降低總體運維成本。M2000網(wǎng)管設(shè)備提供eRelay BS和遠端接入點RRN的告警、信道質(zhì)量和吞吐量等統(tǒng)計信息查看，同時RRN提供方便的LED指示燈幫助工程師進行故障判斷。

支持演進，保護投資：隨著TD-LTE整個產(chǎn)業(yè)的逐步成熟，運營商可以通過軟件和硬件升級，把現(xiàn)網(wǎng)eRelay基站演進為TD-LTE基站，從而保護前期投資。

eRelay關(guān)鍵技術(shù)解析

支持L2層傳輸

eRelay的主要應(yīng)用場景是為Small Cell設(shè)備提供最后一公里的回傳服務(wù)，而二層傳輸對于這種場景最適宜。運營商不需要給eRelay BS和RRN預(yù)留IP地址，因此不需要配置額外IP路由，Small Cell通過網(wǎng)線連接RRN即可實現(xiàn)即插即用，從而減少IP地址的額外消耗，減輕整網(wǎng)的IP路由配置工作量，降低網(wǎng)絡(luò)的TCO。

支持VLAN組網(wǎng)

相對于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)拓撲，eRelay在每個VLAN范圍內(nèi)能抑制廣播報文以減少不必要的轉(zhuǎn)發(fā)導(dǎo)致的開銷，并增加整體傳輸性能，且eRelay會針對VLAN進行傳輸隔離，增加局域網(wǎng)安全性。

在日常運維中，運營商可以通過M2000控制抓取eRelay BS以太口上指定包含源地址、目的地址和VLAN的報文，被抓取的報文將緩存在eRelay BS上并可以下載到本地工作站以做進一步分析，同時eRelay BS可以對傳輸端口進行本地環(huán)回檢測，方便日常運行維護。

支持時鐘同步

同步是無線系統(tǒng)最重要的需求之一，基站需要高精度的時鐘系統(tǒng)支持以消除切換時業(yè)務(wù)中斷的隱患，特別是各種制式的3G網(wǎng)絡(luò)，如TD-SCDMA、CDMA2000等，不但要求高精度的頻率同步，還對相位同步有嚴格要求。

eRelay可以使用GPS或者IEEE 1588v2作為同步時鐘源，解決自身的同步需求。同時，eRelay支持透傳IP時鐘報文來為UMTS和LTE FDD提供頻率同步。

具備端到端QoS保障能力

QoS是eRelay最重要的特性之一，eRelay提供面向業(yè)務(wù)流的區(qū)分服務(wù)模型（DiffServ）。

根據(jù)NGMN定義的Small Cell流量模型，在網(wǎng)絡(luò)部署中，如果eRelay為每個Small Cell都提供支持峰值速率的回傳能力，會極大地增加建網(wǎng)成本；同時，由于忙時用戶數(shù)大，從地理分布上看會有更多的用戶處于弱覆蓋區(qū)域，導(dǎo)致忙時小區(qū)吞吐率遠小于閑時吞吐率，因此忙、閑時刻Small Cell對于回傳流量的需求相差很大，所以按照最大吞吐率提供的回傳資源在忙時都會被浪費。eRelay系統(tǒng)對成本和支持的回傳帶寬進行平衡，采用忙時平均帶寬的120%作為回傳帶寬的需求基準，保證業(yè)務(wù)質(zhì)量、降低建網(wǎng)成本。

作者：李文奇，華為技術(shù)有限公司