TD-LTE小型化基站應(yīng)用場(chǎng)景分析

馬 瑾，鄒韶霞/Ma Jin,Zou Shaoxia

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司北京分公司北京100038）

1 引言

隨著智能終端、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)大于人們的預(yù)期，移動(dòng)業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)承載能力、運(yùn)營(yíng)商收入的增長(zhǎng)出現(xiàn)不平衡，單位流量的覆蓋成本加大，傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)覆蓋對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。

城市里高樓、高架林立，會(huì)出現(xiàn)很多末梢覆蓋陰影區(qū)域，覆蓋出現(xiàn)空洞和盲點(diǎn)；高話(huà)務(wù)熱點(diǎn)地區(qū)，容量的需求開(kāi)始超出宏基站的能力，依靠增加站點(diǎn)數(shù)量、增加頻譜、提高頻譜利用等物理層手段遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足用戶(hù)容量的需求。網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)和熱點(diǎn)亟需靈活的部署方案來(lái)完善覆蓋。

2 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)

在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)生命周期中，初期覆蓋驅(qū)動(dòng)，保障網(wǎng)絡(luò)性能；中期容量驅(qū)動(dòng)，提升容量，引入增強(qiáng)型覆蓋方案；后期性能驅(qū)動(dòng)，提升用戶(hù)感知。

根據(jù)中國(guó)移動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)展策略，LTE需要同時(shí)承載數(shù)據(jù)和話(huà)音。對(duì)于VoLTE話(huà)音方案，要求LTE的覆蓋連續(xù)性好，初期以BBU+RRU宏基站為主解決大區(qū)域連續(xù)覆蓋和深度覆蓋；中后期引入小基站實(shí)現(xiàn)盲點(diǎn)、熱點(diǎn)的精確覆蓋，并在熱點(diǎn)增加容量，即分層組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

①宏蜂窩解決覆蓋：滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期保證業(yè)務(wù)連續(xù)性需求，促進(jìn)用戶(hù)的發(fā)展。

②小基站解決容量：解決用戶(hù)大量發(fā)展后的業(yè)務(wù)分流問(wèn)題。

③宏基站和小基站形成多層次、多小區(qū)、多載波的立體網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)趨勢(shì)由宏至微、由廣入深，引入小型化基站，多層次密集組網(wǎng)方案是建設(shè)精品網(wǎng)絡(luò)的重要保障。

3 小型化基站的特點(diǎn)及分類(lèi)

3.1 小型化基站的特點(diǎn)

LTE需求必然從城市熱點(diǎn)區(qū)域開(kāi)始，且建筑體內(nèi)熱點(diǎn)區(qū)域通信覆蓋難度最大，在這種情況下，新型的覆蓋基站，一方面要求體積小、重量輕，可以滿(mǎn)足快速靈活部署；另一方面要求功率較高、能耗小，可以實(shí)現(xiàn)低成本部署，能夠?qū)狳c(diǎn)區(qū)域內(nèi)的投資盡快收回。所以，小型化基站具有如下特點(diǎn)。

①小型化基站體積小、重量輕，相比于宏基站，小型化基站的體積和重量大約只有宏基站的一半，使用靈活，安裝便利，選址容易，便于優(yōu)化。

②發(fā)射功率低，小型化基站的發(fā)射功率一般為1～5W或者百毫瓦級(jí)，覆蓋范圍較為有限。貼近用戶(hù)，便于覆蓋控制，能量損失較宏基站小。

③支持多種上聯(lián)方式，除了宏基站支持的光纖，小型化基站還支持五類(lèi)線(xiàn)上聯(lián)方式，增加了安裝的便利性。

小型化基站具有使用靈活、安裝便利的優(yōu)點(diǎn)，但覆蓋范圍有限，可以與宏基站相互結(jié)合，作為宏基站建設(shè)方式的一種有利補(bǔ)充，精準(zhǔn)覆蓋，可以放置在用戶(hù)最需要的地方，以最低的投資滿(mǎn)足最高的用戶(hù)需求，有效提升立體覆蓋效果，能夠滿(mǎn)足多樣化場(chǎng)景的需求，是容量提升的重要手段和覆蓋的主要手段。

3.2 小型化基站分類(lèi)

根據(jù)目前市場(chǎng)上已有的小型化基站產(chǎn)品，以發(fā)射功率劃分，設(shè)備分為瓦級(jí)和百毫瓦級(jí)。

①瓦級(jí)：為一體化設(shè)備，BBU+RRU+內(nèi)置天線(xiàn)（也可以外接高增益板狀天線(xiàn)），可以使用光纖和五類(lèi)線(xiàn)等多種傳輸方式。

②百毫瓦級(jí)：分為一體化（BBU+RRU和天線(xiàn)）、小RRU（需要連接BBU使用），可以使用光纖和五類(lèi)線(xiàn)等多種傳輸方式。

每種類(lèi)型的基站適用于不同的場(chǎng)景。下面將針對(duì)LTE分層組網(wǎng)的不同場(chǎng)景，結(jié)合基站類(lèi)型特點(diǎn)進(jìn)行分析，為工程實(shí)踐提供參考。

4 小型化基站應(yīng)用場(chǎng)景分析

4.1 LTE分層網(wǎng)絡(luò)的不同典型場(chǎng)景及場(chǎng)景特點(diǎn)

LTE分層網(wǎng)絡(luò)的典型場(chǎng)景包括室外覆蓋補(bǔ)盲、室外熱點(diǎn)覆蓋、室外覆蓋室內(nèi)及室內(nèi)覆蓋4種，它們的場(chǎng)景描述和場(chǎng)景特點(diǎn)見(jiàn)表1。

4.2 小型化基站場(chǎng)景應(yīng)用

4.2.1 室外覆蓋場(chǎng)景

典型場(chǎng)景中，前3種屬于室外場(chǎng)景。對(duì)于室外覆蓋場(chǎng)景，由于覆蓋范圍和發(fā)射功率等方面的因素，建議在室外區(qū)域布置瓦級(jí)設(shè)備。室外覆蓋場(chǎng)景的天線(xiàn)選擇、天線(xiàn)掛高、站點(diǎn)設(shè)置及上聯(lián)方式的設(shè)置見(jiàn)表2。

4.2.2 室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景

對(duì)于室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景，根據(jù)多天線(xiàn)、小功率布放原則，建議采用百毫瓦級(jí)設(shè)備。室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景的設(shè)備布放、電源方式及上聯(lián)方式的選取見(jiàn)表3。

表1 4種典型場(chǎng)景的場(chǎng)景描述和場(chǎng)景特點(diǎn)

表2 室外覆蓋場(chǎng)景的參數(shù)設(shè)置

表3 室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景的參數(shù)設(shè)置

室內(nèi)覆蓋以傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)為主，對(duì)于獨(dú)立的小型離散站點(diǎn)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)，傳統(tǒng)室分部署因業(yè)主原因無(wú)法實(shí)施或業(yè)主對(duì)施工工期要求短的室內(nèi)場(chǎng)景，可靈活選擇小型化基站設(shè)備實(shí)現(xiàn)快速部署。

4.3 小型化基站在應(yīng)用中需考慮的問(wèn)題

①需注意與周?chē)昊局g做好協(xié)同，通過(guò)合理的PCI規(guī)劃、eICIC技術(shù)，盡量避免與周?chē)昊局g的干擾。若為補(bǔ)熱，小基站與宏基站異頻組網(wǎng)；若為補(bǔ)盲，同頻和異頻組網(wǎng)均可。

②由于小型化基站發(fā)射功率低、容量低的特點(diǎn)，部署位置和覆蓋范圍受限，密集部署時(shí)，小基站之間頻點(diǎn)、空間隔離不足會(huì)造成規(guī)劃優(yōu)化困難，出現(xiàn)同頻干擾，應(yīng)充分利用部署位置空間距離和建筑物的阻擋，合理規(guī)劃頻點(diǎn)，降低同頻干擾。

③做好與宏基站之間的互操作，避免頻繁切換，保證負(fù)載均衡。

5 結(jié)束語(yǔ)

在小型化基站實(shí)際工程應(yīng)用中，需綜合考慮建設(shè)需求和建設(shè)能力，充分了解小型化基站產(chǎn)品特性，與宏基站、傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃，對(duì)目標(biāo)覆蓋區(qū)域進(jìn)行投資、場(chǎng)景、工程建設(shè)難度評(píng)估，充分利用原有資源，避免由于規(guī)劃方案不合理導(dǎo)致的投資過(guò)度、資源浪費(fèi)、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量未達(dá)預(yù)期等問(wèn)題。

小型化基站的應(yīng)用在帶來(lái)顯著效果的同時(shí)，也帶來(lái)了新的問(wèn)題，小基站大量部署給傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)挑戰(zhàn)，另外，小基站需要更加智能化的網(wǎng)絡(luò)管理，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出了新的要求，在未來(lái)的工程實(shí)踐中將繼續(xù)跟蹤研究。

[1]王映民,孫韶輝等.TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社,2010.

[2]中國(guó)移動(dòng)室內(nèi)覆蓋建設(shè)策略與方案匯編[EB/OL].http://www.docin.com/p-968437378.html,2014.