微基站在LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中研究及應(yīng)用

芮嶸

【摘要】 LTE作為一種3GPP長期演進 （ Long Term Evolution ）網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)多種標(biāo)準(zhǔn)共存、匯聚集中的網(wǎng)絡(luò)，也可實現(xiàn)多個頻段共存網(wǎng)，同時也有助于實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)寬帶化、IP化趨勢。在LTE網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用微基站，能夠保證用戶在室內(nèi)室外均體驗到良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。以下本篇對此做具體研究。

【關(guān)鍵詞】 LTE 網(wǎng)絡(luò) 微基站

在LTE網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用微基站，可以有效確保微基站作用發(fā)揮實效，有效解決網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋問題，擴展網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，提升LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。

一、微基站的相關(guān)理論

針對當(dāng)前的微基站技術(shù)，可以根據(jù)微基站發(fā)射功率的不同，將其分為瓦級微基站與毫瓦級微基站[1]。在瓦級的微基站之中，該基站的網(wǎng)絡(luò)信號發(fā)射功率可達到 1～5 W，可以實現(xiàn) 2T2R 設(shè)置，也可以實現(xiàn)一體化的基帶處理單元（BBU）/射頻拉遠(yuǎn)模塊（RRU）設(shè)置， 同時在實際建站中，還可使用自帶中低增益的天線以及外接 15 dBi / 17dBi 天線，就可以完整微基站建設(shè)工作。與此同時瓦級微基站，主要可以在室外小范圍區(qū)域應(yīng)用，對于網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋弱區(qū)以及難以建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中，同時也可以通過應(yīng)用瓦級微基站，來加強LTE網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋區(qū)[2]。

二、微基站在LTE網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢

基于LTE網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用微基站技術(shù)，可以提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，提高網(wǎng)絡(luò)頻譜效率，發(fā)揮積極應(yīng)用優(yōu)勢。整合應(yīng)用優(yōu)勢如下圖1中所示。

在LTE網(wǎng)絡(luò)中，建設(shè)微基站，可以將該基站作為補充LTE宏基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋的有效手段，具備組網(wǎng)靈活性的同時，還有著安裝便利性的優(yōu)點。LTE網(wǎng)絡(luò)中，基于密集城區(qū)，城區(qū)，郊區(qū)，農(nóng)村，都有可能出現(xiàn)弱覆蓋，可以對此應(yīng)用微基站對LTE網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的一些覆蓋空洞進行補充覆蓋。針對 LTE網(wǎng)絡(luò)中建設(shè)應(yīng)用微基站，可以提升內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋，確保網(wǎng)絡(luò)用戶的良好體驗，確保 LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。微基站采用高集成度的一體化設(shè)計，體積?。?2L）、重量輕（14kg）、備件數(shù)量少，易于安裝維護。在LTE網(wǎng)絡(luò)中，可以根據(jù)現(xiàn)場情況，微基站靈活地安裝在墻面、抱桿上，不需要建設(shè)機房。微基站可支持全IP組網(wǎng)，既可利用現(xiàn)有移動網(wǎng)傳輸設(shè)備，又可通過雙絞線或者光纖連接附近的EPON設(shè)備，實現(xiàn)固定移動寬帶協(xié)同覆蓋。同時在實際LTE網(wǎng)絡(luò)中，還支持內(nèi)置天線和外置天線兩種微基站配置方式，站點隱蔽性強，易于獲取站點信息。

三、LTE網(wǎng)絡(luò)中微基站應(yīng)用必要性

3.1總體應(yīng)用需求

微基站不適合成片組網(wǎng)，在LTE網(wǎng)絡(luò)中，不當(dāng)引入微基站，以及過多應(yīng)用微基站，均會對原有LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃造成信號干擾?；贚TE 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，需利用微基站，能夠以LTE宏站為主，微基站為輔的方式，才可保證用戶感知，助力LTE 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。微基站應(yīng)用中，不能犧牲LTE 網(wǎng)絡(luò)覆蓋；確保室外的微基站位于LTE 網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)中遠(yuǎn)點（RSRP≤-95 dBm 的區(qū)域）或LTE 網(wǎng)絡(luò)弱覆蓋區(qū)域，能夠降低相互之間的干擾。

3.2室內(nèi)應(yīng)用需求

在室內(nèi)LTE 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用微基站，針對瓦級微基站，應(yīng)確保天線間距在無遮擋傳播環(huán)境，并優(yōu)選光纖，以交流電為主進行設(shè)置[3]。而基于毫瓦級微基站應(yīng)用，應(yīng)該確保網(wǎng)絡(luò)信號可穿透一堵墻，就近選擇光纖或五類線等方式上聯(lián)至 Hub設(shè)備，以交流電為主供電。

3.3室外的應(yīng)用需求

在室外LTE網(wǎng)絡(luò)中，基于遠(yuǎn)距離毫瓦級微基站發(fā)射功率因素的限制，對于室外區(qū)域的微基站應(yīng)用方面，可應(yīng)用瓦級的微基站，并使用高增益的外置天線來解決覆蓋問題。瓦級的微基站，可在實際中保障密集城區(qū)內(nèi)實現(xiàn)宏覆蓋；并且在陰影區(qū)域、小型建筑室分信源方面，應(yīng)用瓦級微基站也可發(fā)揮重要作用。覆蓋方向上應(yīng)無明顯阻擋，支持同頻以及異頻組網(wǎng)、支持HSPA+，在城市熱點地區(qū)提供下行最高速率42M的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；其微基站發(fā)射功率一般為 1～5 W，覆蓋半徑50～100 m；對于覆蓋距離要求超過 200 m 以上，宜采用外接15 dBi 天線；優(yōu)選光纖；微基站可采用220V的交流民用電供電，節(jié)省電費。3.4協(xié)同LTE宏站

四、實例分析

4.1實踐案例

針對某地辦公大樓中，基于其常規(guī)LTE 網(wǎng)絡(luò)，要求大樓中用于大型會議室以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高發(fā)區(qū)域達到4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。實際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，辦公大樓室內(nèi)分布眾多的無源器件系統(tǒng)，若是安裝配套機房達到網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中的信源需求，不僅設(shè)計與施工難度大，在實際的成本投資方面也存在不足，無法在室內(nèi)以布放饋線的方式部署LTE網(wǎng)絡(luò)。因而，為確保該大樓內(nèi)部的LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋落到實處，保障樓宇內(nèi)部LTE 網(wǎng)絡(luò)4G信號全覆蓋，已成為亟待解決的問題。

4.2應(yīng)用微基站技術(shù)

可以在公司大樓內(nèi)部署微基站，在大樓的某層放置2個微基站，微基站是有源設(shè)備，不需在大樓內(nèi)設(shè)置配套機房，并且安裝方便易維護，具備應(yīng)用優(yōu)勢。

a）基于微基站天線以及設(shè)備設(shè)置：確保設(shè)置的微基站網(wǎng)絡(luò)信號，能夠在通常情況下，拓展LTE網(wǎng)絡(luò)信號，確保信號能夠穿透大樓內(nèi)的一堵墻；

b）上聯(lián)的方式：可以就近選擇五類線，將其上聯(lián)到Hub 設(shè)備中；

c）電源的配置：主要采用交流電供電方式。

2個微基站能滿足LTE網(wǎng)絡(luò)信號在3000 m2范圍內(nèi)的全覆蓋，網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)中遠(yuǎn)點可達到-84 dBm；使用2個微基站用2T2R組網(wǎng)，上下行速率都好于單室分組網(wǎng)，在降低網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本，以及提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積方面，以基本滿足實際應(yīng)用需求。測試結(jié)果如下表2所示.

4.3實踐應(yīng)用效益

經(jīng)以上實例驗證，應(yīng)用微基站構(gòu)建的LTE 網(wǎng)絡(luò)，符合實際應(yīng)用需求。LTE網(wǎng)絡(luò)中，建設(shè)微基站能夠精準(zhǔn)吸收話務(wù)，大大提升熱點和盲點覆蓋區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)容量，快速提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，增強用戶體驗。在 LTE網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用微基站實現(xiàn)系統(tǒng)的高性能指標(biāo)， 需要有合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、穩(wěn)定的產(chǎn)品性能、良好的施工工藝以及高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

五、結(jié)論

綜上所述，在LTE網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用微基站技術(shù)，可以提升網(wǎng)絡(luò)的智能化與自動化，有效降低網(wǎng)絡(luò)的維護費用，提升LTE網(wǎng)絡(luò)的性能和靈活性，發(fā)揮積極應(yīng)用價值，值得在實際中推廣該技術(shù)。

參 考 文 獻

[1] 祝煒凱，趙竹巖，康劍鋒等.基于實際城區(qū)場景的TD-LTE異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)性能研究[J].電信科學(xué)，2012，28（9）：47-51.

[2] 劉金科，黎建波.LTE微基站應(yīng)用分析[J].移動通信，2015，39（7）：32-36.

[3] 李莉.探索微基站覆蓋新模式——市政燈桿加掛LTE光纖分布系統(tǒng)[J].信息通信，2015，（2）：254-255.