李偉平

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司安徽分公司，安徽 合肥230041）

1 引言

由于無線傳播環(huán)境的復(fù)雜性，4G網(wǎng)絡(luò)弱覆蓋現(xiàn)象的出現(xiàn)不可避免；而且伴隨著城市建設(shè)速度的加快，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，業(yè)務(wù)負(fù)荷也在不斷增長，傳統(tǒng)宏基站和室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)在物業(yè)協(xié)調(diào)、配套建設(shè)、深度和精確覆蓋、擴(kuò)容改造等方面的局限性日益凸顯。特別對于新增站址比較困難及復(fù)雜建筑的覆蓋場景，迫切需要新型的覆蓋技術(shù)，即小型化的基站設(shè)備，實現(xiàn)快速、精確建網(wǎng)的目的。小型化基站是區(qū)別于宏基站的基站類型的統(tǒng)稱，按照單載波發(fā)射功率區(qū)分，包括微基站、皮基站和飛基站之類，見表1。

對于高頻段、高速率的4G網(wǎng)絡(luò)更高的容量和覆蓋需求，促使4G網(wǎng)絡(luò)從水平的蜂窩結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)向立體分層的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，主要指在宏蜂窩覆蓋小區(qū)中放置低 功 率 節(jié) 點 （lower power node，LPN），如 微 蜂 窩（micro cell）、皮蜂窩（pico cell）、飛蜂窩（femto cell）、relay等，由不同類型、不同大小的小區(qū)構(gòu)成“多樣化的設(shè)備形態(tài)、差異化的覆蓋方案、多頻段組網(wǎng)方式的分層立體網(wǎng)絡(luò)”。引入異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的主要目的是增強(qiáng)覆蓋（補(bǔ)盲）、增加網(wǎng)絡(luò)容量（補(bǔ)熱）、實現(xiàn)話務(wù)分擔(dān)與均衡。

（1）補(bǔ)盲（弱）

針對宏覆蓋邊緣和覆蓋盲區(qū)，通過小基站實現(xiàn)小范圍區(qū)域內(nèi)的覆蓋增強(qiáng)。

（2）補(bǔ)熱

針對業(yè)務(wù)熱點區(qū)域，當(dāng)4G網(wǎng)絡(luò)部署成熟，宏基站升級和宏基站加密仍然無法滿足容量需求時，通過小基站實現(xiàn)熱點區(qū)容量增強(qiáng)，實現(xiàn)覆蓋和容量的均衡。

表1 TD-LTE基站主設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化分類

（3）室內(nèi)深度覆蓋

用于宏基站無法提供良好室內(nèi)覆蓋且無室分系統(tǒng)的建筑物，通過室外建設(shè)小基站的方式提供室內(nèi)覆蓋，或者采用室內(nèi)基站進(jìn)行建設(shè)，提升室內(nèi)深度覆蓋。

2 部署策略

考慮到小基站的靈活性，較適合解決突發(fā)零散性的弱覆蓋問題，站點遵循“發(fā)現(xiàn)一個，規(guī)劃一個，協(xié)同大網(wǎng)，按需建設(shè)”的總體原則；對于傳統(tǒng)宏基站難以協(xié)調(diào)的建設(shè)場景，亦可結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，用小基站的建設(shè)來彌補(bǔ)宏基站的不足。主要從網(wǎng)優(yōu)和工程兩方面，分析部署策略。

2.1 網(wǎng)優(yōu)口需求

對于網(wǎng)優(yōu)口的需求，主要在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的補(bǔ)盲（弱）層和補(bǔ)熱層，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù)，精確確定補(bǔ)點位置，綜合考慮覆蓋場景和容量需求，選用適宜的設(shè)備形態(tài)，設(shè)置合理的系統(tǒng)接入控制、干擾控制與負(fù)荷分擔(dān)參數(shù)。

（1）MR弱覆蓋

根據(jù)MR數(shù)據(jù)分析，得到MR弱覆蓋小區(qū)列表，根據(jù)弱覆蓋情況選擇適宜的小基站設(shè)備形態(tài)進(jìn)行補(bǔ)弱建設(shè)。

（2）路測數(shù)據(jù)

道路4G測試中，RSRP電平覆蓋較差（較弱）的區(qū)域，可考慮使用小基站進(jìn)行補(bǔ)弱覆蓋。

在小基站規(guī)劃工作中，除了精確分析上述兩點需求之外，還應(yīng)結(jié)合需要重點解決的集客單位、重點客戶投訴區(qū)域以及根據(jù)市場發(fā)展需求需要優(yōu)先解決的弱覆蓋點、價值較高的數(shù)據(jù)熱點區(qū)域；各類需4G重點保障的中小型集團(tuán)單位、樓宇、辦公區(qū)、會議室、宿舍樓、酒店等。省公司網(wǎng)優(yōu)中心定期收集的弱覆蓋問題解決列表亦作為小基站是否部署的參考之一。

2.2 工程口需求

對于工程口的需求，主要在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)覆蓋層；在歷年的工程建設(shè)中，存在工程建設(shè)的難點區(qū)域，即多年協(xié)調(diào)未果，難以進(jìn)行傳統(tǒng)宏基站或者室分系統(tǒng)建設(shè)的物業(yè)點；可以考慮建設(shè)小型化基站進(jìn)行補(bǔ)充，需綜合分析覆蓋需求、投資效益等因素，選擇適宜的設(shè)備形態(tài)及覆蓋方案，實現(xiàn)建設(shè)成本低、投產(chǎn)見效快的目的。

2.3 場景化覆蓋建議

小基站的場景化覆蓋特點非常明顯，應(yīng)綜合分析小基站的物理尺寸、發(fā)射功率、使用頻段、供電方式、安裝要求等方面，從室外和室內(nèi)兩個方面，細(xì)分小基站的覆蓋場景，見表2。

對于不同的場景，應(yīng)選擇不同的設(shè)備形態(tài)進(jìn)行覆蓋，截至當(dāng)前，小型化基站的設(shè)備分類主要有：一體化微基站、分布式微基站、分布式皮基站、飛基站和relay等。各設(shè)備廠商設(shè)備支持能力不盡一致，頻段大都為D頻段，少數(shù)廠商F/D可選，同時分布式微基站支持同RRU小區(qū)合并，適合對住宅小區(qū)進(jìn)行連片覆蓋，見表3。

表2 TD-LTE小型化基站覆蓋場景分類

3 工程應(yīng)用

作為4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要組成部分，小基站工程的部署建設(shè)使得各區(qū)域弱、盲覆蓋現(xiàn)象得到了初步緩解，在一定程度上“破除”了工程建設(shè)上的疑難點，但隨著覆蓋方案的建設(shè)開通落地，小型化基站在工程實際應(yīng)用過程中也隨之產(chǎn)生了一些問題，主要如下。

表3 TD-LTE小型化基站場景化覆蓋建議

3.1 疑似脫星問題

對于農(nóng)貿(mào)市場、高校食堂等場景，由于工程協(xié)調(diào)的原因，一般使用一體化微基站掛在室內(nèi)進(jìn)行信號覆蓋，這樣就存在室內(nèi)場景收不到GPS信號的問題；另外一類較為常見的現(xiàn)象，就是在對兩棟住宅高樓底層的盲區(qū)進(jìn)行覆蓋時，由于一體化微基站掛的高度較低，也存在GPS收星不穩(wěn)或者疑似脫星的現(xiàn)象。對于這類問題的產(chǎn)生，在1588v2同步不可行的情況下，一般可通過GPS延長線，把GPS天線安裝于信號較好的位置，但這需要在設(shè)備清單簽訂階段，提早介入。

3.2 承重復(fù)核問題

對于覆蓋道路場景的小基站建設(shè)，大都會利舊原有的市政燈桿，或小型水泥柱，或其他桿狀建筑，進(jìn)行掛桿安裝；雖然小基站的設(shè)備重量一般為10 kg左右，但隨著目標(biāo)桿年限的增長，所掛的設(shè)備越來越多，設(shè)備的安全難以保障。在對于設(shè)備的承重復(fù)核方面，目前沒有明確的劃分界限，作為設(shè)計單位，或多或少存在一定的責(zé)任風(fēng)險。對于這類問題，或許可以在設(shè)計圖紙和設(shè)計說明中，明確注明字語進(jìn)行防范；或者可以建議建設(shè)單位跟市政單位進(jìn)行溝通協(xié)商，明確承重復(fù)核的工作主體，劃分工作界面。

4 小型化基站演進(jìn)應(yīng)用

隨著基礎(chǔ)覆蓋層的日益完善，在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的中后期，小型化基站將被廣泛應(yīng)用，在深度覆蓋方面發(fā)揮著重要作用，隨著實際應(yīng)用的不斷增多，也呈現(xiàn)出一些新的應(yīng)用方案。

4.1 外置天線

在一些城市的老城區(qū)，有成片的老舊居民小區(qū)，這些建筑的特點是樓層之間的間隔比較窄，居民區(qū)內(nèi)樓層底部形成“狹長”的道路場景，如圖1所示，道路的距離往往超過了100 m的一體化微基站覆蓋距離；在投資效益方面，如果采用“背靠背”兩臺設(shè)備安裝覆蓋，顯然不太經(jīng)濟(jì)，一般考慮采用通過功分器加外置兩副雙通道天線的方法，完成這類場景的覆蓋。

4.2 小區(qū)合并

在復(fù)雜的密集城區(qū)，對于連片的住宅小區(qū)，應(yīng)用分布式微基站的小區(qū)合并技術(shù)，可以緩解工程建設(shè)的物業(yè)協(xié)調(diào)問題；小區(qū)合并技術(shù)雖然降低了切換次數(shù)、減少了鄰區(qū)關(guān)系，但帶來了容量上的犧牲。不同設(shè)備廠商的小區(qū)合并能力不盡相同，應(yīng)根據(jù)實際場景制定合理的覆蓋方案，如圖2所示。

圖1 居民樓內(nèi)“狹長道路”覆蓋

圖2 小區(qū)合并覆蓋

5 結(jié)束語

在傳統(tǒng)宏基站和室分覆蓋不理想的情況下，小型化基站在改善深度覆蓋、增加網(wǎng)絡(luò)容量、提升用戶感知方面有先天優(yōu)勢；具備發(fā)射功率低、集成度較高、部署快速靈活、配套需求小的特點，能實現(xiàn)建設(shè)成本低，投產(chǎn)見效快的目的；在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的中后期，小型化基站廣泛應(yīng)用于“補(bǔ)盲”、“補(bǔ)熱”等場景。

小基站的場景化特點非常明顯，在建設(shè)方案制定時，應(yīng)結(jié)合場景特點，充分考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、覆蓋現(xiàn)狀、容量需求、設(shè)備形態(tài)、投資效益等各方面因素，進(jìn)行精確補(bǔ)點。隨著小型化基站的規(guī)模建設(shè)，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上，與宏基站的協(xié)同問題是未來研究的熱點；小型化基站的設(shè)備形態(tài)演進(jìn)趨勢研究和場景化應(yīng)用的深入挖掘也十分有意義。