高群濤，馬小平，黃勝，張林

（中國移動通信集團(tuán)河北有限公司衡水分公司，衡水 053000）

1 背景

衡水湖坐落于河北省衡水市桃城區(qū)與冀州區(qū)境內(nèi)，占地面積283 km2，有“京南第一湖”之稱，周圍環(huán)境優(yōu)美，道路平坦，非常適合馬拉松賽事的開展。經(jīng)國家體育總局批準(zhǔn)，自2012年至今，衡水每年9月份都舉行衡水湖國際馬拉松賽事，賽道沿湖而設(shè)，吸引了國內(nèi)外大量專業(yè)運(yùn)動員和體育愛好者參加。

為保障賽事順利進(jìn)行，沿途無線質(zhì)量優(yōu)化一直是運(yùn)營商優(yōu)化的重點(diǎn)。自2014年TD-LTE入網(wǎng)以來，沿線TD-LTE覆蓋優(yōu)化已形成常態(tài)化，并且由于其道路場景的特殊性，部分路段為研究TD-LTE不同設(shè)備覆蓋情況提供了很好的試驗(yàn)場景。例如賽道某段道路——北堤，其道路較直，長約4 km，寬約5 m，兩側(cè)為多層樹木，阻擋嚴(yán)重，而且由于臨近湖邊，宏站選址建設(shè)較為困難，造成沿途TD-LTE站點(diǎn)較少，導(dǎo)致弱覆蓋嚴(yán)重。

為解決北堤路段TD-LTE覆蓋，結(jié)合現(xiàn)場半封閉隧道式的實(shí)際情況以及沿途燈桿的分布位置等，先后試驗(yàn)多種新型TD-LTE設(shè)備對此路段進(jìn)行覆蓋補(bǔ)盲，包括了Relay、微基站、IMacro設(shè)備，并對其覆蓋效果進(jìn)行研究。

2 研究思路與方法

2.1 設(shè)備對比

Relay、微基站、IMacro 3種設(shè)備在組網(wǎng)方式、局址傳輸及安裝要求、覆蓋增強(qiáng)、維護(hù)成本、容量增強(qiáng)等方面各有差異?，F(xiàn)就以上幾方面，通過實(shí)際安裝應(yīng)用過程中以及優(yōu)化調(diào)整過程中發(fā)現(xiàn)的不同做一下對比總結(jié)。

2.1.1 Relay

Relay無線組網(wǎng)方式如圖1所示。

最初北堤路段傳輸光纜無法到位，所以考慮利用Relay（包含MicroBS+BM）不需要機(jī)房、傳輸、GPS，僅需要電源的特點(diǎn)，使用BM模塊實(shí)現(xiàn)無線信號回傳，將施主基站的無線信號接收過來并加以延伸，達(dá)到覆蓋拓展的目的。

局址傳輸及安裝要求：設(shè)備安裝時不需要機(jī)房、鐵塔、傳輸、GPS，僅需要電源，而且具有體積小于6 L，重量小于8 kg的輕巧特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)掛墻安裝、燈桿安裝等，但要求安裝位置與周圍施主基站間無遮擋，以便實(shí)現(xiàn)無線信號回傳。

覆蓋增強(qiáng)：由于設(shè)備額定功率2×5 W，只有傳統(tǒng)宏站的1/3 ，導(dǎo)致Relay的覆蓋距離不會很大，同時其覆蓋質(zhì)量還受限于施主基站信號質(zhì)量。

維護(hù)成本：設(shè)備不支持遠(yuǎn)程調(diào)整內(nèi)置俯仰角，同時為保障回傳信號質(zhì)量穩(wěn)定，需考慮上站核實(shí)BM模塊與施主基站的方向相對將一定程度增加維護(hù)成本。

容量增強(qiáng)：設(shè)備只支持單一頻段，如有擴(kuò)容需求需要新增設(shè)備，并且容量受限于施主基站總?cè)萘俊?/p>

圖1 Relay無線組網(wǎng)方式

圖2 微基站組網(wǎng)方式

2.1.2 微基站

微基站組網(wǎng)方式如圖2所示。

相比Relay，微基站省去了BM回傳模塊，但需要傳輸光纜到位，同時也使得微基站傳輸更加穩(wěn)定，并且不再受限于施主基站的信號質(zhì)量。微基站將BBU、RUU、天線集成在一起，只要有傳輸、電源、安裝位置即可開通。

局址傳輸及安裝要求：設(shè)備安裝不需要機(jī)房、鐵塔，僅需要傳輸、電源、GPS，而且具有體積小于8 L，重量小于10 kg的輕巧特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)掛墻安裝、燈桿安裝等，同時可安裝室內(nèi)、室外等多種場景。

覆蓋增強(qiáng)：覆蓋效果受限于設(shè)備額定功率2×5 W，只有傳統(tǒng)宏站的1/3的限制。

維護(hù)成本：設(shè)備本身不支持遠(yuǎn)程調(diào)整內(nèi)置俯仰角，如有調(diào)整需求需上站人工調(diào)整將會增加維護(hù)成本。

容量增強(qiáng)：受限于設(shè)備只支持單一頻段的限制，如有擴(kuò)容需求需要新增設(shè)備。2.1.3 IMacro

IMacro設(shè)備組網(wǎng)方式如圖3所示。

圖3 IMacro設(shè)備組網(wǎng)方式

IMacro硬件支持FAD 3個頻段，通過軟件配置，可以配置TD-SCDMA單模、TD-LTE單模或者TDSCDMA/TD-LTE雙模，滿足客戶建設(shè)混模網(wǎng)絡(luò)以及后續(xù)升級演進(jìn)的需求。

局址傳輸及安裝要求：設(shè)備安裝不需要機(jī)房、鐵塔，需要傳輸與電源，而且設(shè)備具有體積僅為15 L，重量僅為15 kg的輕便小巧的特點(diǎn)和集成度高的特點(diǎn)，可大大降低選址難度，不僅適用于采用去電信化的燈筒型美化外觀作為室外偽裝宏覆蓋方案，而且適用于室內(nèi)外補(bǔ)盲補(bǔ)熱以及室外覆蓋室內(nèi)場景，降低運(yùn)營商選址難度的同時提升客戶感知。

覆蓋增強(qiáng)：設(shè)備額定總功率90 W，分別在FA頻段達(dá)到2×15 W，D頻段達(dá)到2×30 W，具備了宏站級別輸出功率、微站類外觀的雙重優(yōu)勢。

維護(hù)成本： IMacro天線方案采用射頻模塊和天線一體化設(shè)計(jì)，避免天線和射頻模塊之間的饋纜連接；支持FA、D分別遠(yuǎn)程電調(diào)天饋俯仰角（需網(wǎng)管側(cè)配置數(shù)據(jù)），降低建網(wǎng)維護(hù)成本。同時IMacro采用SDR統(tǒng)一平臺，支持面向未來新技術(shù)的平滑演進(jìn)。采用多種高效功放技術(shù)：Crest Factor Reduction（CFR）、Digital Pre-distortion（DPD）和Doherty，降低設(shè)備功耗。采用被動式散熱設(shè)計(jì)，節(jié)能無噪音。支持時隙節(jié)電和調(diào)壓節(jié)電等節(jié)能技術(shù)，有效節(jié)約能耗。

容量增強(qiáng)： IMacro可實(shí)現(xiàn)F/D頻段小區(qū)共用同一設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一個設(shè)備雙層網(wǎng)絡(luò)，容量可提升1倍。

2.2 覆蓋效果對比

對于衡水湖北堤這種特殊場景，結(jié)合當(dāng)時現(xiàn)場具備的條件以及設(shè)備最新研發(fā)情況，我們先后試驗(yàn)了三種設(shè)備，并及時做好參數(shù)優(yōu)化及天饋調(diào)整。在使北堤的TDLTE無線覆蓋達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)后，我們對北堤路段進(jìn)行了多輪次拉網(wǎng)測試并對測試數(shù)據(jù)加以分析對比。

通過測試梳理，發(fā)現(xiàn)各個設(shè)備的覆蓋效果如表1所示。

結(jié)合現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)分析，以相同圖例直觀對比結(jié)果（RSRP/SINR）如圖4所示。

表1 各類型設(shè)備覆蓋效果對比

圖4 不同設(shè)備覆蓋RSRP/SINR情況

3 研究結(jié)論及推廣建議

通過對Relay、微基站和IMacro基站3種不同設(shè)備的測試結(jié)果對比分析發(fā)現(xiàn)，IMacro基站覆蓋最遠(yuǎn)，微基站次之，Relay覆蓋距離最短；從綜合覆蓋效果來看，IMacro基站的覆蓋效果稍優(yōu)于Relay和微基站；從容量角度長遠(yuǎn)考慮， IMacro可實(shí)現(xiàn)雙頻（F/D頻段）擴(kuò)容，以解決容量不足的問題。IMacro設(shè)備功率明顯高于其他兩款設(shè)備，但同樣的在重量與體積及成本上，IMacro也高于其他兩款設(shè)備，需在實(shí)際應(yīng)用中加以權(quán)衡。

3種設(shè)備各有不同，但都有相應(yīng)的解決場景。對于宏站或室分選址困難、傳輸受限、建設(shè)困難等場景，可結(jié)合現(xiàn)場安裝環(huán)境及覆蓋范圍及成本限制等因素，綜合考慮使用哪種設(shè)備來解決TD-LTE室內(nèi)或室外的覆蓋。相比傳統(tǒng)基站，Relay/微基站/IMacro基站組網(wǎng)方式較為靈活，布網(wǎng)較快，成本較低，同時由于設(shè)備外觀的美化性，對周圍敏感用戶影響較小。

目前衡水已通過使用Relay/微基站/IMacro等設(shè)備，解決了大量的重要政企單位、密集城區(qū)弱覆蓋路段，美食街、商業(yè)街、重要客戶等多種場景室內(nèi)外的覆蓋問題，大大提升了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量及客戶感知，同時基站建設(shè)進(jìn)度也大大提升。

4 結(jié)束語

面對城市發(fā)展場景的多樣化及復(fù)雜化，為了解決各種特殊場景的覆蓋優(yōu)化，我們應(yīng)不斷創(chuàng)新，不斷試驗(yàn)，無論是設(shè)備廠商還是優(yōu)化人員，在利用實(shí)地現(xiàn)有資源的情況下，應(yīng)該積極從多個方面探索網(wǎng)絡(luò)覆蓋的最優(yōu)化，客戶感知的最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

[1]《LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)》編委會. LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2012.

[2] 易睿得. LTE系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社,2012.

[3] 姚岳, 等. 小基站（Small Cell）無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2015.

[4] 王映民. 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.