馬 瑾,鄒韶霞/Ma Jin,Zou Shaoxia
(中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司北京分公司北京100038)
隨著智能終端、移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈爆發(fā)式增長趨勢。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的增長速度遠(yuǎn)大于人們的預(yù)期,移動業(yè)務(wù)量的增長與移動網(wǎng)絡(luò)承載能力、運營商收入的增長出現(xiàn)不平衡,單位流量的覆蓋成本加大,傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)覆蓋對移動運營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。
城市里高樓、高架林立,會出現(xiàn)很多末梢覆蓋陰影區(qū)域,覆蓋出現(xiàn)空洞和盲點;高話務(wù)熱點地區(qū),容量的需求開始超出宏基站的能力,依靠增加站點數(shù)量、增加頻譜、提高頻譜利用等物理層手段遠(yuǎn)不能滿足用戶容量的需求。網(wǎng)絡(luò)盲點和熱點亟需靈活的部署方案來完善覆蓋。
在無線網(wǎng)絡(luò)生命周期中,初期覆蓋驅(qū)動,保障網(wǎng)絡(luò)性能;中期容量驅(qū)動,提升容量,引入增強型覆蓋方案;后期性能驅(qū)動,提升用戶感知。
根據(jù)中國移動LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)展策略,LTE需要同時承載數(shù)據(jù)和話音。對于VoLTE話音方案,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現(xiàn)盲點、熱點的精確覆蓋,并在熱點增加容量,即分層組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
①宏蜂窩解決覆蓋:滿足網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期保證業(yè)務(wù)連續(xù)性需求,促進(jìn)用戶的發(fā)展。
②小基站解決容量:解決用戶大量發(fā)展后的業(yè)務(wù)分流問題。
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。
LTE需求必然從城市熱點區(qū)域開始,且建筑體內(nèi)熱點區(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,可以滿足快速靈活部署;另一方面要求功率較高、能耗小,可以實現(xiàn)低成本部署,能夠?qū)狳c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。
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,覆蓋范圍較為有限。貼近用戶,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線上聯(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,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)方式的一種有利補充,精準(zhǔn)覆蓋,可以放置在用戶最需要的地方,以最低的投資滿足最高的用戶需求,有效提升立體覆蓋效果,能夠滿足多樣化場景的需求,是容量提升的重要手段和覆蓋的主要手段。
根據(jù)目前市場上已有的小型化基站產(chǎn)品,以發(fā)射功率劃分,設(shè)備分為瓦級和百毫瓦級。
①瓦級:為一體化設(shè)備,BBU+RRU+內(nèi)置天線(也可以外接高增益板狀天線),可以使用光纖和五類線等多種傳輸方式。
②百毫瓦級:分為一體化(BBU+RRU和天線)、小RRU(需要連接BBU使用),可以使用光纖和五類線等多種傳輸方式。
每種類型的基站適用于不同的場景。下面將針對LTE分層組網(wǎng)的不同場景,結(jié)合基站類型特點進(jìn)行分析,為工程實踐提供參考。
LTE分層網(wǎng)絡(luò)的典型場景包括室外覆蓋補盲、室外熱點覆蓋、室外覆蓋室內(nèi)及室內(nèi)覆蓋4種,它們的場景描述和場景特點見表1。
4.2.1 室外覆蓋場景
典型場景中,前3種屬于室外場景。對于室外覆蓋場景,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)域布置瓦級設(shè)備。室外覆蓋場景的天線選擇、天線掛高、站點設(shè)置及上聯(lián)方式的設(shè)置見表2。
4.2.2 室內(nèi)覆蓋場景
對于室內(nèi)覆蓋場景,根據(jù)多天線、小功率布放原則,建議采用百毫瓦級設(shè)備。室內(nèi)覆蓋場景的設(shè)備布放、電源方式及上聯(lián)方式的選取見表3。
表1 4種典型場景的場景描述和場景特點
表2 室外覆蓋場景的參數(shù)設(shè)置
表3 室內(nèi)覆蓋場景的參數(shù)設(shè)置
室內(nèi)覆蓋以傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)為主,對于獨立的小型離散站點、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點,傳統(tǒng)室分部署因業(yè)主原因無法實施或業(yè)主對施工工期要求短的室內(nèi)場景,可靈活選擇小型化基站設(shè)備實現(xiàn)快速部署。
①需注意與周圍宏基站之間做好協(xié)同,通過合理的PCI規(guī)劃、eICIC技術(shù),盡量避免與周圍宏基站之間的干擾。若為補熱,小基站與宏基站異頻組網(wǎng);若為補盲,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,部署位置和覆蓋范圍受限,密集部署時,小基站之間頻點、空間隔離不足會造成規(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,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。
在小型化基站實際工程應(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,對目標(biāo)覆蓋區(qū)域進(jìn)行投資、場景、工程建設(shè)難度評估,充分利用原有資源,避免由于規(guī)劃方案不合理導(dǎo)致的投資過度、資源浪費、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量未達(dá)預(yù)期等問題。
小型化基站的應(yīng)用在帶來顯著效果的同時,也帶來了新的問題,小基站大量部署給傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來挑戰(zhàn),另外,小基站需要更加智能化的網(wǎng)絡(luò)管理,并對網(wǎng)絡(luò)安全提出了新的要求,在未來的工程實踐中將繼續(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[M].北京:人民郵電出版社,2010.
[2]中國移動室內(nèi)覆蓋建設(shè)策略與方案匯編[EB/OL].http://www.docin.com/p-968437378.html,2014.