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

        2016-06-03 09:11:02芮嶸
        中國新通信 2016年8期
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)

        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.

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