朱乃昌，王天石，解偉

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司河北分公司，石家莊 050021）

1 引言

隨著LTE用戶量及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長，傳統(tǒng)的宏站覆蓋方式已經(jīng)難以滿足客戶的需求。目前LTE頻段分布在1.8 MHz以上，覆蓋能力弱，加之地形地貌、城鎮(zhèn)發(fā)展以及站址協(xié)調(diào)等因素的影響，導(dǎo)致覆蓋盲點(diǎn)及弱覆蓋區(qū)域難以解決。本文試圖通過對微基站進(jìn)行研究，并通過測試手段，探討宏站與微基站協(xié)同組網(wǎng)的方法，解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中存在的覆蓋難點(diǎn)問題。

2 微基站的產(chǎn)品特點(diǎn)及能力描述

微基站按照傳輸方式可分為兩種：光纖微基站和Relay微基站，兩者的區(qū)別在于BBU和遠(yuǎn)端的傳輸方式有所不同。通過Relay模塊可以解決傳輸施工上的實(shí)際難題，使站址部署更加靈活，但Relay方式對于宿主基站的信號(hào)強(qiáng)度有嚴(yán)格要求。

微基站按照設(shè)備形態(tài)可分為兩類：分布式微基站和一體化微基站。分布式微基站為BBU和RRU分開部署，與宏站的光纖拉遠(yuǎn)類似。一體化微基站為BBU和RRU集成到一起。兩者都需要解決光纜傳輸?shù)膯栴}，但一體化微基站節(jié)省了BBU端的部署空間。

根據(jù)設(shè)備形態(tài)不同，微基站設(shè)備可分為分布式微基站和一體化微基站兩種類型，均采用雙通道配置，具體如表1所示。

3 TD-LTE微基站規(guī)劃建設(shè)原則

3.1 4G網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)盲原則

4G網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)盲覆蓋主要指廣域覆蓋范圍內(nèi)，通過合理規(guī)劃宏基站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后，仍存在局部的網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲點(diǎn)，無法達(dá)到4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的指標(biāo)要求，對于此類網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲點(diǎn)，一方面宏基站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已較為良好，不適合新增宏站；另一方面根據(jù)宏基站的網(wǎng)絡(luò)覆蓋特點(diǎn)，已不適合進(jìn)行此類“點(diǎn)、線、面”的網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)覆蓋，否則會(huì)加強(qiáng)網(wǎng)內(nèi)干擾。微基站的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)及網(wǎng)絡(luò)覆蓋特點(diǎn)適合此類4G網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)盲規(guī)劃。

補(bǔ)盲建設(shè)原則如下：

表1 微基站設(shè)備分類

3.1.1 補(bǔ)盲建設(shè)選址流程

微基站的補(bǔ)盲建設(shè)選址流程包括：數(shù)據(jù)提取、深度測試，定位、分析問題區(qū)域，確定問題區(qū)域的覆蓋方式，設(shè)備選型，確定微基站數(shù)量位置及公共參數(shù)。

3.1.2 數(shù)據(jù)提取及深度測試

數(shù)據(jù)源包括投訴數(shù)據(jù)、ATU測試數(shù)據(jù)、MR數(shù)據(jù)、小區(qū)深度測試數(shù)據(jù)4類，每類數(shù)據(jù)源均有一定的有效性的要求，具體如下：

（1）深度測試的數(shù)據(jù)：時(shí)間有效性要求為最近一周的測試數(shù)據(jù)，需要包含匹配的工參表、主服小區(qū)、經(jīng)緯度、RSRP值、SINR值，CQT測試的樓宇經(jīng)緯度、樓宇樓層、樓宇建筑物結(jié)構(gòu)。

（2）投訴數(shù)據(jù)：時(shí)間有效期要求為最近一個(gè)月的投訴數(shù)據(jù)，需包含投訴的類型、投訴的重要等級、投訴點(diǎn)的地理信息。

（3）ATU測試數(shù)據(jù)：時(shí)間有效性要求為最近一周的ATU測試數(shù)據(jù)，需包含匹配的工參表、主服小區(qū)、打點(diǎn)經(jīng)緯度、RSRP值、SINR值。

（4）MR數(shù)據(jù)：時(shí)間有效性要求為最近一周的MR測試數(shù)據(jù)，需包含匹配的工參表、主服小區(qū)、TA、AOA、RSRP、SINR值。

3.1.3 問題區(qū)域定位及分析方法

將4類數(shù)據(jù)源均地理呈現(xiàn)在Mapinfo或Google Earth上，根據(jù)數(shù)據(jù)源所呈現(xiàn)的地理信息狀態(tài)來確定覆蓋盲區(qū)。

弱覆蓋區(qū)域判定原則：

深度測試數(shù)據(jù)判定原則：深度測試中DT測試項(xiàng)采樣點(diǎn)RSRP＜-110 dBm并且SINR＜-3 dB的區(qū)域，或深度測試中CQT測試項(xiàng)采樣點(diǎn)RSRP＜-110 dBm并且SINR＜-3 dB的區(qū)域。

ATU路測數(shù)據(jù)判定原則：ATU道路測試數(shù)據(jù)在地理呈現(xiàn)上存在50～200 m連續(xù)覆蓋弱區(qū)（RSRP＜-110 dBm&SINR＜-3 dB）。

投訴數(shù)據(jù)判定原則：在半徑為50～200 m的點(diǎn)簇狀覆蓋范圍內(nèi)，投訴類型為網(wǎng)絡(luò)弱覆蓋的非重復(fù)投訴數(shù)量達(dá)到3個(gè)。

MR數(shù)據(jù)判定原則：在半徑為50～200 m的點(diǎn)簇狀覆蓋范圍內(nèi)，MR數(shù)據(jù)的弱覆蓋（RSRP＜-110 dBm）比例達(dá)到20%。

判定好弱覆蓋區(qū)域后，建議采取的覆蓋解決方式如下：

（1）對于半徑低于50 m的弱覆蓋區(qū)域建議通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到較優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果；

（2）對于半徑50～200 m的弱覆蓋區(qū)域建議可以通過規(guī)劃微基站的方式進(jìn)行補(bǔ)盲，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果；

（3）對于半徑大于200 m的弱覆蓋區(qū)域單一的微基站覆蓋能力已較難達(dá)到，建議采用宏基站進(jìn)行補(bǔ)盲，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果。

3.2 4G網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)熱原則

隨著4G業(yè)務(wù)量的快速增長，在某些區(qū)域形成了熱點(diǎn)，原有網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足用戶需求，亟需容量擴(kuò)容。但有時(shí)宏站原址擴(kuò)容由于頻段或工程等因素?zé)o法進(jìn)行，此時(shí)有必要據(jù)情引入微基站進(jìn)行補(bǔ)熱覆蓋。微基站補(bǔ)熱覆蓋抵近熱點(diǎn)用戶建設(shè)，信號(hào)質(zhì)量和系統(tǒng)容量改善明顯，可有效提升用戶感知并提高載波傳輸效率。如果原覆蓋小區(qū)存在多個(gè)明確熱點(diǎn)，可在干擾可控前提下運(yùn)用多個(gè)微基站進(jìn)行精確覆蓋，從而使原覆蓋區(qū)容量倍增。補(bǔ)熱建設(shè)重點(diǎn)是擴(kuò)容的時(shí)機(jī)選擇和熱點(diǎn)的確定。

3.2.1 補(bǔ)熱建設(shè)選址流程

微基站的補(bǔ)熱建設(shè)選址流程包括：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及現(xiàn)網(wǎng)LTE容量分析，定位熱點(diǎn)區(qū)域，分析容量需求，確定問題區(qū)域的覆蓋方式，頻段確認(rèn)及設(shè)備選型，確定微基站的數(shù)量、位置、安裝方式及公共參數(shù)。

3.2.2 LTE容量分析

微基站補(bǔ)熱首先要進(jìn)行現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)LTE容量分析。包括：小區(qū)業(yè)務(wù)類型確定，LTE業(yè)務(wù)指標(biāo)門限，LTE業(yè)務(wù)空間分布分析，LTE業(yè)務(wù)時(shí)間分布分析。

3.2.3 LTE小區(qū)業(yè)務(wù)類型確定

從保障用戶體驗(yàn)來看，TD-LTE的小區(qū)容量和本小區(qū)業(yè)務(wù)量及業(yè)務(wù)類型密切相關(guān)。4G業(yè)務(wù)對信道資源占用和調(diào)度效率取決于數(shù)據(jù)分組的大小和系統(tǒng)調(diào)度方法，總體來看，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組越小則調(diào)度開銷越大，資源利用效率越低。通過業(yè)務(wù)聚合根據(jù)小區(qū)平均E-RAB流量將小區(qū)分為小分組、中分組、大分組3類。

小區(qū)類型確定門限：單小區(qū)每E-RAB流量小于300 kB為小分組類業(yè)務(wù)，大于300 kB小于1 000 kB為中分組類業(yè)務(wù)，大于1 000 kB為大分組類業(yè)務(wù)。

3.2.4 LTE業(yè)務(wù)指標(biāo)門限

現(xiàn)網(wǎng)單載波小區(qū)擴(kuò)容門限如表2所示。

3.3 LTE業(yè)務(wù)空間分布分析

對于LTE現(xiàn)網(wǎng)基站覆蓋的區(qū)域，如果業(yè)務(wù)指標(biāo)超過門限，則應(yīng)考慮進(jìn)行同址擴(kuò)容或微基站建設(shè)。其中微基站由于其覆蓋范圍有限，必須針對覆蓋用戶進(jìn)行精確針對覆蓋，因此對現(xiàn)有小區(qū)業(yè)務(wù)空間分布進(jìn)行分析。對某小區(qū)覆蓋區(qū)域業(yè)務(wù)地理分布可依據(jù)MR分析法和經(jīng)驗(yàn)分析法相結(jié)合的手段。其中MR分析借助工具將MR業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)地理柵格化，建議采用50 m×50 m柵格進(jìn)行分析。

表2 單載波業(yè)務(wù)小區(qū)門限

由于現(xiàn)網(wǎng)無線環(huán)境復(fù)雜，用戶接收到的信號(hào)實(shí)際可能為多徑傳輸，MR數(shù)據(jù)就有可能存在誤差，這時(shí)應(yīng)采用經(jīng)驗(yàn)分析，經(jīng)驗(yàn)分析就是依據(jù)對原小區(qū)覆蓋場景、用戶分布的分析，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定原小區(qū)業(yè)務(wù)分布。

3.4 LTE業(yè)務(wù)時(shí)間分布分析

在不同的時(shí)段，業(yè)務(wù)的地理分布是不同的，如高校場景，可能白天和上課時(shí)間教學(xué)樓和操場業(yè)務(wù)集中，而晚上10 h后一般宿舍為業(yè)務(wù)集中地。如果原小區(qū)同時(shí)覆蓋企業(yè)單位和居民樓，則可能白天企業(yè)單位為業(yè)務(wù)集中地，而晚上居民樓為業(yè)務(wù)集中地。因此還要分析業(yè)務(wù)的時(shí)間地理分布，便于微基站選址的合理性。此外考慮原小區(qū)的忙時(shí)集中系數(shù)則可以考慮小區(qū)的日均總流量，從而對小區(qū)價(jià)值有所考慮。其中忙時(shí)集中系數(shù)如下：

忙時(shí)集中系數(shù)＝忙時(shí)小區(qū)吞吐量/小區(qū)日總吞吐量

4 微基站現(xiàn)網(wǎng)測試及性能對比

4.1 補(bǔ)盲測試

某村經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口較多，該村街道兩旁商鋪林立，該站點(diǎn)就位于商鋪林立的街道附近，僅依靠宏站無法有效覆蓋全部區(qū)域。在已經(jīng)采用了16T16R和高增益天線后，仍有部分路段及商鋪覆蓋不足。規(guī)劃人員采用華為的Relay+ATOM美化微站方案進(jìn)行弱覆蓋補(bǔ)盲。

選取從宿主基站開始向西運(yùn)行1 km范圍，對比開通Relay基站前后覆蓋提升情況如圖1所示。

Relay開通前4G的平均RSRP值為-94.82 dBm，開通后平均RSRP值為-89.63 dBm，不小于-110 dBm的占比為85.69%提升至92.38%，4G覆蓋率改善明顯。

圖1 開通優(yōu)化后營業(yè)廳室內(nèi)4G-RSRP覆蓋對比圖

4.2 補(bǔ)熱測試

河北省某鄉(xiāng)鎮(zhèn)，經(jīng)濟(jì)繁榮，人口較多，該鎮(zhèn)街道兩旁商鋪林立，營業(yè)廳位于鎮(zhèn)中心，為滿足營業(yè)廳內(nèi)良好的用戶上網(wǎng)體驗(yàn)，規(guī)劃人員采用AAU3240美化微站方案進(jìn)行弱覆蓋補(bǔ)熱。該產(chǎn)品集成度高，將RRU和天線集成到一起，體積小重量輕外觀美化。

優(yōu)化開通前后業(yè)務(wù)速率對比如圖2所示。

某縣營業(yè)廳微站開通優(yōu)化前，營業(yè)廳內(nèi)FTP下載測試速率均值為8.39 Mbit/s，開通優(yōu)化后FTP下載速率提升至62.76 Mbit/s，F(xiàn)TP業(yè)務(wù)下載速率提升明顯。

4.3 現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)關(guān)注點(diǎn)

通過微站部署實(shí)施及驗(yàn)證，現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)需關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1） 可利用微基站解決小區(qū)間道路弱覆蓋及宏站覆蓋盲點(diǎn)的

問題。由于微基站覆蓋半徑小，若天線安裝位置較目標(biāo)位置有較遠(yuǎn)的距離，容易導(dǎo)致盲點(diǎn)不能被完全覆蓋，從而影響微基站覆蓋效果。

（2） 分布式微站部署方式靈活，可有效解決宏站選址困難的問題。微基站一般建議采取內(nèi)置的集成天線，對于需要進(jìn)行天線美化的場景，應(yīng)勘察確定天線美化方案。

（3） 可共享現(xiàn)有的水泥桿或路燈桿，降低成本，提升工程進(jìn)度。微基站常用的天線安裝方式為在各類燈桿上抱箍安裝或者掛墻安裝，常見安裝高度為5～15 m。

圖2 開通優(yōu)化前后營業(yè)廳室內(nèi)FTP下載速率覆蓋對比圖

表3 4G微基站建站應(yīng)用場景

5 微基站的應(yīng)用場景

4G微基站由于具有建站速度快，體積小，易偽裝，配套需求低等工程建設(shè)特點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小且覆蓋目標(biāo)定位準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃特點(diǎn)，因而4G微基站在受業(yè)主阻撓建站的區(qū)域、天饋資源受限的場景、城中村場景、道路場景、社區(qū)場景、配套受限等場景有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，具體的4G微基站建站應(yīng)用場景總結(jié)如表3所示。

6 結(jié)束語

目前因鐵塔承重和風(fēng)阻負(fù)荷不足問題，導(dǎo)致無法在原有鐵塔上共2G或者共3G，共站開通4G站點(diǎn)，宏站建設(shè)遇到瓶頸。然而重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)場景數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較高，及時(shí)開通4G站點(diǎn)搶占數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)，顯得尤其重要，采用微站AAU3240共享已有的燈桿、傳輸線桿等資源能夠低成本、快速開通4G業(yè)務(wù)，這是解決傳統(tǒng)宏站建設(shè)瓶頸的有效方案。

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