靈活小基站在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用規(guī)劃

中國(guó)移動(dòng)通信研究院 | 許靈軍 程廣輝

目前中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合各TD-LTE基站廠商已基本完成了分布式宏站、一體化/分布式微站、Femto基站的站型規(guī)劃工作，后續(xù)將在擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)中，進(jìn)一步驗(yàn)證除宏蜂窩基站外的TD-LTE系列化小基站站型的實(shí)際性能，以推動(dòng)更多廠商進(jìn)一步豐富并成熟系列化TD-LTE的小基站站型。

高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋提出了很高的要求，但受限于高頻段損耗大及新增站址困難等因素，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋面臨前所未有的挑戰(zhàn)。針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，因地制宜地引入豐富多樣的TD-LTE站型可以有效解決覆蓋問(wèn)題。

TD-LTE小基站站型需求

現(xiàn)有2/3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要是通過(guò)宏蜂窩基站來(lái)實(shí)現(xiàn)主體覆蓋，雖然也有微站、微微站產(chǎn)品，但應(yīng)用場(chǎng)景和數(shù)量相對(duì)較少，未實(shí)現(xiàn)規(guī)模部署應(yīng)用。對(duì)于面向提供高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的TD-LTE系統(tǒng)，與2G/3G相比，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署面臨以下四大挑戰(zhàn)。

1) 深度覆蓋需求強(qiáng)烈：70%-80%的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)，尤其來(lái)自無(wú)室分系統(tǒng)的密集居民區(qū)、學(xué)校等場(chǎng)景，室外宏站穿透覆蓋室內(nèi)的方案存在室內(nèi)覆蓋欠佳、吸收話務(wù)比例不高的情況，須解決深度覆蓋問(wèn)題。

2) 移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量要求高：為保證用戶的高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)，必須提供良好的連續(xù)覆蓋；基于高階調(diào)制的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)信號(hào)的強(qiáng)度和信噪比提出了更高的要求。

3) 高頻段損耗大、覆蓋能力較差：頻段越高，對(duì)應(yīng)的路損越大、覆蓋能力越弱；假如TD-LTE采用2GHz附近的高頻段，相比2G系統(tǒng)的900MHz頻段，其傳播損耗和穿透損耗明顯偏高，影響了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力。

4) 新增站址困難：鑒于TD-LTE在覆蓋方面存在的諸多挑戰(zhàn)，未來(lái)TD-LTE必須新增相當(dāng)數(shù)目的站址；考慮到天面資源獲取及業(yè)主協(xié)調(diào)的難度越來(lái)越大，新增站址將面臨巨大的挑戰(zhàn)。

因此，為滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的部署需求，克服高頻段覆蓋能力弱的短板，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)除考慮宏蜂窩基站外，還需要引入滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求的多樣化站型即小基站站型。

從扇區(qū)配置、發(fā)射功率、覆蓋能力、用戶數(shù)等角度出發(fā)，TD-LTE站型宏基站、微基站、微微基站（又包括Femto和Nano基站）以及Relay四種基站參數(shù)主要對(duì)比如表1所示。

其中宏基站、微基站和Relay從硬件架構(gòu)上均可進(jìn)一步分為：一體化和分布式兩種，而微微基站主要考慮一體化架構(gòu)（低成本、易部署）。

微微基站從應(yīng)用場(chǎng)景上主要分為企業(yè)級(jí)Nano基站和家庭級(jí)Femto基站，兩者主要區(qū)別在于輸出功率和支持用戶數(shù)上。而對(duì)于企業(yè)級(jí)Nano基站，除支持TD-LTE系統(tǒng)外，還支持企業(yè)級(jí)的Wi-Fi。

目前中國(guó)移動(dòng)對(duì)于表1中的系列化TD-LTE站型均有需求。具體來(lái)說(shuō)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署初期首先采用BBU+RRU架構(gòu)的分布式宏基站產(chǎn)品進(jìn)行廣覆蓋，然后引入一體化微基站（或微RRU）產(chǎn)品對(duì)宏站的覆蓋盲區(qū)或熱區(qū)進(jìn)行補(bǔ)盲、補(bǔ)熱覆蓋；隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋的完善及終端的普及，在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署的中期將出現(xiàn)較多的室內(nèi)熱點(diǎn)，此時(shí)有必要引入覆蓋和容量能力相對(duì)較小、更具成本優(yōu)勢(shì)的微微基站產(chǎn)品進(jìn)行室內(nèi)熱點(diǎn)的覆蓋。當(dāng)然對(duì)于無(wú)有線回傳條件的站點(diǎn)，則需要考慮采用支持無(wú)線回傳的Relay產(chǎn)品。

表1 TD-LTE各種站型對(duì)比

TD-LTE小站型應(yīng)用場(chǎng)景

TD-LTE的部署場(chǎng)景千差萬(wàn)別，但總體上可以分為如下三類。

● 室外宏覆蓋場(chǎng)景：又可以細(xì)分為普通城區(qū)、密集城區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村、公路、鐵路、隧道等場(chǎng)景；

● 有室分系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景：建設(shè)有室分系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景，比如寫字樓、酒店、交通樞紐等大中型建筑物；

● 補(bǔ)盲/補(bǔ)熱場(chǎng)景：又可以細(xì)分為室外補(bǔ)盲/補(bǔ)熱場(chǎng)景及室內(nèi)的補(bǔ)盲/補(bǔ)熱場(chǎng)景，其中室外補(bǔ)盲/補(bǔ)熱區(qū)域的范圍明顯高于室內(nèi)；當(dāng)然根據(jù)是否具備有線回傳條件，也可以分為有線回傳的補(bǔ)盲/補(bǔ)熱場(chǎng)景和無(wú)線回傳的補(bǔ)盲/補(bǔ)熱場(chǎng)景。

結(jié)合TD-LTE各種小基站站型的特點(diǎn)及部署場(chǎng)景的需求，目前規(guī)劃的小基站站型應(yīng)用場(chǎng)景建議如表2所示。

表2 TD-LTE系列化站型的應(yīng)用場(chǎng)景建議

站型規(guī)劃基本完成

目前中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合主流的TD-LTE基站廠家已經(jīng)基本完成了宏站、微站及微微基站的站型規(guī)劃工作，其中，宏站產(chǎn)品重點(diǎn)規(guī)劃了8通道、2通道和單通道三種分布式宏站產(chǎn)品，微站產(chǎn)品已經(jīng)規(guī)劃2通道的一體化微站和分布式微站兩種產(chǎn)品，微微基站已經(jīng)完成2通道的家庭級(jí)Femto和企業(yè)級(jí)Femto（與Pico基站類似）兩種產(chǎn)品的規(guī)劃工作，并正在研究Relay及一體化室外宏站產(chǎn)品的規(guī)劃，具體情況如表3所示。

表3 TD-LTE站型規(guī)劃情況

目前各基站廠商基本參照中國(guó)移動(dòng)的站型規(guī)劃要求進(jìn)行TD-LTE基站產(chǎn)品的開發(fā)工作，各種站型的廠商支持情況大致如下。

宏站：主流廠商均已推出8/2/單通道的分布式宏站產(chǎn)品，信號(hào)帶寬在初期支持20MHz的基礎(chǔ)上，已經(jīng)可以支持40MHz甚至50MHz。

微站：大部分主流廠商已具有明確的微站產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃，部分廠商已經(jīng)推出了一體化微站產(chǎn)品，或正在開發(fā)微RRU產(chǎn)品。

Femto基站：企業(yè)級(jí)Nano基站的開發(fā)熱情高于家庭級(jí)Femto，由于商用SoC基帶芯片剛剛成熟，預(yù)計(jì)2012年底部分廠商可以推出基于SoC方案的Femto產(chǎn)品。

Relay：3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)基本完成，多家廠商已經(jīng)開發(fā)了Relay演示樣機(jī)，部分廠商已經(jīng)開始Relay商用產(chǎn)品的研發(fā)工作，預(yù)計(jì)12年底將推出面向商用的Relay產(chǎn)品樣機(jī)。