LTE網(wǎng)絡(luò)中的微基站研究

摘 要：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(kuò)展網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，提升LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。文章則對LTE網(wǎng)絡(luò)中的微基站進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：LTE；網(wǎng)絡(luò)：微基站

LTE作為一種3GPP長期演進(jìn)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。

1 微基站的基本認(rèn)識

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(dá)到1～5W，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(yuǎn)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15dBi/17dBi天線，就可以完成微基站建設(shè)工作。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，也可以通過應(yīng)用瓦級微基站，來加強(qiáng)LTE網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋區(qū)。

然而，相對于瓦級微基站，毫瓦級基站在實際中的信號發(fā)射功率可以達(dá)到100～250mW，能夠用2T2R設(shè)置該基站，還可直接的使用自帶低增益天線進(jìn)行建站；實際中適用于作為室內(nèi)覆蓋的補(bǔ)充，也可作為加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域信號覆蓋區(qū)[2]。

2 微基站在LTE網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢

在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(bǔ)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(diǎn)。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(jìn)行補(bǔ)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，體積小（12L）、重量輕（14kg）、備件數(shù)量少，易于安裝維護(hù)。在LTE網(wǎng)絡(luò)中，可以根據(jù)現(xiàn)場情況，將微基站靈活地安裝在墻面、抱桿上，不需要建設(shè)機(jī)房。微基站可支持全I(xiàn)P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。

3 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，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(yuǎn)點(diǎn)（RSRP≤-95dBm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(jìn)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(yuǎn)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(diǎn)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1～5W，覆蓋半徑50～100m；對于覆蓋距離要求超過200m以上，宜采用外接15dBi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(fèi)。

4 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(dá)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(jī)房達(dá)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(jī)房，并且安裝方便易維護(hù)，具備應(yīng)用優(yōu)勢。

（1）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。（2）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。（3）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3000m2范圍內(nèi)的全覆蓋，網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)中遠(yuǎn)點(diǎn)可達(dá)到-84dBm；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)果如表1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(diǎn)和盲點(diǎn)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(qiáng)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。

5 結(jié)束語

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(hù)費(fèi)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(xiàn)

[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.

作者簡介：李寧輝（1978-），男，陜西西安人，本科，工程師，研究方向：通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。