微小站在4G室內(nèi)覆蓋中的應(yīng)用策略

肖育苗

【摘 要】為了更好地改善用戶室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，故分析了微小站在4G室內(nèi)深度覆蓋中的應(yīng)用策略，文章介紹了微小站的定義和分類，研究了各類型微小站在4G室內(nèi)覆蓋中的適用場(chǎng)景和具體建設(shè)方式，并根據(jù)工程實(shí)際建設(shè)中的兩個(gè)具體應(yīng)用案例，對(duì)微小站建設(shè)前后測(cè)試區(qū)域的RSRP和上下行速率進(jìn)行了對(duì)比分析，測(cè)試結(jié)果證明，微小站在室內(nèi)深度覆蓋中的應(yīng)用切實(shí)可行。

【關(guān)鍵詞】微基站 皮飛站 飛基站 室內(nèi)覆蓋

[Abstract] With the rapid deployment of 4G networks， the application of micro cell equipment with characteristics of small volume， light weight and low requirement for installation conditions is becoming more and more popular. In order to improve the indoor network experience for users， the application strategy of micro cell in the 4G indoor in-depth coverage was analyzed. The definition and classification of micro cell were introduced. The application scenario and concrete construction mode of different types of micro cells in 4G indoor coverage were investigated. According to two specific application cases in the practical engineering construction， the RSRP and up/down link rate in the testing area before and after the construction of micro cell were compared. Testing results verified the feasibility of micro cell in the indoor in-depth coverage.

[Key words]micro cell pico cell femto cell indoor coverage

1 引言

良好的室內(nèi)覆蓋對(duì)于4G業(yè)務(wù)在確保網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、提升用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)方面發(fā)揮著重要的作用。隨著4G網(wǎng)絡(luò)的快速部署，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)由廣度向深度轉(zhuǎn)變，室內(nèi)站點(diǎn)比例逐年提高，室內(nèi)覆蓋成為打造優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的重要環(huán)節(jié)之一。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)難度也在慢慢加大，站址資源的獲取越來越難。因此，如何在盡量節(jié)約投資的前提下，快速、優(yōu)質(zhì)地完成室內(nèi)覆蓋建設(shè)已成為當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)中面臨的重要問題。

近年來，微小站以其體積小、重量輕、對(duì)安裝條件要求低、部署靈活快速、建設(shè)成本低等方面的優(yōu)勢(shì)得到了業(yè)界的青睞，并迅速開始普遍應(yīng)用。微小站不僅可用于室外補(bǔ)盲建設(shè)，在室內(nèi)深度覆蓋中也發(fā)揮著不可或缺的作用。

本文從介紹微小站的定義和分類入手，結(jié)合微小站的技術(shù)特點(diǎn)，系統(tǒng)分析了各類型微小站在4G室內(nèi)覆蓋中的應(yīng)用策略，并根據(jù)兩個(gè)案例，詳細(xì)闡述了微小站在工程實(shí)際建設(shè)中的具體應(yīng)用。

2 微小站的定義和分類

根據(jù)3GPP無線網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)計(jì)數(shù)法的命名原則，將4G無線網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備分為四大類：宏基站設(shè)備、微基站設(shè)備、皮基站設(shè)備和飛基站設(shè)備。各類基站設(shè)備的名稱、單載波發(fā)射功率、覆蓋能力等參數(shù)如表1所示。

其中的微基站、皮基站和飛基站統(tǒng)稱為微小站，皮基站和飛基站又可統(tǒng)稱為皮飛站。

2.1 微基站

微基站可分為分布式微站和一體化微站。分布式微站基帶處理單元和射頻處理單元分離，由BBU和微RRU構(gòu)成，支持天線一體化安裝，支持小區(qū)合并。一體化微站則將基帶處理單元和射頻處理單元集為一體，支持天線一體化安裝，但不支持小區(qū)合并。

2.2 皮飛站

皮飛站可分為分布式皮站、一體化皮站、分布式飛站與一體化飛站。

分布式皮飛站BBU和RRU分離，需要通過光纖和網(wǎng)線構(gòu)建分布系統(tǒng)，BBU需要外接GPS并需要機(jī)房，RRU端需通過POE或者POE+方式供電。與同軸電纜相比易于布放；遠(yuǎn)端單元可以直接放裝、外接天線；不同級(jí)數(shù)的擴(kuò)展單元與遠(yuǎn)端單元相結(jié)合，便于靈活構(gòu)建較大規(guī)模的分布系統(tǒng)。

一體化皮飛站的BBU與RRU一體化，內(nèi)置或外接小型化天線，GPS和1588v2同步；需要寬帶接入，無需Ir接口，無需機(jī)房，AC供電。

3 微小站在4G室內(nèi)覆蓋的應(yīng)用策略

3.1 微基站室內(nèi)覆蓋應(yīng)用策略

（1）適用場(chǎng)景

微基站用于室內(nèi)覆蓋時(shí)，主要適用的場(chǎng)景是建筑物結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、易于穿透的室外打室內(nèi)場(chǎng)景，具體可細(xì)分為以下3類：

1）近距離部署：微站功率低、覆蓋范圍相對(duì)較小，因此一般與覆蓋目標(biāo)建筑物近距離部署，如微站距離建筑物保持在50～100 m左右。

2）快速靈活部署：由于微站的體積小、易偽裝，可以利用微站快速靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)小范圍的室內(nèi)建筑物的精確覆蓋，可用于宏站或室分建設(shè)改造困難或投資收益比過大的室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景。

3）高層覆蓋：微站的一體化天線增益較低，但垂直面半功率角較大，因此，可以利用微站近距離覆蓋高層建筑物等。

對(duì)于建筑物數(shù)目較多、樓宇遮擋較嚴(yán)重、覆蓋范圍相對(duì)較大的場(chǎng)景，如大型居民小區(qū)、政府機(jī)關(guān)、醫(yī)院、學(xué)校、工廠、城中村等，可考慮采用微RRU進(jìn)行覆蓋。

對(duì)于宏站難以覆蓋或建設(shè)成本過高，且建筑物數(shù)目較少的單點(diǎn)單小區(qū)覆蓋場(chǎng)景，如小型酒店、商場(chǎng)、居民樓等，可考慮采用一體化微站進(jìn)行覆蓋。

（2）具體建設(shè)方式

對(duì)于樓宇遮擋嚴(yán)重、覆蓋不足的場(chǎng)景，如低層居民小區(qū)、多層居民樓等，可采用微RRU或一體化基站室外覆蓋室內(nèi)的方案進(jìn)行覆蓋，并根據(jù)覆蓋目標(biāo)情況，合理選擇微基站與天線覆蓋方案，如可采用多個(gè)分布式微站+小區(qū)合并模式組網(wǎng)覆蓋大型居民社區(qū)，低層居民小區(qū)場(chǎng)景采用微RRU+燈桿偽裝/美化天線進(jìn)行覆蓋，對(duì)多層居民樓采用微基站+地面全向/定向天線進(jìn)行覆蓋。

對(duì)于建站困難、天面獲取困難，建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)存在投資與物業(yè)問題的高層建筑場(chǎng)景，可采用室外微站對(duì)室內(nèi)進(jìn)行覆蓋。對(duì)于獨(dú)幢高樓情況，若高樓周邊存在相對(duì)較低的樓宇，可以采用低站高打的方式進(jìn)行覆蓋，將微RRU/一體化基站就近部署在臨近建筑物上，覆蓋高層建筑。對(duì)于高樓密集的情況，可采用微基站+壁掛天線對(duì)打方式進(jìn)行覆蓋。低站高打與平層對(duì)打安裝示意圖如圖1所示：

3.2 皮飛站室內(nèi)覆蓋應(yīng)用策略

（1）適用場(chǎng)景

分布式皮站用于傳統(tǒng)室分建設(shè)比較困難、目標(biāo)覆蓋面積在幾百或者幾千平米以上的大型商場(chǎng)、寫字樓等。一體化皮站用于室內(nèi)需要覆蓋的目標(biāo)面積在幾百平米以內(nèi)、用戶數(shù)較多的場(chǎng)景，如沿街商鋪、營(yíng)業(yè)廳、開闊單間等。

分布式飛站用于傳統(tǒng)室分建設(shè)比較困難、總體覆蓋面積較大、用戶數(shù)多、但單個(gè)空間較小的場(chǎng)景，如寫字樓、高檔住宅等。一體化飛站用于室內(nèi)需要覆蓋的目標(biāo)面積小于100 m2，用戶數(shù)較少的家庭、小公司等場(chǎng)景。

（2）具體建設(shè)方式

皮飛站建設(shè)方式較為簡(jiǎn)單，無需傳輸鋪設(shè)與線路布局，根據(jù)物業(yè)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況選擇皮站、飛站安裝位置，皮飛站一般體積較小，可以直接安裝或外接天線安裝。皮飛站組網(wǎng)方式如圖2所示：

4 微小站解決室內(nèi)深度覆蓋案例

4.1 微基站應(yīng)用案例

某營(yíng)業(yè)廳，樓高4層，1F為營(yíng)業(yè)廳，2F—4F為居民住宅，周邊為繁華道路及居民區(qū)。由于城區(qū)糾紛嚴(yán)重導(dǎo)致了站點(diǎn)建設(shè)緩慢，且建筑物遮擋和營(yíng)業(yè)廳位置限制，營(yíng)業(yè)廳內(nèi)部覆蓋不理想，故規(guī)劃通過建設(shè)站點(diǎn)提升客戶感知?？紤]到站點(diǎn)位處密集居民區(qū)，建設(shè)傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)難度大、工作量大、容易引起糾紛，因此最終采用微RRU進(jìn)行建設(shè)，新增1臺(tái)BBU和1臺(tái)微RRU設(shè)備，安裝于服務(wù)區(qū)和等候區(qū)側(cè)面。某營(yíng)業(yè)廳室內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖3所示：

作為移動(dòng)自有營(yíng)業(yè)廳，建設(shè)本站點(diǎn)可起到提升客戶感知的重要作用。和傳統(tǒng)室分系統(tǒng)相比，采用微RRU設(shè)備建設(shè)本站點(diǎn)，建設(shè)難度大幅降低，無需破壞室內(nèi)天花結(jié)構(gòu)及裝飾產(chǎn)品，只需掛墻安裝設(shè)備即可，施工方便快捷。

本站點(diǎn)建設(shè)總造價(jià)約為4萬元，建設(shè)完成后，該營(yíng)業(yè)廳的室內(nèi)覆蓋建設(shè)需求得到滿足，測(cè)試指標(biāo)達(dá)標(biāo)。測(cè)試區(qū)域RSRP和上下行速率對(duì)比如表2所示。

4.2 皮飛站應(yīng)用案例

某寫字樓，樓高6層，呈長(zhǎng)方形，共四部電梯，每層面積2212 m2，周圍建筑密集，人流量較大，移動(dòng)用戶眾多，對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求很高。寫字樓現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境如圖4所示：

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，由于建筑物密集、內(nèi)部結(jié)構(gòu)信號(hào)屏蔽明顯，樓宇遮擋有弱覆蓋情況。另外，由于寫字樓內(nèi)有大量人群使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，手機(jī)上網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量大幅提升，導(dǎo)致小區(qū)擁塞，容易出現(xiàn)掉線現(xiàn)象。針對(duì)以上情況，急需進(jìn)行室內(nèi)覆蓋建設(shè)。

但業(yè)主對(duì)本項(xiàng)目的實(shí)施態(tài)度較為抗拒，他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、環(huán)境美化要求較高，美化要求較高，允許工程完成期限較短?？紤]人流量、話務(wù)量、綜合布線美觀、建設(shè)工期等要求，最終選擇采用分布式皮飛站的建設(shè)方案，采用1臺(tái)BBU、5臺(tái)PB和36臺(tái)PRRU設(shè)備。5臺(tái)PB安裝在對(duì)應(yīng)樓層的弱電井，PRRU設(shè)置在內(nèi)部走廊，采用全向吸頂?shù)姆绞较蛑苓吀采w，對(duì)于個(gè)別較大辦公室則放置在房間內(nèi)。

由于分布式皮飛站PB和PRRU之間是采用網(wǎng)線鏈接，走線靈活易部署，不用破壞寫字樓墻體，因此極大程度地降低了業(yè)主協(xié)調(diào)難度，并且扁平化的結(jié)構(gòu)使得總體工程復(fù)雜度降低，在施工工期上也滿足了業(yè)主要求，從而本站點(diǎn)順利建設(shè)完成。

本站點(diǎn)建設(shè)總造價(jià)約20萬元，建設(shè)完成后，寫字樓的室內(nèi)覆蓋建設(shè)需求得到滿足，測(cè)試指標(biāo)達(dá)標(biāo)。測(cè)試區(qū)域RSRP和上下行速率如表3所示。

5 結(jié)束語

微小站具有體積小、重量輕、對(duì)安裝條件要求低、部署靈活快速、建設(shè)成本低等方面的優(yōu)勢(shì)，適用于建筑物結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、易于穿透的室外打室內(nèi)場(chǎng)景或傳統(tǒng)室分建設(shè)比較困難的室內(nèi)場(chǎng)景，如大型商場(chǎng)、寫字樓、高檔住宅等，通過合理部署微小站，可有效解決室內(nèi)深度覆蓋問題，提升用戶感知。本文根據(jù)工程實(shí)際建設(shè)中的兩個(gè)具體應(yīng)用案例，對(duì)微小站建設(shè)前后測(cè)試區(qū)域的RSRP和上下行速率進(jìn)行了對(duì)比分析，測(cè)試結(jié)果證明，微小站在室內(nèi)深度覆蓋中的應(yīng)用切實(shí)可行。在后期的TD-LTE室內(nèi)深度覆蓋建設(shè)中，微小站的應(yīng)用或能進(jìn)一步促進(jìn)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。

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