微小基站的應(yīng)用分析

劉 茜

（陜西通信規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，西安 710065）

1 引言

LTE網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過前期的工程建設(shè)和優(yōu)化，覆蓋已經(jīng)達到了較好的水平，可以為用戶在戶外提供良好的業(yè)務(wù)體驗。與之形成對比的是在室內(nèi)環(huán)境，尤其是高層建筑密集的城區(qū)，存在較多的覆蓋盲點，深度弱覆蓋嚴(yán)重不足。

同時，城市中新的建筑物不斷出現(xiàn)，造成無線環(huán)境發(fā)生變化，導(dǎo)致原有宏基站無法覆蓋；許多人為因素干擾，物業(yè)阻攔等造成選址困難，無法建設(shè)宏基站。因此，如何在盡量節(jié)約投資的前提下，快速優(yōu)質(zhì)的完成深度覆蓋成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)面臨的重要問題。

近年來，微小基站作為宏站建設(shè)方式的一種有利補充，具有使用靈活，安裝便利的優(yōu)點，成為運營商的最佳選擇，并得到廣泛應(yīng)用。特別是在深度覆蓋方面，微小基站的優(yōu)勢明顯。

本文從介紹微小基站的設(shè)備形態(tài)，分類入手，結(jié)合微小基站技術(shù)特點，組網(wǎng)方式，系統(tǒng)分析了微小基站在覆蓋方面的應(yīng)用前景。

2 微小基站設(shè)備形態(tài)及特點

2.1 微小基站按設(shè)備形態(tài)可以分為瓦級和毫瓦級兩類

瓦級微小基站（一般為1-5W）：為一體化設(shè)備，含BBU+RRU及內(nèi)置天線（也可選擇外接高增益板狀天線），可使用光纖、五類線等多種傳輸方式。

毫瓦級微小基站（一般為50-500mW）：為一體化設(shè)備或者小RRU。

兩類微基站設(shè)備形態(tài)及覆蓋能力如表1所示：

表1

2.2 微小基站設(shè)備特點

（1）體積小，重量輕。相比宏站，微小基站的體積和重量大約只有宏站的一半，使用靈活，安裝便利。

（2）發(fā)射功率低。微小基站發(fā)射功率一般為1～5W，或者是百毫瓦級，覆蓋范圍較為有限。

（3）支持多種上聯(lián)方式。除了宏站支持的光纖上聯(lián)，微小基站還支持無線回傳，五類線（網(wǎng)線）上聯(lián)方式，增加了安裝的便利性和適應(yīng)性。

（4）微小基站不足之處：微小基站覆蓋范圍有限，宏微組網(wǎng)易產(chǎn)生干擾，從而影響整個網(wǎng)絡(luò)性能，需通過宏微協(xié)調(diào)規(guī)劃避免過多的重疊覆蓋來減少干擾。

3 微小基站的組網(wǎng)方式

微基站通過光纜連接至IPRAN傳輸設(shè)備。如圖1所示：

圖1 微小基站組網(wǎng)示意圖

微基站通過PON上聯(lián)承載網(wǎng)，當(dāng)采用PON時，原則上全程利舊，不新增分光端口，只新建末梢皮纜和OLT上聯(lián)IPRAN承載網(wǎng)絡(luò)鏈路，皮纜要求具備高硬度功能，敷設(shè)保護線槽，且采用熱熔方式成端。

4 微小基站的站址建設(shè)原則

為更好提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果，室外微小基站要與主要覆蓋目標(biāo)區(qū)域之間盡量保持視距直達，天線安裝避免水平和垂直方向阻擋，天面低于目標(biāo)覆蓋區(qū)域時，選擇最佳的俯仰角。充分利用現(xiàn)有宏站站址資源，合理選用路燈桿、監(jiān)控桿等市政資源。室內(nèi)部署時，微小基站既可作為單獨的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決手段，也可以作為已建室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)提供局部覆蓋或容量補充；室內(nèi)微小基站應(yīng)當(dāng)正對用戶集中區(qū)域，同時應(yīng)盡量避免與鄰近同頻方向角正對，以減少宏微之間的同頻干擾。

5 微小基站建設(shè)的場景分類

微小基站建設(shè)的場景如下：

（1）室外局部小范圍的補盲。

（2）用于難以獲取宏站站址情況下的路燈站等。

（3）解決局部區(qū)域深度覆蓋問題。

（4）景區(qū)等環(huán)境要求較高區(qū)域的補盲。

在室外，微站室外微小基站場景分布比例，主要是商業(yè)區(qū)（15%）、旅游景點（4%）、城區(qū)街道（26%）、居民住宅小區(qū)（51%），其它（4%）等場景；在室內(nèi)，微小基站主要用于機場、劇院、體育館、會展中心、購物中心、火車站等容量需求大、施工工期要求高的場景。

6 微小基站的配套建設(shè)

室外微小基站設(shè)備優(yōu)先使用交流220V方式供電，也可以采用交流/直流供電；室內(nèi)微小基站設(shè)備一般為交流或者POE供電，若使用POE供電時應(yīng)考慮POE供電距離限制。

交流供電可采用高壓遠供或交流直供方式實現(xiàn)，直流供電一般通過近場小電源或48V低壓直供方式實現(xiàn)。

7 微小基站的選址建議

1）依托政府支持，將電信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)納入政府工程，申請開放基礎(chǔ)公共設(shè)施資源。

2）抓住公共基礎(chǔ)設(shè)施改造的機遇，把電信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)納入其中，通過改造，可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化安裝方式，并預(yù)留設(shè)備安裝空間，同時達到更好的美化效果。

3）與智慧城市規(guī)劃同步，微小基站的建設(shè)在智慧城市規(guī)劃階段同步考慮站址規(guī)劃，避免后期站點獲取被動。

各種場景下的微小基站站址選址方案如表2所示：

表2

8 微小基站的建設(shè)可能存在問題

（1）局限于小微基站自身特點，主要用于局部覆蓋和容量補充，目前小微基站僅在街道覆蓋用的較多，但需要解決的弱覆蓋還是大量存在于建筑物相對密集的室內(nèi)業(yè)務(wù)需求區(qū)域。如何做到精確定位，使小微基站做到有的放矢，精確定位，具體的操作方式還在探索中。

（2）限于小微基站自身定位，配套需要與其特點及定位相匹配，目前的小微基站配套建設(shè)還是采用無機房宏基站或宏基站拉遠的方式，這樣的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)可能產(chǎn)生超配，成本過大造成投資浪費。是否可采取與宏站差異化的配套標(biāo)準(zhǔn)（比如差異化電源保障的標(biāo)準(zhǔn)）還有待進一步探討。

9 微小基站應(yīng)用前景

微小基站的應(yīng)用要和網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模相關(guān)聯(lián)，在不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模階段，微小基站的定位、組網(wǎng)方式和建設(shè)規(guī)模都不盡相同。在4G建設(shè)前中期，微小基站以覆蓋為主，現(xiàn)階段局部覆蓋末梢補盲，補熱和促進工程快速實施是微基站部署的主要驅(qū)動力。微基站在后期則轉(zhuǎn)換為容量型，主要解決高數(shù)據(jù)流量問題。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷演進，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，預(yù)計微小基站的網(wǎng)絡(luò)功能將大幅提升，成為業(yè)務(wù)承載的主體，覆蓋場景范圍將進一步擴大。

未來微小基站將成為應(yīng)對5G流量數(shù)據(jù)風(fēng)暴，高容量、海量連接的必備利器。5G數(shù)據(jù)時代流量預(yù)計會增長500-1000倍，網(wǎng)絡(luò)密度會增加40倍左右，只有通過6扇區(qū)裂變，增加站址，室內(nèi)分布系統(tǒng)吸收，分流，微小基站等多種手段才能應(yīng)對數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長需求。

同時微小基站符合標(biāo)準(zhǔn)演進方向：small cell（低功率無線接入節(jié)點）在LTE標(biāo)準(zhǔn)化過程中占據(jù)了重要地位，是R12版本中最重要的標(biāo)準(zhǔn)化演進方向。

微小基站是異構(gòu)網(wǎng)的重要組成部分：微小基站構(gòu)筑宏微分層組網(wǎng)形態(tài)。夯實“面覆蓋”，加強“點覆蓋”，未來宏站，微小基站，室內(nèi)分布系統(tǒng)的吸收流量的比例可能為：2：4：4。由此可見，微小基站的應(yīng)用越來越廣泛。

10 結(jié)束語

微小基站作為宏站建設(shè)方式的一種有利補充，可與宏站相互結(jié)合，有效提升立體覆蓋效果，且可實現(xiàn)快速規(guī)模部署建站，是運營商建設(shè)基站的良好選擇。

[1] 肖育苗 微小站在4G室內(nèi)覆蓋中的應(yīng)用策略[J].移動通信2017，41（7）：65-69.