基于刀片式基站的4G覆蓋方案及效果分析

鄭杰　　查雙全

【摘 要】針對4G建設時間緊而傳輸、場地等條件有限的困難，研究了“刀片式基站+無線Relay”的新技術，并通過具體案例進行分析，指出該技術可適用于偏遠地區、公路沿線等場景，從而實現快捷、低成本的4G覆蓋。

【關鍵詞】刀片式基站 無線Relay 參考信號接收功率

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.06.003 中圖分類號：TN929.53 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1010（2016）06-0013-04

引用格式：鄭杰，查雙全. 基于刀片式基站的4G覆蓋方案及效果分析[J]. 移動通信， 2016，40（6）： 13-16.

1 引言

目前，移動4G已經進入到第四期工程，主要解決交通干線和農村覆蓋問題，實現縣城連續覆蓋、發達鄉鎮全覆蓋以及大部分農村熱點區域的覆蓋。但在中國移動農村和道路覆蓋現網站點中，由于站間距較大，傳輸資源相對短缺，若全部采用傳統的光纜傳輸模式進行基站組網，勢必需要新建相當數量的傳輸光纜。因此，建議在4G農村和道路覆蓋中采用“刀片式基站+無線Relay”的新技術，可有效解決無傳輸資源、無合適機房等問題，減少光纜投資，提升開站速度，以達到快速提升網絡覆蓋范圍的良好效果。

2 刀片式基站方案概述

刀片式基站（Blade Site）是華為公司創新性產品。它是指把BBU（Building Base band Unit，室內基帶處理單元）、電源、蓄電池柜都做成刀片式的外觀，并且能達到和RRU（Radio Remote Unit，射頻拉遠單元）一樣的防護等級，從而使得BBU、電源、備電、RRU等整套基站都能在室外掛桿安裝，不需要機房，可應用于物業協調難度大、無機房、需快速開站等場景。而Relay新技術能給4G基站提供無線回傳鏈路，部署Relay不依賴于光纖、微波等傳統的傳輸資源，可實現低成本、快捷的4G覆蓋延伸。Relay宿主基站為用戶提供覆蓋的同時，給Relay節點提供無線回傳鏈路，擴展宿主基站的覆蓋范圍。刀片式基站和Relay這2種技術相結合可以大大簡化4G新建站難度，縮短開站時間，僅需立抱桿引交流電即可開通4G基站，從而快速完成4G網絡覆蓋。

2.1 刀片式基站特點

刀片式基站主要應用場景為征地困難、無機房、快速建站的場景，主要特點如下：

（1）支持多頻段、多制式、多載波和MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出技術）等；

（2）可實現抱桿、掛墻和上塔多種安裝場景，真正實現“0”占地部署；

（3）實現電源、備電和BBU的拼接。

刀片式基站擁有完備的站點配套方案、“0”站址配電防護方案、“0”站址普遍使用、全天候的站址條件，能夠達到最優化的站點資源配置。刀片式基站組成原理如圖1所示：

2.2 無線Relay特點

無線Relay技術可以實現低成本、快捷的網絡覆蓋延伸，主要特點如下：

（1）宿主基站為用戶提供覆蓋的同時，給Relay節點提供無線回傳鏈路；

（2）Relay擴展宿主基站的覆蓋范圍；

（3）部署Relay不依賴于光纖、微波等其他傳輸資源，成本低、部署快。

無線Relay技術原理如圖2所示：

2.3 應用場景及分析

隨著4G覆蓋范圍的日益擴大，由于偏遠地區的建站配套條件有限，從簡化設備、簡單運維、容易擴展等角度考慮，可以運用刀片式基站來進行解決。特別地，對于傳輸光纜無法到達的地區，可以采用無線Relay的方式來解決。具體如表1所示：

3 案例分析

以北方某市農村工業園區為例，該工業園生活區為大型集團員工居住地，人員密度大，共計1200人左右，局部區域存在4G弱覆蓋及無覆蓋，員工上網困難，導致投訴增多。該工業園區實景圖如圖3所示：

由于該區域空曠，距最近的4G站點距離在2km以上，無傳輸光纜，因此不能采用傳統建設模式來解決該區域覆蓋問題。根據該區域實際情況，且該區域為大型工業園區，交流引入無問題，所以運用“刀片式基站+無線Relay”技術，可在短時間內完成引電和抱桿豎立即可完成4G站點的開通。建設該刀片式基站所需材料及設備如表2所示：

由表2可以看出，建設刀片式基站相較于傳統基站，無需提供交流配電箱、室內開關電源（或室外一體化電源柜）、蓄電池組、傳輸設備及光纜等，只需準備天饋抱桿等，節省了大量的投資與建設時間。本案例建設刀片式基站所需的時間從準備到開通僅需2周，建成后的刀片式基站實景圖如圖4所示：

3.1 單站效果分析

對刀片式基站-HLHD進行單站驗證，測試業務正常，下載速率約為33Mbps。

3.2 整體覆蓋分析

RSRP（Reference Signal Receiving Power，參考信號接收功率）覆蓋在刀片式基站開通前測試情況較差，基站開通后再進行往返測試，測試效果如表3所示：

3.3 投資分析

將刀片式基站與傳統宏站、分布式拉遠建設方式配套投資進行對比，具體如表4所示：

由表4可以看出，運用刀片式基站建設可以節省相當規模的投資。

4 結論

刀片式基站在技術性能及建設實施上擁有諸多優點，歸納總結如表5所示：

本文通過論述刀片式基站的主要特點及應用場景，并結合北方工業園區的具體案例，指出刀片式基站節省投資以及建設中的諸多優點，其可以為中國移動在偏遠地區、公路沿線等場景提供低成本、快捷的4G建網方案，迅速有力地擴大4G網絡覆蓋范圍。因此，運用“刀片式基站+無線Relay”的新技術可以有效解決無機房條件、無傳輸資源等問題，提升開站速度，從而達到節省投資、快速提升網絡覆蓋范圍的良好效果。

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作者簡介

鄭杰：工程師，工學碩士畢業于華中科技大學通信與信息系統專業，現任職于廣東省電信規劃設計院有限公司移動通信咨詢設計院，主要從事無線網絡規劃、設計與建設工作。

查雙全：助理工程師，工學學士畢業于湖北科技學院（咸寧學院）計算機科學與技術專業，現任職于廣東省電信規劃設計院有限公司綜合通信咨詢設計院，主要從事無線網絡規劃、設計與建設工作。