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

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(lái)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(wèn)題。

近年來(lái)，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(kāi)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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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(wú)需Ir接口，無(wú)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(guò)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(guò)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(wèn)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(kāi)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(wú)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(guò)建設(shè)站點(diǎn)提升客戶感知。考慮到站點(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(wú)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(wàn)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。考慮人流量、話務(wù)量、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(wàn)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(yǔ)

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(guò)合理部署微小站，可有效解決室內(nèi)深度覆蓋問(wèn)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。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉金科，黎建波. LTE微基站應(yīng)用分析[J]. 移動(dòng)通信， 2015，39（7）： 32-36.

[2] 劉遠(yuǎn)高，張磊，蔣曉虞. 微基站在4G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 電信快報(bào)， 2014（8）： 14-16.

[3] 葉俊，呂楊鈰. 淺談微小站在LTE網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)新通信， 2016（9）： 57-58.

[4] 聶君，門里，鐘聲，等. LTE深度覆蓋技術(shù)演進(jìn)與方案選擇[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)， 2016（10）： 33-37.

[5] 浦恩彥. LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中微基站的應(yīng)用探討[J]. 中國(guó)新通信， 2016（16）： 89-90.

[6] 伍岳. 一體化小基站在4G深度覆蓋中的應(yīng)用研究[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)， 2016（7）： 63-66.

[7] 殷哲，馬哲銳，山笑磊. LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中微基站的應(yīng)用探討[J]. 移動(dòng)通信， 2016，40（5）： 55-59.

[8] 李新，王四海，楊光，等. LTE微站應(yīng)用以及宏微協(xié)同組網(wǎng)研究[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)， 2015（9）： 18-21.

[9] 羅肖. 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)微基站應(yīng)用部署探討[J]. 信息通信， 2015（1）： 233-234.

[10] 申建華. 4G LTE室內(nèi)覆蓋解決方案探討[J]. 數(shù)字通信世界， 2015（10）： 10-13. ★