分布式皮基站在4G室分中的應用研究

郭渝

摘 要： 隨著各大運營商4G網絡的不斷建設完善，4G網絡不同形態的基站設備也逐漸成熟，室內分布系統覆蓋可選擇的設備形態越來越多，建設方式也更靈活。本文通過對分布式皮基站的原理與結構進行討論，詳細分析了分布式皮基站的優缺點，研究探討了在4G室內分布系統中分布式皮基站的應用前景。

關鍵詞： 分布式皮基站；4G；室分

引言：

隨著4G網絡技術的發展與成熟，基站的形態也進一步得到發展，一些低功率的基站設備形態逐漸出現，并在現網中得到應用。其中最具代表的就是皮基站，它在室內分布系統已開始廣泛應用。

1 皮基站的定義

依據3GPP無線網絡基站設備分類標準和科學計數法的命名原則，將4G無線網絡基站設備按發射功率大小分為四大類：宏基站（MACRO SITE）設備、微基站（MICRO SITE）設備、皮基站（PICO SITE）設備和飛基站（FEMTO SITE）設備，各類基站設備的參數見表1。

皮基站屬于小功率基站，它們依據設備形態的不同，又分為一體化皮和分布式皮基站，其中分布式皮基站由于其在室內分布系統中的應用。

2 分布式皮基站的結構

分布式皮系統組成包括基帶單元、接入合路單元、擴展單元和遠端射頻單元。基帶單元與接入合路單元、接入合路單元與擴展單元間均采用光纖連接，最大拉遠距離10km；擴展單元與遠端射頻單元之間采用五類線或六類線連接，遠端射頻單元支持POE供電。

分布式皮所有設備都支持監控，其網絡結構如圖1所示。

分布式皮系統通過接入合路單元合路，系統可以同時接入4G及2G。對于4G而言，分布式皮基站屬于基帶拉遠設備；對于2G，其射頻信號接入到接入合路單元，后續設備直接放大拉遠。遠端射頻單元特別小巧（直徑10cm左右），可以直接放裝或外接天線，射頻拉遠單元輸出可實現多制式功率自動匹配同覆蓋。

3 分布式皮基站的優缺點分析

分布式皮基站具有以下優點：

（1）施工便捷，協調更容易。傳統的同軸電纜分布系統無源器件多，饋線布放容易引起業主反感。分布式皮基站采用光纖和網線連接，業主更容易接收，協調更容易。同時網線和光纖比同軸電纜易于布放，建站速度快。

（2）功率控制更精確，覆蓋效果佳。傳統分布系統有多級的功分器和耦合器，設計時雖然會進行鏈路預算，但是實際建成時天線末端的功率會出現誤差，無法達到精確覆蓋。分布式皮基站可以通過對遠端射頻單元功率的調節，精確控制天線口輸出功率，實現精確覆蓋。

（3）支持全系統監控，維護方便。傳統室內分布都是由無源器件組成，無法監控，出現故障后定位難度大。分布式皮基站各個設備都支持網管監控，后臺即可發現并定位故障。

（4）軟件設置小區合并或分裂，擴容方便。傳統分布系統擴容可能會增加RRU數量，并重新調整分布系統結構，實施難度大。分布式皮基站由于每個遠端射頻單元覆蓋區域較小，擴容時不需要調整分布系統拓撲，直接后臺配置遠端射頻單元所屬小區即可，簡單快捷，便于靈活構建較大規模的分布系統。

分布式皮基站的主要缺點是：

（1）主設備廠家支持程度有一定差別，造價成本較高，個別廠家設備成熟度低。

（2）在建設前需要明確支持的網絡制式和頻段。如建成后需要提供其它系統或新的頻段覆蓋時，則需更新遠端模塊，改建工程量較大。

（3）遠端為有源設備，需要獨立供電或通過五/六類線供電，因此不適用于取電困難、封閉、潮濕的場景。

4 結語

分布式皮基站在施工與維護的便利性，美觀性優點明顯，適用于覆蓋和容量需求均較大的重要室內大型場景，如大型場館、交通樞紐、大型寫字樓、商場等覆蓋面積巨大、單位面積業務密度大或潮汐效應明顯的場景，在4G室內分布系統建設的同時，可以兼顧2G網絡的覆蓋，同時遠端射頻單位采用六類線連接，還可以為未來5G網絡的覆蓋做準備。

參考文獻

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[2] 王帥等，三層架構分布式基站在室分系統中的應用研究[J]，移動通信，2015（09）：73-76.

[3] 趙葉等，LTE微基站在4G網絡中的應用[C]， 遼寧省通信學會通信網絡與信息技術年會，2016：681-685.