LTE無線網絡中微基站運用

譚蘋

摘 ? ?要：隨著我國社會經濟不斷發(fā)展，為了能夠全面提高4G網絡的覆蓋率，解決4G網絡覆蓋盲點，微基站的應用也愈加廣泛。當今城市正處于高速發(fā)展階段，隨著建筑工程的增多，TD-LTE在覆蓋中也存在著諸多盲點，宏基站已經無法滿足用戶需求，因此加入微基站有著重要意義。基于此，本文重點探究LTE無線網絡中微基站的應用。

關鍵詞：LTE無線網絡;微基站;應用

中圖分類號：TN929.5 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1004-7344（2019）03-0225-02

引 言

通信技術的應用質量會直接影響人們的生活水平，TD-LTE網絡業(yè)務發(fā)展也對LTE無線網絡覆蓋提出了更高要求。在新時期下，城市新建工程多數(shù)都是高層建筑，并且建筑密度也不斷提高，很多高層密集區(qū)、高頻段密集區(qū)的頻率資源都對LTE無線網絡覆蓋提出了更高的要求。LTE網絡能夠為用戶提供高頻段網絡，同時也是推動4G網絡發(fā)展的基礎，而用戶不斷增加、高層數(shù)量增多，導致LTE無線網絡覆蓋面臨著巨大問題，這就要應用微基站彌補LTE無線網絡覆蓋的盲點，為用戶提供更高質量的服務。下文筆者就針對一體化微基站、Relay應用進行分析。

1 ?一體化微基站

1.1 ?什么是一體化微基站

一體化微基站就是同時具備射頻、基帶的基站，具有集成度高、適應性強、部署靈活等優(yōu)勢。一體化微基站可以配合微波傳輸、單線傳輸、場景天線覆蓋，從而彌補宏基站無線網絡覆蓋盲點問題。一體化微基站的靈活部署方面體現(xiàn)在不同的安全條件，同時支持抱桿、掛墻、燈桿安裝等形式，同時也支持小型化天線一體化安裝，不需要另設機房，在實際安裝層面上有著很強的便利性。與宏基站相比，一體化微基站選址租賃費用、網絡維護、設備用電等成本都可以有效節(jié)省，維護成本可以降低40%左右。由于一體化微基站站點不需要另設機房，因此單站投資更低，也就是節(jié)省35%。

1.2 ?一體化微基站的應用

結合一體化微基站特性，可以實現(xiàn)室外補熱、室外補盲、室外打室內等幾種應用形式。結合實際檢測與應用，一體化微基站在這些應用場景當中都可以實現(xiàn)不錯的效果。

（1）室外補盲

如果建筑物在兩個宏基站之間，可能會造成一部分信號覆蓋盲區(qū)，這就可以通過在建筑附近建設一個微基站，將盲區(qū)彌補（如圖1）。這樣即可有效改善RSRP、SINR、吞吐量。

（2）室外補熱

如果兩個宏基站中間有一塊數(shù)據業(yè)務密集地區(qū)，只憑借兩個宏基站難以滿足負責區(qū)域的網絡要求。因此，在兩個宏基站之間增設一個一體化微基站，用于無線網絡信號補充（如圖2）。結合實際應用結果，一體化微基站的補熱效果十分明顯，同頻補熱和異頻補熱之后的吞吐量是之前的3倍以上。異頻補熱吞吐量要比同頻補熱高出43～165%，考慮到熱點地區(qū)同頻之間的干擾較為嚴重，所以在實際應用當中，盡可能采用異頻補熱的方法。

（3）室外打室內

由于室內場景的限制，周圍宏基站距離室內網絡接收設備距離較遠，無法保證無線網絡覆蓋質量，此時可以在建筑屏邊建一個一體化微基站，該微基站主要是用于本建筑網絡信號覆蓋，合理選擇天線會直接影響網絡信號覆蓋效果。通常高增益天線要比遞增益天線覆蓋性能更強，但是在安裝中存在著難度。因此在天面空間充足、施工便捷的情況下，盡可能選盡責高增益天線提高網絡覆蓋效果。如果選址較為困難或施工難度大，則要使用低增益天線。

從理論上來說，微基站發(fā)射功率和網絡覆蓋效果成正比，但是發(fā)射功率為10W、20W、40W時，其吞吐量相差并不明顯，綜合考慮微基站的建設成本以及設備集成度，建議使用一體化微基站的發(fā)射功率為2×5W的形式。

1.3 ?一體化微基站的適用場景

從一體化微基站作用以及使用方法來看，其主要適用于的場景如下：①室外LTE網絡覆蓋較差，或者預計在短時間內區(qū)域業(yè)務增加，這就需要事先采用熱補、盲補等方法，從而強化覆蓋，例如區(qū)域緊急投訴、區(qū)域網絡集會等;②室外街道存在著高樓遮擋，形成了帶狀區(qū)域弱覆蓋;③山區(qū)、偏遠地區(qū)建設;④自然環(huán)境惡劣、低話務區(qū)域;⑤高速公路、鐵路、隧道等低話務、帶狀連續(xù)覆蓋、用戶移動狀態(tài)下的交通沿線。

2 ?Relay技術

2.1 ?什么是Relay

在LTE-Advanced系統(tǒng)中的關鍵技術，能夠為運營商提供更加靈活、便捷的網絡部署手段，從而提高網絡覆蓋率以及網絡容量。Relay主要的作用就是提高無線網絡覆蓋面積，為陰影衰落區(qū)域以及信號死角區(qū)域提供LTE無線網絡信號。相比于基站設備，Relay設備復雜度更低，所以采用Relay設備進行局部覆蓋可以進一步節(jié)省成本。

通過在LTE網絡中加入Relay節(jié)點之后，則主站和Relay節(jié)點之間就會形成一個無線連接的基站（eNB），如圖3，Relay節(jié)點設置在主基站和用戶（Uu）之間。在Relay系統(tǒng)當中需要重點考慮兼容R8用戶。Relay節(jié)點當中可以包含兩個物理層實體，一個實體主要是聯(lián)動其他下屬用戶通信功能;另一個實體主要作用于用戶，也就是和主基站之間的通信功能。通過采用Relay接入網，Relay與主基站之間的孔口命名為Un接口，用戶和Relay之間的接口依然是Uu。通常每個基站支持增設30～40個Relay接點。

2.2 ?Relay物理層技術

通過對LTE-Advanced進行分析可知，其主要支持兩種Relay節(jié)點，包括類型ⅠRelay和類型Ⅱ，其中，3GPPRAN主要是對類型ⅠRelay進行標準化研究，其主要表現(xiàn)在：

（1）回程鏈路以及接入鏈路采用相同的載波頻率資源。如果這兩條鏈路信號收發(fā)功能同時進行，則Relay的收發(fā)通道之間無法實現(xiàn)較好的信號隔離，所以會產生Relay發(fā)射信號干擾自身接受信號的情況。為了避免出現(xiàn)信號干擾等問題，類型ⅠRelay可以采用時分的形式工作連接在鏈路與回程鏈路上。針對TDD模型類型ⅠRelay來說，DonoreNodeB-Relay的傳輸再下行子幀下完成，而Relay-DonoreNodeB需要在傳輸上行子幀中完成。

（2）管理獨立小區(qū)，具備獨立的物理信號，Relay節(jié)點發(fā)送獨立同步信號、參數(shù)信號等。

（3）在每個小區(qū)操作當中，UE從Relay節(jié)點接受調度信息以及上行數(shù)據包的確認與反饋，同時發(fā)送相應的探測信號、信道質量信息、數(shù)據包確認等傳輸?shù)絉elay節(jié)點中。

（4）為了能夠提高Relay節(jié)點應用的兼容性，對于Rel-8UE來說，Relay節(jié)點就好比一個Rel-8的eNB。

（5）針對LTE-AUE來說，Relay節(jié)點可能顯示出不同的Rel-8eNB特性，從而保證其整體性能。

2.3 ?Relay部署與天性選擇

由于Relay設備體積十分精巧，安裝較為靈活，可以將其增設在燈桿、廣告牌、屋面小抱桿上。Relay回傳鏈路通常是采用了定向天線來確保回傳性能，結合市場實際情況部署即可，例如應用在全向、定向天線之中。

3 ?結束語

總行所述，為了能夠提高TLE無線網絡覆蓋面積，微基站的應用愈加廣泛，本文提出了一體化微基站與Relay的應用，其不僅能夠提高網絡容量、拓寬覆蓋面、填補盲區(qū)，還可以實現(xiàn)快速部署、靈活安裝，從而滿足市場需求。

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收稿日期：2018-12-10