原创《小微基站特点分析和典型应用场景》
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摘 要：随着移动通信发展,网络建设重点逐渐由广度向深度与厚度转变,因此小微基站将会成为下阶段基站建设的主要模式.本文通过对小微基站的特点分析进而对其应用场景进行研究总结,旨在对后期小微基站规划与选址建设起到一定的指导作用.
关键词：移动通信；微基站；皮基站；应用场景
1 引言
目前,运营商网络已基本实现城乡连续覆盖,同时随着4G发展,网络建设的重点逐渐由“广度”向“深度”及“厚度”转变,网络结构由“单层”向“多层”、由“平面”向“立体”转变,全面推进多种制式与各种功率等级的基站组成的多系统、多场景、多层网络结构的建设和优化.
同时,宏站建设普遍面临协调难度大、建设周期长等困难,通过引入小微基站,以“ 小快灵”的建设手段,快速与现网已有宏站形成多层次、多小区、多载波的立体异构网络,解决深度覆盖不足的问题及热点区域的容量补充,满足用户的业务需求,有效提升网络容量和质量.
2 小微基站定义及特点
4G无线网络基站按照设备功率及覆盖距离可大致分为宏基站、微基站、皮基站和飞基站4 种站型,具体见表1.
各种站型均发挥着重要功能,在网络上又相互补充,空间架构关系如图1所示.
通常,设备单载波发射功率小于10W的设备定义为微小设备,采用微小设备建设的基站即为小微基站.小微基站设备体积小、重量轻,主要用于解决局部区域补弱补盲、高层多层住宅小区覆盖、室内大中小型开阔空间覆盖,提升盲区RSRP、SINR及上下行吞吐量等.主要特点如下：
（1）小微基站射频拉远单元与天线集成为一体,设备体积小（一般小于10L）、重量轻（一般小于10kg）,安装条件要求低,易伪装,业主抵触小.
（2）小微基站室外天线挂高较低,一般不超过15m,覆盖距离约200m以内.
（3）小微基站覆盖室内主要用在室内较为空旷、隔断较少且价值较高站点.根据当前小微基站产品的性能及网络现状,微基站与皮基站为当今主流,主要用于室外与室内局部的补盲、补弱、补热,以下重点分析微基站与皮基站的典型应用.
3 微基站典型应用分析
3.1 分布式微站与一体化微站区别
微基站根据设备的集成程度可分为分布式微基站与一体化微基站两种类型,主要区别为分布式微基站集成了RRU+天线（天线可外接）,BBU采用独立并拉远的方式；而一体化微基站集成了基带单元、射频拉远单元与天线为一体,BBU+RRU+天线.另外,从容量角度来说,分布式微站便于后期载频扩容,而一体化微站则无法扩容,即分布式容量大于一体化容量.鉴于以上特点与区别,在工程实施中一般采用分布式微基站取代一体化微基站.
3.2 典型分布式微站设备
以中兴厂家为例,其他厂家设备均大同小异.首先介绍A8712 与R8972S 两款典型分布式微站设备的主要性能,详见表2,主要区别为：一是A8712 为美化外观,而R8972S 为常规RRU 样式外观非美化；二是A8712 支持D频段,而R8972S 不支持；三是发射功率A8712 略大于R8972S；四是A8712 高于R8972S约30（见表2）.鉴于以上区别,在规划阶段需充分考虑周围环境要求、站址的协调难易程度、频率规划及预覆盖范围、建设投资等诸多因素进行设备合理选型.
3.3 分布式微站应用场景
分布式微基站可以在密集市区、居民小区、城中村、城区道路、风景区及学校等场景的街道灯杆、监控杆、附墙小抱杆等多种方式进行灵活选址建设,用于补充解决现网的覆盖或容量问题.
实践中典型案例分析：
（1）A8712街道站灯杆安装（见图2）
如图2 所示,通过与市政部门协商,利旧现有9m路灯杆,安装了3 台A8712设备,挂高约5m,主要用于覆盖周边道路及低层商铺.设备小且轻、完全符合原灯杆承重要求,设计时颜色与灯杆杆体颜色一致,隐蔽性强.建设开通后完美解决该区域周围弱覆盖问题.
（2）R8972S街道监控杆安装（见图3）
如图3 所示,通过与交通部门协商,利旧道路边监控杆,经核实设备重量满足监控杆体承重要求,且周围环境及监控杆对设备美化程度无要求,故选择安装了2台R8972S 设备,挂高约2m,主要用于覆盖主干道路弱覆盖区域及周围的居民区.
（3）R8972S附墙抱杆安装（见图4）
如图4 所示,考虑到居民房的实际结构与承重要求,结合周围环境情况及业主对设备美化程度要求,综合考虑选择使用R8972S 设备,采用外墙附挂小抱杆方式进行安装,挂高约5m.建设开通后基本解决城中村信号弱覆盖及用户投诉问题.
4 皮基站典型应用分析
4.1 皮基站原理
分布式皮基站采用BBU+MAU+P-Bridge+pRRU组网方式,详细网络架构见图5.
●基带单元BBU：完成基带信号的调制和解调,下行产生基带信号发送到远端汇聚单元,上行对从远端汇聚单元过来的信号进行解调.
●远端射频单元PicoRRU：通过无线收发实现宽带信号的接入、实现射频信号和数字中频信号的转换.PicoRRU为吸顶灯造型,简洁美观.
●远端汇聚单元P-Bridge：主要完成光口到以太网电口信号转换,下行信号分路,上行信号合路的功能,并可通过POE（Power over Ethernet）为远端PicoRRU供电.
●多制式接入单元MAU：通过射频线缆与射频信源互联,完成射频信源输出的射频信号到IQ 信号的转换,与BBU 传来的IQ 信号合路后传递给P-Bridge；将P-Bridge 传来的IQ 信号分路,发送给BBU或转换为射频信号传递给射频信源.
4.2 皮基站应用场景及优点
与传统室分相比皮基站优点如下：
（1）皮基站采用便于快捷施工的五类线,代替了室内分布系统的馈缆、合路器等众多器件,施工相对方便.
（2）设备小巧、轻便、美观,集成内置天线,采用POE供电方式,减小站址协调难度.
目前,皮基站设备主要用于室内覆盖,适合于室内大型开阔空间且高价值站点,如写字楼、机场候机楼、高铁站候车室、会展中心、音乐厅、电影院、高档宾馆酒店等.
5 小微基站建设思路与建议
通过以上分析,发现小微基站具有与常规宏站和传统室分诸多不一样地方,需充分利用其“小快灵”优势使其在网络架构中起到中流砥柱的作用.
目前,为实现通信基础设施资源共建共享,三家运营商全部宏站与符合六大场景室分站点全部移交运营商进行配套与分布系统建设.但随着通信网络的发展,小微基站将会成为后期网络建设的主流,移交铁塔公司统一建设也将会成为一种趋势,建议铁塔公司适当超前对小微基站特点与应用场景进行深入分析研究,同时加强与运营商衔接,联动市政、、交通、等政府部门,积极拓展行业合作,借势借力,攻坚疑难站址,为后续工作做好充分准备.
分析论文参考资料：
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