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Small Cell力助LTE“補(bǔ)盲”和“吸熱”

光纖在線編輯部  2015-06-02 08:14:48  文章來源:原文轉(zhuǎn)載  

導(dǎo)讀:

6/2/2015,Small Cell小基站的稱謂是相對(duì)于傳統(tǒng)宏蜂窩基站即Macro Cell而言的。它們的劃分標(biāo)準(zhǔn)取決于典型覆蓋距離、站高和基站發(fā)射功率,以基站有效覆蓋范圍為主,業(yè)界對(duì)于二者的劃分界定并不十分統(tǒng)一。目前國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未對(duì)小基站進(jìn)行定義,業(yè)界一般將其分為瓦級(jí)產(chǎn)品(1W~10W,典型為5W)和毫瓦級(jí)產(chǎn)品(100mW~500mW,典型為100mW)兩類。
   
    小基站按設(shè)備形態(tài)劃分一般分為一體化基站和小型RRU單元。其中一體化小基站設(shè)備含有基帶和射頻單元,具有基站主要功能,可直接連接核心網(wǎng),而對(duì)于小型RRU設(shè)備,一般僅含有射頻單元,需與BBU相連實(shí)現(xiàn)基站功能,不能直接連接核心網(wǎng)。

    小基站的主要應(yīng)用場景有兩種:一是在宏站弱覆蓋場景使用,主要用于覆蓋“補(bǔ)盲”;二是在擴(kuò)容場景使用,主要用于宏基站容量“吸熱”。對(duì)于這兩種場景,國內(nèi)外主流設(shè)備商均已推出成熟的小基站產(chǎn)品和解決方案。



  
表1




 
 表2


Small Cell的覆蓋與容量能力


    一般來說,宏站通信符合Hata模型,信號(hào)強(qiáng)度主要和距離相關(guān),能夠?qū)崿F(xiàn)大面積面狀覆蓋,適合于作為主力覆蓋,是LTE網(wǎng)絡(luò)的骨骼。

    小基站覆蓋受地形影響大,基本上屬于視距覆蓋,覆蓋面積小,適用于點(diǎn)狀或線狀場景,適合作為宏站覆蓋的補(bǔ)充或改善的手段。表1體現(xiàn)了在主流LTE頻段典型發(fā)射功率及站高設(shè)置下,宏基站與小基站的典型覆蓋能力數(shù)值。

    小基站的覆蓋范圍不固定,覆蓋效果差異較大,因此較難確定準(zhǔn)確的典型容量。一般來說,小基站一般覆蓋范圍較小,業(yè)務(wù)吸收能力弱于宏站,但同時(shí)小基站在其有效覆蓋范圍內(nèi)構(gòu)建的無線環(huán)境優(yōu)于宏站,因此一般其空口能力比宏站強(qiáng)。

    而宏站覆蓋面積大,典型部署為正六邊形覆蓋。3GPP規(guī)定了典型宏站場景的NGMN case1/case3模型,可以用于宏站的容量估算。表2以瓦級(jí)小基站為例,區(qū)分峰值速率和用戶數(shù),確定在LTE FDD 20M帶寬下小基站的容量能力。

   當(dāng)然,LTE小基站的覆蓋和容量性能與RB的分配算法、調(diào)度模式和調(diào)制方法緊密相關(guān),所以在實(shí)際中也是千變?nèi)f化的。本文只是以典型案例進(jìn)行介紹,對(duì)于其他不同情形還需進(jìn)一步分析。

    綜上所述,LTE小基站的容量與覆蓋性能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估的重要指標(biāo),其中覆蓋性能決定了系統(tǒng)是否可以帶給用戶穩(wěn)定、可靠的業(yè)務(wù)感知,容量吸熱性能決定了對(duì)于網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)的話務(wù)吸收情況。

Small Cell的主要應(yīng)用場景

    小基站主要應(yīng)用于弱覆蓋和擴(kuò)容場景。在弱覆蓋場景,小基站主要應(yīng)用于宏站成片小范圍的“盲弱”覆蓋區(qū)域,并應(yīng)兼顧區(qū)域內(nèi)的室內(nèi)覆蓋。這種補(bǔ)盲場景中產(chǎn)生的宏微干擾類似宏站間的干擾。

    用于覆蓋目標(biāo)的站點(diǎn)可以根據(jù)實(shí)際光纖資源情況采用小型RRU或者一體化系統(tǒng),主體產(chǎn)品方案為小型RRU設(shè)備,輔以一體化小基站設(shè)備。

    對(duì)于室外補(bǔ)盲場景可根據(jù)弱覆蓋區(qū)域大小及無線傳播環(huán)境等因素選擇1W~5W的小基站設(shè)備,如密集城區(qū)5W燈桿站的覆蓋區(qū)域?yàn)?00~200米。

    在內(nèi)置天線滿足覆蓋要求的情況下,可采用內(nèi)置天線小基站,其余情況可采用支持外接天線的小基站,此時(shí)需根據(jù)無線環(huán)境合理選擇使用的天線類型。

    應(yīng)用小基站進(jìn)行室外補(bǔ)盲時(shí),需注意控制室外小區(qū)的覆蓋范圍,通過控制站址高度、安裝位置、發(fā)射功率、天線波瓣圖等使室外站盡可能精確覆蓋目標(biāo)區(qū)域,盡量減少與周圍宏站之間的干擾。

    小基站可以使用光纖、PON等回傳技術(shù)。

    在擴(kuò)容場景,小基站由于能在單位空間提供較高容量,適宜在宏站覆蓋范圍的話務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行規(guī)模部署,在能獲得不同頻段資源的前提下盡量考慮宏微異頻組網(wǎng)。

    用于實(shí)現(xiàn)容量目標(biāo)的站點(diǎn)需要滿足容量的需求,應(yīng)采用分布式結(jié)構(gòu),主體產(chǎn)品方案采用小型RRU設(shè)備。

    在容量吸收?qǐng)鼍耙话憧紤]應(yīng)用小區(qū)擴(kuò)展(CRE)、(F)eICIC等宏微協(xié)調(diào)及干擾控制技術(shù)保證小基站的吸熱效果,其中CRE技術(shù)主要用于在宏站覆蓋良好環(huán)境下擴(kuò)展小基站覆蓋范圍,以提高小基站的話務(wù)吸收能力;(F)eICIC技術(shù)主要用于CRE啟用后的宏微干擾協(xié)調(diào)。另外還有Comp(多點(diǎn)協(xié)作技術(shù))也是擴(kuò)容場景中干擾協(xié)調(diào)的關(guān)鍵技術(shù),各無線設(shè)備廠家計(jì)劃在2015年陸續(xù)支持相關(guān)技術(shù),需在后期進(jìn)一步跟蹤和驗(yàn)證。

Small Cell全球化商用部署加速

    國內(nèi)外主流設(shè)備商均已推出成熟的小基站產(chǎn)品和解決方案,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2014年年底,LTE的小基站設(shè)備已在全球超過100個(gè)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)部署,韓國LGU+、美國Verizon公司、日本軟銀公司、新加坡singtel等均已成功商用部署小基站,建設(shè)規(guī)模在數(shù)百個(gè)不等。

    韓國LGU+為解決室外弱覆蓋問題,應(yīng)用一體化小基站,主要場景是室外補(bǔ)點(diǎn),安裝位置主要在路燈桿上。

    美國Verizon公司部署微RRU/一體化小基站用于吸收熱點(diǎn)話務(wù),改善用戶體驗(yàn)。美國Verizon公司是較早推出LTE業(yè)務(wù)的領(lǐng)先運(yùn)營商,快速的網(wǎng)絡(luò)部署和積極的市場策略,使得用戶與業(yè)務(wù)快速增長,網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷增高,以至于大城市的熱點(diǎn)區(qū)域用戶體驗(yàn)受到負(fù)面影響。針對(duì)這種情況,該運(yùn)營商在積極應(yīng)用新的頻段的同時(shí),也開始部署小基站,與宏蜂窩一起吸收話務(wù)流量。

    日本軟銀公司部署微RRU分流宏蜂窩話務(wù)。日本東京以高人口密度和高話務(wù)密度著稱,尤其在日本的地鐵站附近更是突出,單一的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足如此高的話務(wù)需求。2013年開始,日本軟銀公司探索如何利用小基站進(jìn)行宏蜂窩的負(fù)荷分擔(dān)。目前已經(jīng)在該運(yùn)營商的多個(gè)地鐵站點(diǎn)部署了微RRU, 典型站點(diǎn)的天線高度為5~10m,輸出功率為2×5W。

    新加坡singtel部署小基站以提升室內(nèi)局部容量。2013年新加坡singtel公司建設(shè)小基站以快速增加室內(nèi)局部的容量。因?yàn)樾』驹O(shè)計(jì)靈巧,對(duì)站點(diǎn)要求低,能夠?qū)崿F(xiàn)快速部署和精準(zhǔn)擴(kuò)容。 
作者:中國電信北京研究院 宋譜   來源:人民郵電報(bào) 
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