小基站成LTE異構(gòu)網(wǎng)中特殊場景覆蓋主角

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 | 劉金藝 陳越茂 呂亞莉

在LTE組網(wǎng)中，宏基站Macro eNB作為主力提供基本覆蓋；在重點(diǎn)樓宇和大型建筑，用室內(nèi)分布式系統(tǒng)（可以采用Macro eNB或Pico eNB作為信源）實(shí)現(xiàn)全面覆蓋；商業(yè)區(qū)可以采分布式基站，主要用來吸納容量。

同時(shí)，異構(gòu)網(wǎng)為解決LTE室內(nèi)覆蓋提供了更加豐富多樣的手段，是解決室內(nèi)特殊場景覆蓋的有效手段。

室內(nèi)特殊場景覆蓋

Home eNB室分解決方案

Home eNode B一般支持4個(gè)用戶，總吞吐量為下行50Mbit/s，上行20Mbit/s。Home eNB可通過有線電視同軸線、五類線或光纖等有線網(wǎng)絡(luò)連接運(yùn)營商核心網(wǎng)絡(luò)；即插即用，直接?布放，部署成本低；也可以接入室分系統(tǒng)，增強(qiáng)覆蓋，類似于WLAN；可提供區(qū)域內(nèi)的較高容量的覆蓋。

適用場景：Home eNB主要定位于家庭場景的室內(nèi)覆蓋，但是Home eNB也可以應(yīng)用于中小企業(yè)的辦公樓宇，采用Home eNB進(jìn)行辦公樓宇覆蓋具有部署靈活、施工方便、成本低廉等優(yōu)勢。

Pico eNB室分解決方案

Pico eNB是為了滿足家庭、辦公室的室內(nèi)接入、話務(wù)量激增應(yīng)用場景下的應(yīng)急通信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋和企業(yè)級用戶市場而設(shè)計(jì)的。Pico eNB既可以支持內(nèi)置天線又可以支持分布式天線，并且可以靈活安裝在任何地方。Pico eNB一般能支持64個(gè)激活用戶，150Mbit/s的下行吞吐量和75 Mbit/s上行吞吐量。通過FFR和X2接口，Pico eNB可以非常靈活地接入網(wǎng)絡(luò)。

Pico eNB用于對LTE宏基站覆蓋的補(bǔ)充，提供網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋和容量擴(kuò)充。Pico eNB不僅可以根據(jù)流量分布和無縫覆蓋的要求，靈活部署于熱點(diǎn)、盲點(diǎn)、小區(qū)邊緣甚至室內(nèi)區(qū)域，同時(shí)還可和宏站、微站（Micro cell）、家庭基站等不同形態(tài)的基站配合，實(shí)現(xiàn)分層組網(wǎng)。

Pico eNB既可以單獨(dú)部署Pico eNB+antennas用于樓宇覆蓋，也可以由BBU+Pico RRU或者M(jìn)acro eNB+Pico RRU的組合進(jìn)行部署，用于為Macro eNB分擔(dān)整個(gè)樓宇的容量，或作為熱點(diǎn)、盲點(diǎn)區(qū)域的補(bǔ)充。Pico RRU網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于其網(wǎng)絡(luò)容量是由BBU或Macro eNB來決定的，通過升級BBU或Macro eNB可以方便地對Pico RRU網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級。Pico RRU網(wǎng)絡(luò)可以通過P-Bridge集中RRU的業(yè)務(wù)，對RRU進(jìn)行集中管理。Pico RRU網(wǎng)絡(luò)能滿足運(yùn)營商所提出的便于安裝、易于升級、集中管理的要求。

適用場景：主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)速率需求相對較大，面積中等以下的建筑物覆蓋，Pico RRU可以單獨(dú)部署用于樓宇覆蓋，也可以用于為Macro eNB分擔(dān)整個(gè)樓宇的容量，或作為室內(nèi)外熱點(diǎn)區(qū)域，盲點(diǎn)區(qū)域的補(bǔ)充覆蓋。

Relay室內(nèi)覆蓋解決方案

Relay中繼就是在基站和移動臺之間增加中間節(jié)點(diǎn)，對信號進(jìn)行放大或再生處理后，再轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以提高傳輸信號的質(zhì)量和系統(tǒng)的容量。

中繼或中繼節(jié)點(diǎn)（Relay Node）的發(fā)射功率小于Macro eNB，且回程以無線方式實(shí)現(xiàn)，因而Relay Node的部署比Macro eNB的部署更加容易。正因?yàn)槿绱耍欣^可用于在難以實(shí)現(xiàn)有線回程的區(qū)域構(gòu)建LTE網(wǎng)絡(luò)。Relay Node可以連接到宿主eNodeB（DeNB），它負(fù)責(zé)建立指向核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)連接。

Relay中繼部署迅速，成本低，頻率配置靈活，對回傳資源沒有要求，易于保障室內(nèi)無縫覆蓋。

適用場景：主要應(yīng)用于有一定的數(shù)據(jù)速率需求，但沒有有線傳輸資源且已有室分系統(tǒng)的場景，主要用于LTE的信號延伸覆蓋，也可用于小面積的室內(nèi)/室外補(bǔ)盲場景。

特殊場景的異構(gòu)網(wǎng)覆蓋方案

LTE立體組網(wǎng)方案，分為覆蓋層和容量層。覆蓋層主要滿足無線覆蓋需求，由具備站址建設(shè)條件、易于安裝維護(hù)的宏站站點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)；容量層主要在覆蓋層下，利用宏蜂窩小區(qū)提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，針對高業(yè)務(wù)容量需求的熱點(diǎn)區(qū)域，使用微蜂窩、微微蜂窩、家庭基站等增加小區(qū)深度覆蓋、增加網(wǎng)絡(luò)容量、提升用戶感知等。此類站點(diǎn)由微站、Pico基站以及Home基站等基站類型來實(shí)現(xiàn)，在站點(diǎn)協(xié)調(diào)困難、部署困難的地點(diǎn)安裝。

根據(jù)異構(gòu)網(wǎng)的立體組網(wǎng)特性，選擇城市密集區(qū)域和城中村兩種特殊場景來探討異構(gòu)網(wǎng)的覆蓋組網(wǎng)技術(shù)。

城市密集區(qū)域異構(gòu)網(wǎng)覆蓋方案

城市密集區(qū)域是指建筑、商店、人流密集，且數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求超高的局部區(qū)域。城市密集區(qū)域的LTE覆蓋主要是盡可能的提高網(wǎng)絡(luò)容量，尤其是邊緣用戶的峰值用戶速率，提高頻率利用率。該場景的LTE立體組網(wǎng)物理上是以分層網(wǎng)絡(luò)覆蓋的原則，一般以Macro eNB提供基礎(chǔ)覆蓋，覆蓋街道和小的建筑，以Macro eNB和Pico eNB加分布系統(tǒng)覆蓋大型建筑，以Pico eNB和Home eNB對于覆蓋盲點(diǎn)和熱點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋，Relay站主要延伸Macro eNB的覆蓋范圍，對街道、地下室等進(jìn)行覆蓋。

城市密集區(qū)立體組網(wǎng)覆蓋方案存在的最大問題是小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)問題。首先合理規(guī)劃Macro宏基站的位置和小區(qū)覆蓋半徑；其次，室內(nèi)分布系統(tǒng)中建筑物邊緣采用定向室內(nèi)天線；再次，微微基站和家庭基站的部署要合理利用建筑物的空間阻隔，降低小區(qū)間的信號干擾。

建議采用軟頻率復(fù)用方案和功率控制的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的軟頻率復(fù)用方案是將所有頻率資源分為若干相互正交的子帶。宏基站邊緣分別使用其中的一部分，剩余資源可以在宏基站中心區(qū)域使用。宏基站覆蓋內(nèi)的Pico基站和家庭基站使用與宏基站邊緣正交的頻率資源。不同宏基站邊緣的子載波相互正交，宏基站邊緣與覆蓋內(nèi)的Pico基站和家庭基站子載波相互正交，有效抑制小區(qū)邊緣的干擾。軟頻率復(fù)用和功率控制聯(lián)合使用，宏基站邊緣的子載波使用全功率發(fā)射，其他子載波降低功率發(fā)射，以達(dá)到進(jìn)一步降低干擾的目的。

城中村異構(gòu)網(wǎng)覆蓋方案

城中村房屋密集，人口縱多，信號在傳播過程中損耗很大，室外宏站很難滿足覆蓋要求，盲區(qū)現(xiàn)場非常普遍。城中村無線覆蓋方式通常都是采用室外宏基站和室外分布系統(tǒng)相結(jié)合的方式，但是宏基站難度建設(shè)較大，而且室外分布系統(tǒng)的建設(shè)成本比較高。

對于城中村的LTE覆蓋，除了Macro eNB進(jìn)行覆蓋，還可以采用BBU+Pico RRU或者Home eNB進(jìn)行覆蓋，利用光纖或五類線進(jìn)行組網(wǎng)，省卻同軸電纜布線的困難。

在實(shí)際的城中村覆蓋網(wǎng)絡(luò)部署中，可以綜合采用Macro eNB進(jìn)行整體覆蓋，再采用Pico eNB、Relay或Home eNB進(jìn)行補(bǔ)盲覆蓋。