基于刀片式基站的4G覆蓋方案及效果分析

鄭杰　　查雙全

【摘 要】針對4G建設(shè)時間緊而傳輸、場地等條件有限的困難，研究了“刀片式基站+無線Relay”的新技術(shù)，并通過具體案例進行分析，指出該技術(shù)可適用于偏遠地區(qū)、公路沿線等場景，從而實現(xiàn)快捷、低成本的4G覆蓋。

【關(guān)鍵詞】刀片式基站 無線Relay 參考信號接收功率

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.06.003 中圖分類號：TN929.53 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1010（2016）06-0013-04

引用格式：鄭杰，查雙全. 基于刀片式基站的4G覆蓋方案及效果分析[J]. 移動通信， 2016，40（6）： 13-16.

1 引言

目前，移動4G已經(jīng)進入到第四期工程，主要解決交通干線和農(nóng)村覆蓋問題，實現(xiàn)縣城連續(xù)覆蓋、發(fā)達鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋以及大部分農(nóng)村熱點區(qū)域的覆蓋。但在中國移動農(nóng)村和道路覆蓋現(xiàn)網(wǎng)站點中，由于站間距較大，傳輸資源相對短缺，若全部采用傳統(tǒng)的光纜傳輸模式進行基站組網(wǎng)，勢必需要新建相當數(shù)量的傳輸光纜。因此，建議在4G農(nóng)村和道路覆蓋中采用“刀片式基站+無線Relay”的新技術(shù)，可有效解決無傳輸資源、無合適機房等問題，減少光纜投資，提升開站速度，以達到快速提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的良好效果。

2 刀片式基站方案概述

刀片式基站（Blade Site）是華為公司創(chuàng)新性產(chǎn)品。它是指把BBU（Building Base band Unit，室內(nèi)基帶處理單元）、電源、蓄電池柜都做成刀片式的外觀，并且能達到和RRU（Radio Remote Unit，射頻拉遠單元）一樣的防護等級，從而使得BBU、電源、備電、RRU等整套基站都能在室外掛桿安裝，不需要機房，可應(yīng)用于物業(yè)協(xié)調(diào)難度大、無機房、需快速開站等場景。而Relay新技術(shù)能給4G基站提供無線回傳鏈路，部署Relay不依賴于光纖、微波等傳統(tǒng)的傳輸資源，可實現(xiàn)低成本、快捷的4G覆蓋延伸。Relay宿主基站為用戶提供覆蓋的同時，給Relay節(jié)點提供無線回傳鏈路，擴展宿主基站的覆蓋范圍。刀片式基站和Relay這2種技術(shù)相結(jié)合可以大大簡化4G新建站難度，縮短開站時間，僅需立抱桿引交流電即可開通4G基站，從而快速完成4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

2.1 刀片式基站特點

刀片式基站主要應(yīng)用場景為征地困難、無機房、快速建站的場景，主要特點如下：

（1）支持多頻段、多制式、多載波和MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出技術(shù)）等；

（2）可實現(xiàn)抱桿、掛墻和上塔多種安裝場景，真正實現(xiàn)“0”占地部署；

（3）實現(xiàn)電源、備電和BBU的拼接。

刀片式基站擁有完備的站點配套方案、“0”站址配電防護方案、“0”站址普遍使用、全天候的站址條件，能夠達到最優(yōu)化的站點資源配置。刀片式基站組成原理如圖1所示：

2.2 無線Relay特點

無線Relay技術(shù)可以實現(xiàn)低成本、快捷的網(wǎng)絡(luò)覆蓋延伸，主要特點如下：

（1）宿主基站為用戶提供覆蓋的同時，給Relay節(jié)點提供無線回傳鏈路；

（2）Relay擴展宿主基站的覆蓋范圍；

（3）部署Relay不依賴于光纖、微波等其他傳輸資源，成本低、部署快。

無線Relay技術(shù)原理如圖2所示：

2.3 應(yīng)用場景及分析

隨著4G覆蓋范圍的日益擴大，由于偏遠地區(qū)的建站配套條件有限，從簡化設(shè)備、簡單運維、容易擴展等角度考慮，可以運用刀片式基站來進行解決。特別地，對于傳輸光纜無法到達的地區(qū)，可以采用無線Relay的方式來解決。具體如表1所示：

3 案例分析

以北方某市農(nóng)村工業(yè)園區(qū)為例，該工業(yè)園生活區(qū)為大型集團員工居住地，人員密度大，共計1200人左右，局部區(qū)域存在4G弱覆蓋及無覆蓋，員工上網(wǎng)困難，導(dǎo)致投訴增多。該工業(yè)園區(qū)實景圖如圖3所示：

由于該區(qū)域空曠，距最近的4G站點距離在2km以上，無傳輸光纜，因此不能采用傳統(tǒng)建設(shè)模式來解決該區(qū)域覆蓋問題。根據(jù)該區(qū)域?qū)嶋H情況，且該區(qū)域為大型工業(yè)園區(qū)，交流引入無問題，所以運用“刀片式基站+無線Relay”技術(shù)，可在短時間內(nèi)完成引電和抱桿豎立即可完成4G站點的開通。建設(shè)該刀片式基站所需材料及設(shè)備如表2所示：

由表2可以看出，建設(shè)刀片式基站相較于傳統(tǒng)基站，無需提供交流配電箱、室內(nèi)開關(guān)電源（或室外一體化電源柜）、蓄電池組、傳輸設(shè)備及光纜等，只需準備天饋抱桿等，節(jié)省了大量的投資與建設(shè)時間。本案例建設(shè)刀片式基站所需的時間從準備到開通僅需2周，建成后的刀片式基站實景圖如圖4所示：

3.1 單站效果分析

對刀片式基站-HLHD進行單站驗證，測試業(yè)務(wù)正常，下載速率約為33Mbps。

3.2 整體覆蓋分析

RSRP（Reference Signal Receiving Power，參考信號接收功率）覆蓋在刀片式基站開通前測試情況較差，基站開通后再進行往返測試，測試效果如表3所示：

3.3 投資分析

將刀片式基站與傳統(tǒng)宏站、分布式拉遠建設(shè)方式配套投資進行對比，具體如表4所示：

由表4可以看出，運用刀片式基站建設(shè)可以節(jié)省相當規(guī)模的投資。

4 結(jié)論

刀片式基站在技術(shù)性能及建設(shè)實施上擁有諸多優(yōu)點，歸納總結(jié)如表5所示：

本文通過論述刀片式基站的主要特點及應(yīng)用場景，并結(jié)合北方工業(yè)園區(qū)的具體案例，指出刀片式基站節(jié)省投資以及建設(shè)中的諸多優(yōu)點，其可以為中國移動在偏遠地區(qū)、公路沿線等場景提供低成本、快捷的4G建網(wǎng)方案，迅速有力地擴大4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。因此，運用“刀片式基站+無線Relay”的新技術(shù)可以有效解決無機房條件、無傳輸資源等問題，提升開站速度，從而達到節(jié)省投資、快速提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的良好效果。

參考文獻：

[1] 吳偉陵. 移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)[M]. 北京： 北京郵電大學出版社， 2000.

[2] C114中國通信網(wǎng). 華為：刀片RRU，MBB時代的利劍[EB/OL]. （2012-12-25）[2015-10-12]. http：//tech.c114.net/164/a736928.html.

[3] 飛象網(wǎng). “0”機房、免傳輸，內(nèi)蒙移動開啟高速公路4G建設(shè)新模式[EB/OL]. （2015-09-15）[2015-10-12]. http：//www.cctime.com/html/2015-9-15/2015915102198101.htm.

[4] 羅崇光. 移動網(wǎng)絡(luò)分布式基站建設(shè)方案研究[J]. 通信技術(shù)， 2012（2）： 102-104.

[5] 林云，何豐. MIMO技術(shù)原理及應(yīng)用[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[6] 華為Blade RRU解決方案助力運營商打造MBB精品網(wǎng)絡(luò)[J]. 電信技術(shù)， 2012（11）： 21.

[7] 符立濤，張建國，黃正彬. TD-LTE Relay網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究[J]. 移動通信， 2015（3）： 46-49.

[8] 董江波，程偉，陳燕雷，等. Relay技術(shù)引入對無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的思考與研究[J]. 電信工程技術(shù)與標準化， 2013（7）： 23-28.

[9] 高軍詩. 合理的無線回傳網(wǎng)絡(luò)保障TD-LTE網(wǎng)絡(luò)運行和發(fā)展[J]. 電信工程技術(shù)與標準化， 2015（5）： 1-5.

[10] 張海濤，張紹偉. TD-LTE RSRP邊緣覆蓋電平分析[J]. 現(xiàn)代電信科技， 2012（7）： 1-4.★

作者簡介

鄭杰：工程師，工學碩士畢業(yè)于華中科技大學通信與信息系統(tǒng)專業(yè)，現(xiàn)任職于廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司移動通信咨詢設(shè)計院，主要從事無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計與建設(shè)工作。

查雙全：助理工程師，工學學士畢業(yè)于湖北科技學院（咸寧學院）計算機科學與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)任職于廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司綜合通信咨詢設(shè)計院，主要從事無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計與建設(shè)工作。