無線Relay傳輸技術(shù)在微基站部署中的策略

吳晗

摘要：文章圍繞4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)這一話題展開討論，介紹了 Relay 組網(wǎng)與無線Relay傳輸技術(shù)、微基站與微基站部署，從遵循基本原則、基站覆蓋注意要點、選擇合適的Relay站型、Relay帶來影響幾個方面闡述了無線Relay傳輸技術(shù)在微基站部署中應(yīng)用的具體策略，并且分析了具體應(yīng)用案例，目的在于了解無線Relay傳輸技術(shù)的優(yōu)勢，為今后微基站部署提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：無線Relay傳輸技術(shù);微基站部署;4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

1 Relay 組網(wǎng)與無線Relay傳輸技術(shù)

1.1 Relay組網(wǎng)內(nèi)部架構(gòu)

要想了解Relay組網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要先對3GPP R10 Relay組網(wǎng)加以認(rèn)識，其中主要有2個邏輯節(jié)點，即宿主基站、中繼站。中繼站本身是網(wǎng)絡(luò)新引入的節(jié)點，要想發(fā)揮基本功能，則要在其中需要加入接入鏈路、回傳鏈路。接入鏈路主要是連接Relay 和服務(wù)用戶，而回傳鏈路則是宿主基站和Relay之間的通信鏈路[1]。這里涉及到的宿主基站，是指在普通eNodeB上新增加的支持Relay特性功能，當(dāng)其與普通UE相連接時，也可以與中繼站相連接，并且支持中繼站回傳流量承載功能。從邏輯角度分析，中繼站有Relay remote node、Relay eNodeB，前者和后者之間存在一定區(qū)別，即同時具備Relay功能的基礎(chǔ)上又分別包含標(biāo)準(zhǔn)UE部分、完整功能。ReNB可以在覆蓋范圍內(nèi)接入普通UE，但是RRN則可以接入DeNB。

1.2 無線Relay傳輸技術(shù)

無線Relay傳輸技術(shù)具有成本低、網(wǎng)絡(luò)覆蓋快等優(yōu)勢，實際應(yīng)用中主要呈現(xiàn)出下面幾個特點：第一，上游基站一方面將基站覆蓋拉遠(yuǎn)，另一方面也在Relay節(jié)點中增設(shè)了無線回傳鏈路。第二，Relay技術(shù)的應(yīng)用將上游基站覆蓋范圍加以擴(kuò)展。第三，Relay技術(shù)的部署可以脫離光纖與微波這一類傳輸資源，實現(xiàn)低成本與快速部署。

2微基站部署概述

微基站是一種新型產(chǎn)品，將BBU（Building Base band Unite，基帶處理單元）、蓄電池柜以及電源組合成刀片式外表，使其可以與RRU（Radio Remote Unit，射頻拉遠(yuǎn)單元）的防護(hù)等級相同，繼而實現(xiàn)電源、備電、基帶處理單元、射頻拉遠(yuǎn)單元相關(guān)設(shè)備的一體化，在原來的基礎(chǔ)上具備室外掛桿安裝功能，無需機(jī)房可以在快速開展、高難度物業(yè)協(xié)調(diào)等環(huán)境中應(yīng)用。無線Relay傳輸技術(shù)的應(yīng)用，可以為4G基站的建設(shè)提供無線回傳鏈路，在Relay部署期間無需傳統(tǒng)傳輸資源，也能夠低成本且快速的完成覆蓋范圍擴(kuò)張工作。另外，Relay上游基站一方面為用戶提供覆蓋，另一方面也在Relay節(jié)點中增設(shè)了無線回傳鏈路，將上游基站原有的覆蓋范圍擴(kuò)大。由此可見，在微基站部署中全面應(yīng)用無線Relay 傳輸技術(shù)，降低了新建站難度，將開站所需時間縮短，只要立抱桿引入市電便可以完成4G基站的建設(shè)，快速實現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋這一目標(biāo)。

3 無線Relay傳輸技術(shù)在微基站部署中的應(yīng)用

3.1 遵循基本原則

以無線Relay傳輸技術(shù)為前提部署微基站，主要優(yōu)勢在于實現(xiàn)設(shè)計的小型化與一體化，使發(fā)射功率與傳統(tǒng)宏基站相比更小。但是因為覆蓋范圍受限，因此一些宏基站部署并不適用Relay技術(shù)。LTE網(wǎng)絡(luò)一般都是采用同頻組網(wǎng)這一形式，如果使用Relay傳輸技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，并且在這一過程中與地區(qū)Relay微基站部署不適合，反而會降低網(wǎng)絡(luò)性能，將原有無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)破壞，加劇小區(qū)信號干擾現(xiàn)象，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化出現(xiàn)問題。鑒于此，在微基站部署中應(yīng)用Relay技術(shù)，需要遵循下面幾點基礎(chǔ)原則：第一，Relay技術(shù)的應(yīng)用不能對已建成LTE網(wǎng)絡(luò)造成影響，為了規(guī)避對LTE網(wǎng)絡(luò)的干擾，需要在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)重點部署Relay基站，特別是中遠(yuǎn)點以及宏網(wǎng)覆蓋比較弱的區(qū)域，如此一來便可以實現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)的延伸覆蓋，提高用戶的移動網(wǎng)絡(luò)體驗。

3.2 基站覆蓋注意要點

因為Relay技術(shù)性能本身存在回傳鏈路屬性方面的不足，所以對Relay基站進(jìn)行部署時，需要將回傳天線安裝于能夠接收宏站信號的位置，關(guān)于這一點通常是運用增益較高的定向天線，最大限度的提升接收宏站信號強(qiáng)度，對其余宏站干擾信號功率進(jìn)行弱化處理[3]。一些規(guī)模較大的城區(qū)中，若覆蓋區(qū)域中建筑物高度不足25 m，且樓宇之間的間距為20 m，這時需要將Relay基站天線高度提升，以達(dá)到小區(qū)遠(yuǎn)點覆蓋優(yōu)化的目的;若覆蓋區(qū)域內(nèi)建筑物高度超出30m，且樓宇之間的間距達(dá)到25m，這時不能夠提升Relay基站天線高度，否則將不會帶來較大的增益，可以在燈桿以及建筑物低層墻面安裝Relay基站，具體高度建議5 ～10 m左右。

3.3 選擇合適的Relay站型

在所有的無線中繼解決措施中，“DeNB+RRN”這種方案的應(yīng)用使ReBTS在無線傳輸通道的幫助下完成部署工作，將個別站點無法接入有線傳輸這一問題有效解決。部署Relay時，無需配置機(jī)房設(shè)備，便可以實現(xiàn)天線一體化，由此可見其是一種以LTE回傳為前提的微站。相比較真正意義的微站，若如需要對小站站型站址進(jìn)行部署，在要在有線回傳的前提下，選擇微站部署這一形式，如此便可以發(fā)揮優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果以及提供容量的優(yōu)勢。如果沒有有線回傳的支持，可以應(yīng)用具備微波回傳的微站，或者是Relay解決對策，也能夠達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及提供容量的目的，只是宏觀容量優(yōu)化效果比較模糊。如果DeNB、ReBTS所應(yīng)用的頻點一致，可以將其稱作帶內(nèi)Relay，如果DeNB、ReBTS應(yīng)用頻點不同，則是帶外Relay。選擇Relay站型時，一般是以頻帶劃分這一形式為主，也就是將Relay劃分為帶外與這兩種形式。如果頻譜資源緊缺，可以使用帶內(nèi)Relay，相反則可以應(yīng)用帶外Relay。通過該部署形式，能夠有效減少Relay和宏基站之間的干擾現(xiàn)象，使回傳鏈路調(diào)度更加靈活，免除MBSFN子幀配置帶來的影響，若有增加容量的需求，也可以應(yīng)用CA，在3：1時隙的條件下對克服帶內(nèi)時隙的限制。

3.4 分析Relay帶來影響

應(yīng)用無線Relay傳輸技術(shù)部署微基站，其中必然會面臨核心網(wǎng)以及施主宏站內(nèi)部軟件升級的問題，如果處理方法選擇失誤，便會對已有MME網(wǎng)元帶來影響。為了解決這一問題，建議將MME功能下沉至施主宏站實體，也可以選擇簡化MME，專門負(fù)責(zé)接入Relay。關(guān)于這一點最好選擇相同廠商生產(chǎn)的DeNB、Relay。磁瓦器，部署微基站時也會應(yīng)用到Mobile Relay，這種技術(shù)更常見于高鐵一類場景，應(yīng)用目的主要是為了提升車廂內(nèi)用戶網(wǎng)絡(luò)性能，避免出現(xiàn)用戶浪涌切換的現(xiàn)象，所以選擇使用Mobile Relay這種技術(shù)。一旦應(yīng)用Mobile Relay技術(shù)，更多是以分體式、一體化帶外Relay為主，回傳模塊/天線則被安裝在車廂體外部，并且在車廂內(nèi)接入模塊。此時需要注意，必須技術(shù)對S-GW、MME等核心網(wǎng)網(wǎng)元進(jìn)行軟件升級。

結(jié)束語：

綜上所述，使用無線Relay傳輸技術(shù)部署微基站，是立足于現(xiàn)代化信息技術(shù)的新方式，一方面能夠節(jié)省投資費用，另一方面能夠提供無線回傳鏈路，擴(kuò)展上游基站覆蓋范圍，快速實現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，對于無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及通信行業(yè)發(fā)展有重要的推動意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]石朗昱，馬玲.Relay無線回傳技術(shù)在TD-LTE組網(wǎng)方案中的應(yīng)用研究[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2017，30（02）：41-43.

[2]車楠，李治軍，姜守旭.異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中Relay節(jié)點部署算法[J].計算機(jī)學(xué)報，2016，39（05）：905-918.

[3]董江波，程偉，陳燕雷，韓云波.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(biāo)準(zhǔn)化，2013，26（07）：23-28.