微基站在4/5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究

許文廣

（廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510310）

0 引 言

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中，要保證網(wǎng)絡(luò)用戶的良好應(yīng)用體驗(yàn)，建設(shè)人員一方面要加強(qiáng)宏基站的建設(shè)完善，另一方面還要加強(qiáng)室內(nèi)基站優(yōu)化，尋求室內(nèi)外基站的有效協(xié)同和配合。在室內(nèi)空間限制等多種因素影響下，室內(nèi)使用的基站類型主要是微基站，這也表明4/5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)同樣離開(kāi)不開(kāi)微基站的建設(shè)。所以，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)中，建設(shè)及維保人員首先要明確微基站的定位，進(jìn)而科學(xué)選擇基站，完善網(wǎng)絡(luò)建設(shè)[1-3]。基于此，本文將進(jìn)一步研究微基站在4/5G網(wǎng)絡(luò)通信中的具體應(yīng)用。

1 微基站在4/5G網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的定位分析

要明確微基站在4/5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用定位，首先要在實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確其存在和使用的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)圖1中宏基站和微基站的立體組網(wǎng)機(jī)構(gòu)圖可以發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)立體組網(wǎng)優(yōu)化，首先要注重組網(wǎng)的科學(xué)性和布局的合理性，尤其是發(fā)揮微基站的優(yōu)勢(shì)，在立體組網(wǎng)職工廣泛推廣和應(yīng)用。

圖1 宏基站、微基站立體組網(wǎng)圖

一方面，4/5G網(wǎng)絡(luò)在宏基站站址選址的過(guò)程中，往往因?yàn)榛拘盘?hào)的原因出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)信號(hào)全覆蓋的現(xiàn)象。對(duì)此，可以有效借助微基站來(lái)改善特定區(qū)域內(nèi)的信號(hào)質(zhì)量。另一方面，如果單純采用宏基站方式進(jìn)行網(wǎng)路信號(hào)傳輸，那么會(huì)出現(xiàn)信號(hào)傳輸速度慢的情況，尤其是在特殊區(qū)域影響更大，傳輸效率低下成為傳統(tǒng)的單純宏基站信號(hào)傳輸?shù)耐怀鰡?wèn)題。面對(duì)這些問(wèn)題，可以通過(guò)科學(xué)規(guī)劃建設(shè)微基站的方式來(lái)進(jìn)一步改善傳輸?shù)男Ч鸞4]。

此外，我國(guó)的很多地區(qū)尤其是偏遠(yuǎn)的山區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展慢，人口總量少，人員流動(dòng)也不大。要想通過(guò)建設(shè)宏基站來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域全覆蓋，則需要投入大量的人力、財(cái)力以及物力，建設(shè)成本大大增加。如果可以結(jié)合地區(qū)需求和網(wǎng)絡(luò)通信建設(shè)情況合理建設(shè)微基站，那么不僅可以降低建設(shè)成本的投入，而且滿足人們的正常通信需求。

最后，面對(duì)當(dāng)前城區(qū)人口密度大，商業(yè)區(qū)和公務(wù)業(yè)務(wù)辦理區(qū)等通信壓力大地區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信壓力較大的問(wèn)題，要進(jìn)一步提高通信服務(wù)的質(zhì)量，也可以借助安裝微基站的方式來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和信號(hào)增強(qiáng)，從而改善室內(nèi)的4/5G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

2 微基站在4/5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用情況分析

要保證微基站在4/5G通信網(wǎng)絡(luò)中高效應(yīng)用，優(yōu)化4/5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，需要精確定位微基站部署位置，并且結(jié)合不用類型的微基站應(yīng)用條件和情形，明確其使用狀況和目的。微基站實(shí)體如圖2所示。

圖2 微基站實(shí)體圖

2.1 定位分析

微基站之所以受到運(yùn)營(yíng)商的青睞和廣泛應(yīng)用，主要是由于其可應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，主要有以下幾種。一是在布置宏基站的時(shí)候，如果難以完成有效選址，那么可以將微基站納入考量的范圍，通過(guò)彌補(bǔ)宏基站覆蓋范圍的缺失，有效避免信號(hào)質(zhì)量差的問(wèn)題[5]。二是通常應(yīng)用于特殊區(qū)域中，尤其是宏基站信號(hào)傳輸受限的區(qū)域，要保證高強(qiáng)度傳輸，也可以通過(guò)選用微基站來(lái)有效彌補(bǔ)呼吸效應(yīng)影響下出現(xiàn)的各種問(wèn)題。三是在建筑物密集的區(qū)域，如果信號(hào)傳輸質(zhì)量不佳，也可以采用微基站彌補(bǔ)宏基站覆蓋區(qū)域的缺失，滿足信號(hào)的高質(zhì)量傳輸需求。四是為解決偏遠(yuǎn)地區(qū)信號(hào)接收能力弱等問(wèn)題，防止信息孤島現(xiàn)象出現(xiàn)，可以合理建設(shè)微基站，降低成本。

在以上場(chǎng)景中，合理布設(shè)微基站能夠在滿足高話務(wù)需求的同時(shí)，有效彌補(bǔ)宏基站的信號(hào)覆蓋缺失，實(shí)現(xiàn)分流數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求[6]。

2.2 應(yīng)用方法分析

通過(guò)對(duì)微基站的應(yīng)用定位和場(chǎng)景分析，可以進(jìn)一步明確其主要的應(yīng)用方法。

2.2.1 作為補(bǔ)充方法

在4/5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)中，雖然微基站能夠發(fā)揮不可替代的作用，彌補(bǔ)宏基站的網(wǎng)絡(luò)覆蓋缺失，但是在功能上卻不能完全取代宏基站。兩者的協(xié)調(diào)和配合建設(shè)中，其僅僅只能起到一個(gè)輔助的作用，這也主要是由微基站的自身特點(diǎn)所決定的。在發(fā)射功率方面，微基站功率不大，導(dǎo)致其覆蓋范圍有限，所以對(duì)于微基站的容量而言其相對(duì)較小。在某一區(qū)域內(nèi)進(jìn)行組網(wǎng)，難以通過(guò)單獨(dú)建設(shè)微基站實(shí)現(xiàn)。要滿足規(guī)劃組網(wǎng)需求，基站的規(guī)劃建設(shè)需要科學(xué)考慮宏基站和微基站，同時(shí)要考慮兩者之間的配合和相互影響，科學(xué)選擇功率、方位角以及天線傾斜角等參數(shù)[7]。

2.2.2 與宏站進(jìn)行積極協(xié)同

微基站除了要保障基本的輔助功能，同時(shí)需要和宏基站做好協(xié)同配合，通過(guò)PCI規(guī)劃和合理間距設(shè)置來(lái)完善協(xié)同功能。良好的協(xié)同配置，能夠減少微基站和宏基站以及微基站之間的干擾，尤其是在目前智能化和系統(tǒng)化發(fā)展的大背景下，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商要提升4/5G網(wǎng)絡(luò)的智聯(lián)，就要統(tǒng)一規(guī)劃和部署區(qū)域內(nèi)的宏基站與微基站，合理選用統(tǒng)一設(shè)備，防止出現(xiàn)不匹配問(wèn)題。

2.2.3 與建設(shè)設(shè)備相匹配

要進(jìn)行配套設(shè)備的選擇，需要綜合考慮微基站的主要特點(diǎn)和需求定位，為基站建設(shè)選擇最合理的微基站，保持高度匹配度。減少過(guò)配及超配問(wèn)題存在，合理評(píng)估設(shè)備投資產(chǎn)生的效益，合理選擇電源配置[8]。

2.2.4 完成參數(shù)設(shè)置任務(wù)

微基站的合理參數(shù)設(shè)計(jì)，除了要合理規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的用電負(fù)荷參數(shù)，還要加強(qiáng)對(duì)終端的關(guān)注，尤其是微蜂窩處移動(dòng)速度較快的終端，時(shí)刻關(guān)注運(yùn)行速度及其切換行為出現(xiàn)次數(shù)頻繁的情況。還要依據(jù)附近的宏基站參數(shù)進(jìn)行微基站的參數(shù)設(shè)計(jì)，確保各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)通信活動(dòng)能夠有效開(kāi)展，以實(shí)現(xiàn)通信連接與應(yīng)用數(shù)據(jù)分流的需求[9]。

3 微基站的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

微基站及宏基站建設(shè)應(yīng)用對(duì)比如表1所示。

表1 微基站及宏基站建設(shè)應(yīng)用對(duì)比表

3.1 安裝便捷靈活

面臨當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)宏基站的建設(shè)也提出了更高的要求，這就導(dǎo)致宏基站的市場(chǎng)進(jìn)入門檻不斷提高。相比較而言，微基站更加便攜，能夠很好適用于野外或者應(yīng)急環(huán)境中，滿足應(yīng)急管理等緊急需求。但是，絕對(duì)不能用微基站完全替代宏基站，只能作為宏基站的有效補(bǔ)充和輔助作用。

3.2 充分利用社會(huì)附屬設(shè)施

除了安裝便捷靈活，微基站的建設(shè)還能夠充分利用社會(huì)現(xiàn)有的附屬設(shè)置，在極大程度上減少新設(shè)置的投入。而且，由于微基站的設(shè)備體積較小，所以能夠固定在路燈和電線桿等支撐物上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的三維建設(shè)。

傳統(tǒng)宏基站的建設(shè)相對(duì)復(fù)雜，占地面積較大，其設(shè)備設(shè)施建設(shè)完善，除了路燈和電線桿等基礎(chǔ)設(shè)施外，其他的裝修信號(hào)塔等設(shè)備設(shè)施也很健全。微基站的使用者可以根據(jù)需求進(jìn)行合適位置規(guī)劃，保障最佳的覆蓋范圍，有效降低建設(shè)成本。與此同時(shí)，提高網(wǎng)絡(luò)承載量，為區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)通信支持[10]。

3.3 節(jié)能減排減少資源的消耗

在節(jié)能減排方面，微基站的耗能更少，這也取決于設(shè)備本身的輕便性。目前，微基站的建設(shè)能夠支持多種接口，不僅能夠兼容傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，而且能夠兼容其他各級(jí)聯(lián)方式接入，滿足后續(xù)設(shè)備更新的數(shù)據(jù)接口聯(lián)結(jié)，避免了微基站接口不匹配的問(wèn)題。由此，微基站的使用更加靈活，減少資源的消耗和浪費(fèi)。此外，微基站的建設(shè)能夠防水防火防雷，使用更加安全無(wú)憂。

4 微基站在4/5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用策略分析

要實(shí)現(xiàn)微基站的合理應(yīng)用，還要注重微基站應(yīng)用策略的科學(xué)性和合理性，為4/5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供基礎(chǔ)設(shè)施保障，有效改善4/5G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，逐步擴(kuò)大4/5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率。筆者結(jié)合自身的工作和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行4/5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用策略探討。

4.1 作為補(bǔ)充展開(kāi)應(yīng)用

合理使用微基站可以增強(qiáng)4/5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信號(hào)強(qiáng)度，對(duì)于4/5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有重要意義。但是目前微基站在功能上只是宏基站的補(bǔ)充和輔助，無(wú)法替代宏基站的使用。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)論是造價(jià)還是安裝的成本都不高，但自身也存在缺陷，主要體現(xiàn)在發(fā)射功率和覆蓋范圍上。微基站的發(fā)射功率相對(duì)較低，覆蓋范圍相對(duì)較小，單獨(dú)使用微基站往往難以滿足使用者需求。

4.2 與宏基站進(jìn)行積極的協(xié)調(diào)

實(shí)際網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)中，微基站建立在宏基站基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的增強(qiáng)。基站建設(shè)需要微基站和宏基站的協(xié)調(diào)配合，為提升4/5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用效果提供設(shè)備及技術(shù)支撐。例如，在實(shí)際的基站建設(shè)中，通過(guò)設(shè)置合理相鄰區(qū)域、確定合適距離以及科學(xué)選用設(shè)備等方式，盡可能地減少宏基站和微基站之間的相互干擾，從而提升基站間的聯(lián)系和協(xié)同作用。

4.3 與建設(shè)設(shè)備相配合

建設(shè)設(shè)備是微基站建設(shè)的基礎(chǔ)，所以在微基站的建設(shè)過(guò)程中需注重基站和設(shè)備之間的有效配合，尤其是根據(jù)設(shè)備環(huán)境和基站建設(shè)需求，分析和選取配套設(shè)備，滿足各個(gè)基站的匹配需求，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

4.4 注重參數(shù)設(shè)置的合理性

上文已經(jīng)對(duì)完成參數(shù)設(shè)置任務(wù)進(jìn)行了探討，在策略研究方面還需要注重參數(shù)設(shè)置的科學(xué)性與合理性，通過(guò)參數(shù)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)用電負(fù)荷的有效控制和規(guī)劃。在進(jìn)行具體的參數(shù)設(shè)置時(shí)，可以根據(jù)宏基站運(yùn)行數(shù)據(jù)信息來(lái)作為參考，這樣在設(shè)置上也將更為合理，方便轉(zhuǎn)換的正常開(kāi)展。

5 結(jié) 論

在4/5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，微基站具有重要意義，尤其是目前網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作有序開(kāi)展過(guò)程中，宏基站和微基站協(xié)調(diào)配合，對(duì)于提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效果等具有促進(jìn)作用，使得我國(guó)移動(dòng)通信市場(chǎng)展現(xiàn)出更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。