微基站在LTE網絡技術中研究及應用

芮嶸

【摘要】 LTE作為一種3GPP長期演進 （ Long Term Evolution ）網絡，可實現多種標準共存、匯聚集中的網絡，也可實現多個頻段共存網，同時也有助于實現移動網絡寬帶化、IP化趨勢。在LTE網絡中應用微基站，能夠保證用戶在室內室外均體驗到良好的網絡服務。以下本篇對此做具體研究。

【關鍵詞】 LTE 網絡 微基站

在LTE網絡中應用微基站，可以有效確保微基站作用發揮實效，有效解決網絡室內覆蓋問題，擴展網絡信號覆蓋，提升LTE網絡覆蓋面。

一、微基站的相關理論

針對當前的微基站技術，可以根據微基站發射功率的不同，將其分為瓦級微基站與毫瓦級微基站[1]。在瓦級的微基站之中，該基站的網絡信號發射功率可達到 1～5 W，可以實現 2T2R 設置，也可以實現一體化的基帶處理單元（BBU）/射頻拉遠模塊（RRU）設置， 同時在實際建站中，還可使用自帶中低增益的天線以及外接 15 dBi / 17dBi 天線，就可以完整微基站建設工作。與此同時瓦級微基站，主要可以在室外小范圍區域應用，對于網絡信號覆蓋弱區以及難以建設LTE網絡區域中，同時也可以通過應用瓦級微基站，來加強LTE網絡的深度覆蓋區[2]。

二、微基站在LTE網絡中的應用優勢

基于LTE網絡中，應用微基站技術，可以提升網絡覆蓋面，提高網絡頻譜效率，發揮積極應用優勢。整合應用優勢如下圖1中所示。

在LTE網絡中，建設微基站，可以將該基站作為補充LTE宏基站網絡覆蓋的有效手段，具備組網靈活性的同時，還有著安裝便利性的優點。LTE網絡中，基于密集城區，城區，郊區，農村，都有可能出現弱覆蓋，可以對此應用微基站對LTE網絡中出現的一些覆蓋空洞進行補充覆蓋。針對 LTE網絡中建設應用微基站，可以提升內外網絡深度覆蓋，確保網絡用戶的良好體驗，確保 LTE網絡的優勢。微基站采用高集成度的一體化設計，體積小（12L）、重量輕（14kg）、備件數量少，易于安裝維護。在LTE網絡中，可以根據現場情況，微基站靈活地安裝在墻面、抱桿上，不需要建設機房。微基站可支持全IP組網，既可利用現有移動網傳輸設備，又可通過雙絞線或者光纖連接附近的EPON設備，實現固定移動寬帶協同覆蓋。同時在實際LTE網絡中，還支持內置天線和外置天線兩種微基站配置方式，站點隱蔽性強，易于獲取站點信息。

三、LTE網絡中微基站應用必要性

3.1總體應用需求

微基站不適合成片組網，在LTE網絡中，不當引入微基站，以及過多應用微基站，均會對原有LTE網絡規劃造成信號干擾。基于LTE 網絡的建設中，需利用微基站，能夠以LTE宏站為主，微基站為輔的方式，才可保證用戶感知，助力LTE 網絡服務。微基站應用中，不能犧牲LTE 網絡覆蓋；確保室外的微基站位于LTE 網絡覆蓋區中遠點（RSRP≤-95 dBm 的區域）或LTE 網絡弱覆蓋區域，能夠降低相互之間的干擾。

3.2室內應用需求

在室內LTE 網絡中應用微基站，針對瓦級微基站，應確保天線間距在無遮擋傳播環境，并優選光纖，以交流電為主進行設置[3]。而基于毫瓦級微基站應用，應該確保網絡信號可穿透一堵墻，就近選擇光纖或五類線等方式上聯至 Hub設備，以交流電為主供電。

3.3室外的應用需求

在室外LTE網絡中，基于遠距離毫瓦級微基站發射功率因素的限制，對于室外區域的微基站應用方面，可應用瓦級的微基站，并使用高增益的外置天線來解決覆蓋問題。瓦級的微基站，可在實際中保障密集城區內實現宏覆蓋；并且在陰影區域、小型建筑室分信源方面，應用瓦級微基站也可發揮重要作用。覆蓋方向上應無明顯阻擋，支持同頻以及異頻組網、支持HSPA+，在城市熱點地區提供下行最高速率42M的數據業務；其微基站發射功率一般為 1～5 W，覆蓋半徑50～100 m；對于覆蓋距離要求超過 200 m 以上，宜采用外接15 dBi 天線；優選光纖；微基站可采用220V的交流民用電供電，節省電費。3.4協同LTE宏站

四、實例分析

4.1實踐案例

針對某地辦公大樓中，基于其常規LTE 網絡，要求大樓中用于大型會議室以及數據業務高發區域達到4G網絡覆蓋。實際網絡建設中，辦公大樓室內分布眾多的無源器件系統，若是安裝配套機房達到網絡設置中的信源需求，不僅設計與施工難度大，在實際的成本投資方面也存在不足，無法在室內以布放饋線的方式部署LTE網絡。因而，為確保該大樓內部的LTE網絡覆蓋落到實處，保障樓宇內部LTE 網絡4G信號全覆蓋，已成為亟待解決的問題。

4.2應用微基站技術

可以在公司大樓內部署微基站，在大樓的某層放置2個微基站，微基站是有源設備，不需在大樓內設置配套機房，并且安裝方便易維護，具備應用優勢。

a）基于微基站天線以及設備設置：確保設置的微基站網絡信號，能夠在通常情況下，拓展LTE網絡信號，確保信號能夠穿透大樓內的一堵墻；

b）上聯的方式：可以就近選擇五類線，將其上聯到Hub 設備中；

c）電源的配置：主要采用交流電供電方式。

2個微基站能滿足LTE網絡信號在3000 m2范圍內的全覆蓋，網絡覆蓋區中遠點可達到-84 dBm；使用2個微基站用2T2R組網，上下行速率都好于單室分組網，在降低網絡構建成本，以及提升網絡覆蓋面積方面，以基本滿足實際應用需求。測試結果如下表2所示.

4.3實踐應用效益

經以上實例驗證，應用微基站構建的LTE 網絡，符合實際應用需求。LTE網絡中，建設微基站能夠精準吸收話務，大大提升熱點和盲點覆蓋區域的網絡容量，快速提升網絡質量，增強用戶體驗。在 LTE網絡中，應用微基站實現系統的高性能指標， 需要有合理的網絡規劃設計、穩定的產品性能、良好的施工工藝以及高質量的網絡優化。

五、結論

綜上所述，在LTE網絡中應用微基站技術，可以提升網絡的智能化與自動化，有效降低網絡的維護費用，提升LTE網絡的性能和靈活性，發揮積極應用價值，值得在實際中推廣該技術。

參 考 文 獻

[1] 祝煒凱，趙竹巖，康劍鋒等.基于實際城區場景的TD-LTE異構網絡性能研究[J].電信科學，2012，28（9）：47-51.

[2] 劉金科，黎建波.LTE微基站應用分析[J].移動通信，2015，39（7）：32-36.

[3] 李莉.探索微基站覆蓋新模式——市政燈桿加掛LTE光纖分布系統[J].信息通信，2015，（2）：254-255.