小基站成LTE异构网中特殊场景覆盖主角

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在LTE组网中,宏基站Macro eNB作为主力提供基本覆盖;在重点楼宇和大型建筑,用室内分布式系统(可以采用Macro eNB或Pico eNB作为信源)实现全面覆盖;商业区可以采分布式基站,主要用来吸纳容量。

同时,异构网为解决LTE室内覆盖提供了更加丰富多样的手段,是解决室内特殊场景覆盖的有效手段。

Home eNB室分解决方案

Home eNode B一般支持4个用户,总吞吐量为下行50Mbit/s,上行20Mbit/s。Home eNB可通过有线电视同轴线、五类线或光纤等有线网络连接运营商核心网络;即插即用,直接布放,部署成本低;也可以接入室分系统,增强覆盖,类似于WLAN;可提供区域内的较高容量的覆盖。

适用场景:Home eNB主要定位于家庭场景的室内覆盖,但是Home eNB也可以应用于中小企业的办公楼宇,采用Home eNB进行办公楼宇覆盖具有部署灵活、施工方便、成本低廉等优势。

Pico eNB室分解决方案

Pico eNB是为了满足家庭、办公室的室内接入、话务量激增应用场景下的应急通信、数据业务覆盖和企业级用户市场而设计的。Pico eNB既可以支持内置天线又可以支持分布式天线,并且可以灵活安装在任何地方。Pico eNB一般能支持64个激活用户,150Mbit/s的下行吞吐量和75 Mbit/s上行吞吐量。通过FFR和X2接口,Pico eNB可以非常灵活地接入网络。

Pico eNB用于对LTE宏基站覆盖的补充,提供网络的深度覆盖和容量扩充。Pico eNB不仅可以根据流量分布和无缝覆盖的要求,灵活部署于热点、盲点、小区边缘甚至室内区域,同时还可和宏站、微站(Micro cell)、家庭基站等不同形态的基站配合,实现分层组网。

Pico eNB既可以单独部署Pico eNB+antennas用于楼宇覆盖,也可以由BBU+Pico RRU或者Macro eNB+Pico RRU的组合进行部署,用于为Macro eNB分担整个楼宇的容量,或作为热点、盲点区域的补充。Pico RRU网络的优势在于其网络容量是由BBU或Macro eNB来决定的,通过升级BBU或Macro eNB可以方便地对Pico RRU网络进行升级。Pico RRU网络可以通过P-Bridge集中RRU的业务,对RRU进行集中管理。Pico RRU网络能满足运营商所提出的便于安装、易于升级、集中管理的要求。

适用场景:主要应用于数据速率需求相对较大,面积中等以下的建筑物覆盖,Pico RRU可以单独部署用于楼宇覆盖,也可以用于为Macro eNB分担整个楼宇的容量,或作为室内外热点区域,盲点区域的补充覆盖。

Relay室内覆盖解决方案

Relay中继就是在基站和移动台之间增加中间节点,对信号进行放大或再生处理后,再转发给下一个节点,以提高传输信号的质量和系统的容量。

中继或中继节点(Relay Node)的发射功率小于Macro eNB,且回程以无线方式实现,因而Relay Node的部署比Macro eNB的部署更加容易。正因为如此,中继可用于在难以实现有线回程的区域构建LTE网络。Relay Node可以连接到宿主eNodeB(DeNB),它负责建立指向核心网的数据连接。

Relay中继部署迅速,成本低,频率配置灵活,对回传资源没有要求,易于保障室内无缝覆盖。

适用场景:主要应用于有一定的数据速率需求,但没有有线传输资源且已有室分系统的场景,主要用于LTE的信号延伸覆盖,也可用于小面积的室内/室外补盲场景。

特殊场景的异构网覆盖方案

LTE立体组网方案,分为覆盖层和容量层。覆盖层主要满足无线覆盖需求,由具备站址建设条件、易于安装维护的宏站站点来实现;容量层主要在覆盖层下,利用宏蜂窝小区提供基础网络,针对高业务容量需求的热点区域,使用微蜂窝、微微蜂窝、家庭基站等增加小区深度覆盖、增加网络容量、提升用户感知等。此类站点由微站、Pico基站以及Home基站等基站类型来实现,在站点协调困难、部署困难的地点安装。

根据异构网的立体组网特性,选择城市密集区域和城中村两种特殊场景来探讨异构网的覆盖组网技术。

城市密集区域异构网覆盖方案

城市密集区域是指建筑、商店、人流密集,且数据业务需求超高的局部区域。城市密集区域的LTE覆盖主要是尽可能的提高网络容量,尤其是边缘用户的峰值用户速率,提高频率利用率。该场景的LTE立体组网物理上是以分层网络覆盖的原则,一般以Macro eNB提供基础覆盖,覆盖街道和小的建筑,以Macro eNB和Pico eNB加分布系统覆盖大型建筑,以Pico eNB和Home eNB对于覆盖盲点和热点进行补充覆盖,Relay站主要延伸Macro eNB的覆盖范围,对街道、地下室等进行覆盖。

城市密集区立体组网覆盖方案存在的最大问题是小区间的干扰协调问题。首先合理规划Macro宏基站的位置和小区覆盖半径;其次,室内分布系统中建筑物边缘采用定向室内天线;再次,微微基站和家庭基站的部署要合理利用建筑物的空间阻隔,降低小区间的信号干扰。

建议采用软频率复用方案和功率控制的干扰协调技术。异构网络中的软频率复用方案是将所有频率资源分为若干相互正交的子带。宏基站边缘分别使用其中的一部分,剩余资源可以在宏基站中心区域使用。宏基站覆盖内的Pico基站和家庭基站使用与宏基站边缘正交的频率资源。不同宏基站边缘的子载波相互正交,宏基站边缘与覆盖内的Pico基站和家庭基站子载波相互正交,有效抑制小区边缘的干扰。软频率复用和功率控制联合使用,宏基站边缘的子载波使用全功率发射,其他子载波降低功率发射,以达到进一步降低干扰的目的。

城中村异构网覆盖方案

城中村房屋密集,人口纵多,信号在传播过程中损耗很大,室外宏站很难满足覆盖要求,盲区现场非常普遍。城中村无线覆盖方式通常都是采用室外宏基站和室外分布系统相结合的方式,但是宏基站难度建设较大,而且室外分布系统的建设成本比较高。

对于城中村的LTE覆盖,除了Macro eNB进行覆盖,还可以采用BBU+Pico RRU或者Home eNB进行覆盖,利用光纤或五类线进行组网,省却同轴电缆布线的困难。

在实际的城中村覆盖网络部署中,可以综合采用Macro eNB进行整体覆盖,再采用Pico eNB、Relay或Home eNB进行补盲覆盖。

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