張建俠

（北京中網華通設計咨詢有限公司，北京 100070）

1 分層網

隨著無線網絡的建設、優(yōu)化以及調整，最終的理想網絡結構為分層網。分層網包括布局層、深度覆蓋層以及吸熱層。不同層面站距不同，覆蓋定位不同，采用的設備也不盡相同。分層網結構如圖1所示。

圖1 分層網結構示意

1.1 分層網各層分析

1.1.1 布局層

作為主力覆蓋層，按照一定站距部署，形成運營商網絡的基礎覆蓋層。布局層的目標是為用戶提供基本通信覆蓋保障。

1.1.2 深度覆蓋層

在布局層基礎上，針對網絡局部覆蓋的弱點和盲點，嚴格控制干擾的同時，采用多手段并舉實現(xiàn)精準覆蓋。

1.1.3 吸熱層

針對實際用戶話務熱點的分布情況，實現(xiàn)話務吸收的目的。網絡容量承載具有擴展彈性。

1.2 分層網規(guī)劃原則

堅持布局層建設優(yōu)先。布局層是網絡主力覆蓋層，若存在由于覆蓋區(qū)域內布局層缺失導致的網絡覆蓋問題，如因不滿足站距要求而導致覆蓋空洞等，應優(yōu)先予以解決。需依據實際網絡需求合理部署深度覆蓋層和吸熱層，同時控制網絡干擾。

原則上，布局層、深度覆蓋層以及吸熱層的建設應該分步實施，避免同步建設帶來網絡干擾問題。深度覆蓋層和吸熱層建設應優(yōu)先考慮采用射頻拉遠、微基站以及微微基站等設備[1]，結合掛墻和燈桿等多種架設方式，控制干擾的同時，盡量控制建設成本。

目前，國內各運營商的4G網絡基本完成了布局層建設，網絡建設后期以深度覆蓋為主。然而，完善深度覆蓋離不開微基站的合理運用，下面將重點介紹微基站及其應用。

2 微基站介紹

2.1 微基站分類

目前，主流微基站分類情況如圖2所示。

2.2 微基站在無線網絡中的定位

無線網絡中合理應用微基站技術可以提升網絡覆蓋面積，提高網絡頻譜的利用效率，發(fā)揮優(yōu)勢。此外，微基站還具備組網靈活和安裝便利等宏基站不具備的優(yōu)點，具體優(yōu)勢如圖3所示。

圖2 主流微基站的分類

圖3 微基站的優(yōu)勢

2.2.1 補充覆蓋，效果明顯

無線網絡中不僅僅密集城區(qū)容易出現(xiàn)網絡弱覆蓋，郊區(qū)和農村等各種場景都有可能因為不同的原因出現(xiàn)網絡弱覆蓋。由于覆蓋范圍較小、成本較低以及針對性較強，微基站特別適用于小范圍的覆蓋弱區(qū)域，有助于網絡運營商在短時間內有效提高深度覆蓋質量。

2.2.2 靈活安裝，易于維護

目前，市面上主流微基站一般采用集成度較高的一體化設計，體積小，重量輕，利于安裝和維護。在實際場景應用時，微基站可以因地制宜，在無需建設機房的情況下合理利用現(xiàn)場的已有條件，靈活安裝在角落、抱桿以及墻體等地方。

微基站目前支持全IP網絡組網，基于已有移動網絡傳輸設備連接，也可以利用雙絞線或光纖與周圍的EPON設備就近連接，實現(xiàn)固移協(xié)同覆蓋。此外，微基站同時支持內置和外置兩種天線配置方式，隱蔽性強。

2.3 微基站主要應用場景

微基站組網主要用于解決局部深度覆蓋和容量提升問題，同時通過宏微間協(xié)同組網提高整體的網絡質量。應用場景包括數據業(yè)務需求旺盛的熱點區(qū)域、重要性較高的覆蓋場景以及部分難以解決的深度覆蓋場景。應用場景分類如表1所示[2]。

2.3.1 室外典型場景特點和應用

（1）廣場公園，擁堵路段。節(jié)假日人流量多，局部因集會或擁堵產生高密度人流，部分廣場的室外數據業(yè)務需求較大。此類場景整體由宏站進行覆蓋，微站解決局部容量和覆蓋問題。

（2）商業(yè)街。街道上行人較多，同時有數據業(yè)務和語音業(yè)務。行走中的人員及店鋪內購物人群一般以語音業(yè)務為主，咖啡館、餐飲等店鋪人群可能同時有數據業(yè)務和語音業(yè)務需求，重點需要解決低層和道路覆蓋問題。

表1 應用場景分類

（3）居民區(qū)。一般以室內語音業(yè)務為主，數據業(yè)務由無線局域網承擔。白天和晚上人員密度呈現(xiàn)潮汐效應，晚上為高峰，重點解決基本的語音覆蓋和高峰期網絡擁塞問題。

（4）學校和企業(yè)園區(qū)。上課和工作時間人員集中在教學樓或辦公樓內，同時有數據業(yè)務和語音業(yè)務需求。休息時間，室外和室內均有人員集中，語音業(yè)務和數據業(yè)務都有較大增長。室外主要由宏站覆蓋，室內存在弱覆蓋區(qū)。

2.3.2 室內典型場景特點和應用

（1）寫字樓和酒店。樓層高，內部結構復雜，小型房間和隔斷較多。用戶多，流量集中，高峰時段話務密度較大，話務在時間上呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。數據業(yè)務多被無線局域網分流，需重點解決建筑結構帶來的室內弱覆蓋問題。

（2）交通樞紐。建筑類型豐富，占地面積大，內部結構復雜，較多的大面積空曠區(qū)域。話務密度較高，以普通語音業(yè)務為主，數據業(yè)務部分被無線局域網分流。流量分布不均衡，需重點解決部分區(qū)域突發(fā)容量需求大的問題。

（3）大型場館。單體建筑占地面積大，空間跨度大，單層高度高，內部空曠，傳播環(huán)境簡單。數據業(yè)務和語音業(yè)務需求旺盛，賽事和音樂等活動期間話務密度較大，需重點解決容量問題，并考慮場館外廣場與場館內的協(xié)同覆蓋。

（4）大型商業(yè)中心。建筑類型豐富，占地面積大，內部結構復雜，較多大面積空曠區(qū)域，樓層層間距較高。周末和節(jié)假日呈現(xiàn)話務高峰，數據業(yè)務和語音業(yè)務需求旺盛，需重點解決周期性容量問題。

3 實際案例應用

3.1 整體規(guī)劃案例

如圖4所示，以某市區(qū)4G覆蓋為例，介紹微基站在城區(qū)覆蓋中的整體規(guī)劃步驟和流程。

圖4 某市區(qū)4G網絡室內覆蓋圖

從MR測試結果可看出，城區(qū)室內深度覆蓋不足的區(qū)域主要有4處（已在圖4中圈示）。篩選這些區(qū)域內4G業(yè)務量高和具有高投資價值的建筑，結合室外宏站的建設規(guī)劃，對這些區(qū)域進行有針對性的單點和單小區(qū)測試。對明確弱覆蓋區(qū)域，優(yōu)先優(yōu)化調整周邊宏基站，優(yōu)化無法達到覆蓋要求的，根據覆蓋目標和周邊建筑情況建設宏基站、微基站或室內微基站。擬開通的微基站站點分布如表2所示。經預測模擬，開通后可有效解決網絡弱覆蓋。

3.2 宏微協(xié)同規(guī)劃案例

以某城市高校新區(qū)內的3所大學為例介紹宏微協(xié)調覆蓋，學校整體測試情況如圖5所示。

圖5 整體測試結果

表2 擬開通的微基站站點分布情況

從測試圖5可看出，雖然目前3所學校均已建設宏站，但由于樓宇阻擋以及其他建站限制，仍存在很多局部弱覆蓋區(qū)域。如果繼續(xù)采用宏站解決，不僅建站困難難以克服，而且浪費了投資，因此考慮部署微基站。

基于上述情況和實際環(huán)境，建設微基站分布情況如圖6所示，圓形圖標為新建站點位置。建設站點的具體信息，如表3所示。

部署微站開通后，經現(xiàn)場測試，3所大學區(qū)域內的平均RSRP為-84.2 dBm，滿足網絡覆蓋要求。

3.3 單點實例分析

3.3.1 體育場館室內覆蓋

某體育場館面積約1 500 m2，三面看臺環(huán)繞。微站部署前，場館由某宏站覆蓋，室內平均RSRP為-91.5 dBm，無法滿足用戶使用需求。體育館室內如圖7所示。

經現(xiàn)場勘查和分析，部署2個微基站即可滿足場館內的覆蓋需求。2部微基站分別位于主席臺上方懸架的兩側，功率2×250 mW，天線采用扣板定向天線，天線水平波瓣為70°，垂直波瓣為60°，天線增益為7 dB。部署情況如圖8所示。

表3 建設站點的具體信息

圖6 擬部署微站位置示意

圖7 體育館室內照片

經現(xiàn)場測試結果顯示，部署微站后，場館平均RSRP為-83.35 dBm，平均SINR為11.04 dB，滿足網絡覆蓋要求。

3.3.2 街道微基站應用

圖8 部署情況示意圖

某商貿城位于道路交叉口，周邊分布有大型商場和住宅小區(qū)，人流較大，建設宏站難度大。弱覆蓋區(qū)域和較近基站間的距離為360 m，基站站高較低會受到一定阻擋，僅通過調整工參無法解決商貿城弱覆蓋區(qū)域現(xiàn)狀。根據勘察周邊環(huán)境發(fā)現(xiàn)，可在該商貿城路邊燈桿上設置2臺一體化集成微基站，分別覆蓋道路兩端，使用交流供電，隱蔽性強，方便部署安裝。開通后經測試，商貿城弱覆蓋區(qū)域內平均RSRP達到-82.76 dBm，滿足網絡覆蓋要求。

4 結 論

通過分析以上案例可知，在部署宏基站的同時，需合理部署建設微基站，幫助運營商在節(jié)省投資的同時實現(xiàn)精準覆蓋和有效吸熱，并快速提升網絡容量和質量，提高用戶的使用體驗?？梢?，合理應用微基站技術在大大減少維護費用的同時，提升了網絡建設靈活性，增強了運營商網絡的綜合性能。