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微基站在LTE网络技术中研究及应用

范文

芮嵘

【摘要】 LTE作为一种3GPP长期演进（ Long Term Evolution ）网络，可实现多种标准共存、汇聚集中的网络，也可实现多个频段共存网，同时也有助于实现移动网络宽带化、IP化趋势。在LTE网络中应用微基站，能够保证用户在室内室外均体验到良好的网络服务。以下本篇对此做具体研究。

【关键词】 LTE 网络微基站

在LTE网络中应用微基站，可以有效确保微基站作用发挥实效，有效解决网络室内覆盖问题，扩展网络信号覆盖，提升LTE网络覆盖面。

一、微基站的相关理论

针对当前的微基站技术，可以根据微基站发射功率的不同，将其分为瓦级微基站与毫瓦级微基站[1]。在瓦级的微基站之中，该基站的网络信号发射功率可达到 1～5 W，可以实现 2T2R 设置，也可以实现一体化的基带处理单元（BBU）/射频拉远模块（RRU）设置，同时在实际建站中，还可使用自带中低增益的天线以及外接 15 dBi / 17dBi 天线，就可以完整微基站建设工作。与此同时瓦级微基站，主要可以在室外小范围区域应用，对于网络信号覆盖弱区以及难以建设LTE网络区域中，同时也可以通过应用瓦级微基站，来加强LTE网络的深度覆盖区[2]。

二、微基站在LTE网络中的应用优势

基于LTE网络中，应用微基站技术，可以提升网络覆盖面，提高网络频谱效率，发挥积极应用优势。整合应用优势如下图1中所示。

在LTE网络中，建设微基站，可以将该基站作为补充LTE宏基站网络覆盖的有效手段，具备组网灵活性的同时，还有着安装便利性的优点。LTE网络中，基于密集城区，城区，郊区，农村，都有可能出现弱覆盖，可以对此应用微基站对LTE网络中出现的一些覆盖空洞进行补充覆盖。针对 LTE网络中建设应用微基站，可以提升内外网络深度覆盖，确保网络用户的良好体验，确保 LTE网络的优势。微基站采用高集成度的一体化设计，体积小（12L）、重量轻（14kg）、备件数量少，易于安装维护。在LTE网络中，可以根据现场情况，微基站灵活地安装在墙面、抱杆上，不需要建设机房。微基站可支持全IP组网，既可利用现有移动网传输设备，又可通过双绞线或者光纤连接附近的EPON设备，实现固定移动宽带协同覆盖。同时在实际LTE网络中，还支持内置天线和外置天线两种微基站配置方式，站点隐蔽性强，易于获取站点信息。

三、LTE网络中微基站应用必要性

3.1总体应用需求

微基站不适合成片组网，在LTE网络中，不当引入微基站，以及过多应用微基站，均会对原有LTE网络规划造成信号干扰。基于LTE 网络的建设中，需利用微基站，能够以LTE宏站为主，微基站为辅的方式，才可保证用户感知，助力LTE 网络服务。微基站应用中，不能牺牲LTE 网络覆盖；确保室外的微基站位于LTE 网络覆盖区中远点（RSRP≤-95 dBm 的区域）或LTE 网络弱覆盖区域，能够降低相互之间的干扰。

3.2室内应用需求

在室内LTE 网络中应用微基站，针对瓦级微基站，应确保天线间距在无遮挡传播环境，并优选光纤，以交流电为主进行设置[3]。而基于毫瓦级微基站应用，应该确保网络信号可穿透一堵墙，就近选择光纤或五类线等方式上联至 Hub设备，以交流电为主供电。

3.3室外的应用需求

在室外LTE网络中，基于远距离毫瓦级微基站发射功率因素的限制，对于室外区域的微基站应用方面，可应用瓦级的微基站，并使用高增益的外置天线来解决覆盖问题。瓦级的微基站，可在实际中保障密集城区内实现宏覆盖；并且在阴影区域、小型建筑室分信源方面，应用瓦级微基站也可发挥重要作用。覆盖方向上应无明显阻挡，支持同频以及异频组网、支持HSPA+，在城市热点地区提供下行最高速率42M的数据业务；其微基站发射功率一般为 1～5 W，覆盖半径50～100 m；对于覆盖距离要求超过 200 m 以上，宜采用外接15 dBi 天线；优选光纤；微基站可采用220V的交流民用电供电，节省电费。3.4协同LTE宏站

四、实例分析

4.1实践案例

针对某地办公大楼中，基于其常规LTE 网络，要求大楼中用于大型会议室以及数据业务高发区域达到4G网络覆盖。实际网络建设中，办公大楼室内分布众多的无源器件系统，若是安装配套机房达到网络设置中的信源需求，不仅设计与施工难度大，在实际的成本投资方面也存在不足，无法在室内以布放馈线的方式部署LTE网络。因而，为确保该大楼内部的LTE网络覆盖落到实处，保障楼宇内部LTE 网络4G信号全覆盖，已成为亟待解决的问题。

4.2应用微基站技术

可以在公司大楼内部署微基站，在大楼的某层放置2个微基站，微基站是有源设备，不需在大楼内设置配套机房，并且安装方便易维护，具备应用优势。

a）基于微基站天线以及设备设置：确保设置的微基站网络信号，能够在通常情况下，拓展LTE网络信号，确保信号能够穿透大楼内的一堵墙；

b）上联的方式：可以就近选择五类线，将其上联到Hub 设备中；

c）电源的配置：主要采用交流电供电方式。

2个微基站能满足LTE网络信号在3000 m2范围内的全覆盖，网络覆盖区中远点可达到-84 dBm；使用2个微基站用2T2R组网，上下行速率都好于单室分组网，在降低网络构建成本，以及提升网络覆盖面积方面，以基本满足实际应用需求。测试结果如下表2所示.

4.3实践应用效益

经以上实例验证，应用微基站构建的LTE 网络，符合实际应用需求。LTE网络中，建设微基站能够精准吸收话务，大大提升热点和盲点覆盖区域的网络容量，快速提升网络质量，增强用户体验。在 LTE网络中，应用微基站实现系统的高性能指标，需要有合理的网络规划设计、稳定的产品性能、良好的施工工艺以及高质量的网络优化。

五、结论

综上所述，在LTE网络中应用微基站技术，可以提升网络的智能化与自动化，有效降低网络的维护费用，提升LTE网络的性能和灵活性，发挥积极应用价值，值得在实际中推广该技术。

参考文献

[1] 祝炜凯，赵竹岩，康剑锋等.基于实际城区场景的TD-LTE异构网络性能研究[J].电信科学，2012，28（9）：47-51.

[2] 刘金科，黎建波.LTE微基站应用分析[J].移动通信，2015，39（7）：32-36.

[3] 李莉.探索微基站覆盖新模式——市政灯杆加挂LTE光纤分布系统[J].信息通信，2015，（2）：254-255.

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