微小基站的应用分析

刘 茜

（陕西通信规划设计研究院有限公司，西安 710065）

1 引言

LTE网络经过前期的工程建设和优化，覆盖已经达到了较好的水平，可以为用户在户外提供良好的业务体验。与之形成对比的是在室内环境，尤其是高层建筑密集的城区，存在较多的覆盖盲点，深度弱覆盖严重不足。

同时，城市中新的建筑物不断出现，造成无线环境发生变化，导致原有宏基站无法覆盖；许多人为因素干扰，物业阻拦等造成选址困难，无法建设宏基站。因此，如何在尽量节约投资的前提下，快速优质的完成深度覆盖成为当前网络规划建设面临的重要问题。

近年来，微小基站作为宏站建设方式的一种有利补充，具有使用灵活，安装便利的优点，成为运营商的最佳选择，并得到广泛应用。特别是在深度覆盖方面，微小基站的优势明显。

本文从介绍微小基站的设备形态，分类入手，结合微小基站技术特点，组网方式，系统分析了微小基站在覆盖方面的应用前景。

2 微小基站设备形态及特点

2.1 微小基站按设备形态可以分为瓦级和毫瓦级两类

瓦级微小基站（一般为1-5W）：为一体化设备，含BBU+RRU及内置天线（也可选择外接高增益板状天线），可使用光纤、五类线等多种传输方式。

毫瓦级微小基站（一般为50-500mW）：为一体化设备或者小RRU。

两类微基站设备形态及覆盖能力如表1所示：

表1

2.2 微小基站设备特点

（1）体积小，重量轻。相比宏站，微小基站的体积和重量大约只有宏站的一半，使用灵活，安装便利。

（2）发射功率低。微小基站发射功率一般为1～5W，或者是百毫瓦级，覆盖范围较为有限。

（3）支持多种上联方式。除了宏站支持的光纤上联，微小基站还支持无线回传，五类线（网线）上联方式，增加了安装的便利性和适应性。

（4）微小基站不足之处：微小基站覆盖范围有限，宏微组网易产生干扰，从而影响整个网络性能，需通过宏微协调规划避免过多的重叠覆盖来减少干扰。

3 微小基站的组网方式

微基站通过光缆连接至IPRAN传输设备。如图1所示：

图1 微小基站组网示意图

微基站通过PON上联承载网，当采用PON时，原则上全程利旧，不新增分光端口，只新建末梢皮缆和OLT上联IPRAN承载网络链路，皮缆要求具备高硬度功能，敷设保护线槽，且采用热熔方式成端。

4 微小基站的站址建设原则

为更好提升网络覆盖效果，室外微小基站要与主要覆盖目标区域之间尽量保持视距直达，天线安装避免水平和垂直方向阻挡，天面低于目标覆盖区域时，选择最佳的俯仰角。充分利用现有宏站站址资源，合理选用路灯杆、监控杆等市政资源。室内部署时，微小基站既可作为单独的室内网络覆盖解决手段，也可以作为已建室内网络提供局部覆盖或容量补充；室内微小基站应当正对用户集中区域，同时应尽量避免与邻近同频方向角正对，以减少宏微之间的同频干扰。

5 微小基站建设的场景分类

微小基站建设的场景如下：

（1）室外局部小范围的补盲。

（2）用于难以获取宏站站址情况下的路灯站等。

（3）解决局部区域深度覆盖问题。

（4）景区等环境要求较高区域的补盲。

在室外，微站室外微小基站场景分布比例，主要是商业区（15%）、旅游景点（4%）、城区街道（26%）、居民住宅小区（51%），其它（4%）等场景；在室内，微小基站主要用于机场、剧院、体育馆、会展中心、购物中心、火车站等容量需求大、施工工期要求高的场景。

6 微小基站的配套建设

室外微小基站设备优先使用交流220V方式供电，也可以采用交流/直流供电；室内微小基站设备一般为交流或者POE供电，若使用POE供电时应考虑POE供电距离限制。

交流供电可采用高压远供或交流直供方式实现，直流供电一般通过近场小电源或48V低压直供方式实现。

7 微小基站的选址建议

1）依托政府支持，将电信基础设施建设纳入政府工程，申请开放基础公共设施资源。

2）抓住公共基础设施改造的机遇，把电信基础设施的建设纳入其中，通过改造，可以实现标准化安装方式，并预留设备安装空间，同时达到更好的美化效果。

3）与智慧城市规划同步，微小基站的建设在智慧城市规划阶段同步考虑站址规划，避免后期站点获取被动。

各种场景下的微小基站站址选址方案如表2所示：

表2

8 微小基站的建设可能存在问题

（1）局限于小微基站自身特点，主要用于局部覆盖和容量补充，目前小微基站仅在街道覆盖用的较多，但需要解决的弱覆盖还是大量存在于建筑物相对密集的室内业务需求区域。如何做到精确定位，使小微基站做到有的放矢，精确定位，具体的操作方式还在探索中。

（2）限于小微基站自身定位，配套需要与其特点及定位相匹配，目前的小微基站配套建设还是采用无机房宏基站或宏基站拉远的方式，这样的建设标准可能产生超配，成本过大造成投资浪费。是否可采取与宏站差异化的配套标准（比如差异化电源保障的标准）还有待进一步探讨。

9 微小基站应用前景

微小基站的应用要和网络的规模相关联，在不同的网络规模阶段，微小基站的定位、组网方式和建设规模都不尽相同。在4G建设前中期，微小基站以覆盖为主，现阶段局部覆盖末梢补盲，补热和促进工程快速实施是微基站部署的主要驱动力。微基站在后期则转换为容量型，主要解决高数据流量问题。随着网络的不断演进，物联网的出现，预计微小基站的网络功能将大幅提升，成为业务承载的主体，覆盖场景范围将进一步扩大。

未来微小基站将成为应对5G流量数据风暴，高容量、海量连接的必备利器。5G数据时代流量预计会增长500-1000倍，网络密度会增加40倍左右，只有通过6扇区裂变，增加站址，室内分布系统吸收，分流，微小基站等多种手段才能应对数据爆发式增长需求。

同时微小基站符合标准演进方向：small cell（低功率无线接入节点）在LTE标准化过程中占据了重要地位，是R12版本中最重要的标准化演进方向。

微小基站是异构网的重要组成部分：微小基站构筑宏微分层组网形态。夯实“面覆盖”，加强“点覆盖”，未来宏站，微小基站，室内分布系统的吸收流量的比例可能为：2：4：4。由此可见，微小基站的应用越来越广泛。

10 结束语

微小基站作为宏站建设方式的一种有利补充，可与宏站相互结合，有效提升立体覆盖效果，且可实现快速规模部署建站，是运营商建设基站的良好选择。

[1] 肖育苗 微小站在4G室内覆盖中的应用策略[J].移动通信2017，41（7）：65-69.