宏站与小基站并用LTE部署巧打基站组合拳

2019年04月26日 来源:

LTE商用迫近,业界对LTE络的部署形态更加关注。可以肯定的是,在LTE络中,各种类型的小基站将占据更重要的角色。中国移动专家表示,与2G、3G时代小基站主要发挥“补盲”等辅助作用不同,在4G时期,小基站将在提供大带宽数据业务等方面发挥更重要的作用。小基站将与宏蜂窝基站一起成为4G络中的主角。

LTE基站形态丰富

4G时代,络面临四大挑战:深度覆盖需求强烈;移动数据业务质量要求高;高频段消耗大、覆盖能力较差;新增站址困难。这些挑战催生了对丰富基站形态的需求。据ABI Research预测,到2014年,LTE小基站的出货量将超过LTE宏基站。

目前,LTE基站类产品包括宏基站、微基站、微微基站、Relay等等。其中,宏基站和微基站从硬件架构上均可进一步分为一体化与分布式两种,微站存在一体化微站和分布式微站(BBU+微RRU)两种,微微基站理论上也可分为一体化和分布式两种。

这些不同的基站将在未来的LTE络中发挥各自的作用。中国移动设计院的李楠表示,宏基站应用于室外覆盖场景,是解决室外覆盖的主要站型。微站能够充分发挥安装简单的工程优势,用于补盲和补热场景。而微微站以及femto等站型是室内覆盖的重要解决方案。

目前,各系统设备厂商都已推出具有代表性的基站解决方案。阿尔卡特朗讯与中国移动合作研发的灵云无线微基站基于lightRadio技术,目前已在南京的TD-LTE试验中部署。爱立信推出的点系统非常小巧,设备仅重300克,小到可以一手掌握,但是却足够为庞大人群提供室内络覆盖。NSN推出的Flexi Zone由多个相互连接的低功耗小区构成,这些小区使用共用的资源池,通过区域控制器进行灵活管理。华为的AtomCell与宏站协同组,通过协同组和特有的抗干扰技术,络容量可以实现超过4.7倍的大幅度提升,这将极大减缓MBB时期所带来的容量压力。

值得一提的是,中国移动于2012年提出Nanocell,创新的将TD-LTE与WLAN相结合,主要用于数据业务热门区域和室内深度覆盖场景。据了解,目前Nanocell还在试点阶段,尚未投入实际应用。从初步试点效果看,Nanocell站型在建设施工的便捷性、灵活性,覆盖的精确性和高容量的提供能力等方面都符合理论预期。

络建设早期以宏站为主

在我国,TD-LTE率先进行规模实验。在实验中,多种形态的LTE基站已得到应用,但由于络仍处于初级阶段,以覆盖为主,将仍以宏站部署为主。但业界专家都表示,未来,小基站将成为主要的解决方案。

中国移动研究院专家表示,TD-LTE络部署初期,以实现广覆盖为主要目标,TD-LTE终端渗透率不高,业务负荷不大,小基站的需求主要体现在补充覆盖盲区和弱覆盖,因此占比不会太高。在络部署发展阶段,参考国外LTE络运营经验数据,业务负荷尤其是数据业务负荷会有快速增长,在宏蜂窝密度和频率资源已非常紧张的现状下,小基站将会是主要的解决方案和发展方向。小基站由于其安装灵活,在解决特殊区域的覆盖与容量问题上,是宏基站的有效补充。

中国移动设计院无线所所长汤利民表示,小基站的使用场景、制约因素、宏站的协同都需要进行深入的研究。目前,中国移动正在进行相干的研究。小基站不仅是容量提升的一种手段,更是解决特定场景弱覆盖和深度覆盖的重要手段,特别是使用2.6G频段时。

LTE小基站面临多重挑战

LTE丰富的基站形态在带来覆盖和容量提升优势的同时,也使得络复杂度大大增加,给运营商带来了全新的挑战。

络结构更加复杂,首先会增加干扰控制的难度。李楠表示,多种形态基站共同部署一定带来多层络结构。由于TD-LTE采取同频组,如何规避小区之间的干扰是未来必将面对的挑战。

其次,小基站部署对于传输提出了更高的要求,当前普通的LTE基站主要采用PTN传输,需要专门的传输设备,而传输装备需要单独的环境。小基站的广泛应用需要解决天线、传输一体化的方案。

同时,要充分发挥小基站的作用,需要做好宏微协同。目前,业界大部分的HetNet解决方案中普遍采取宏基站与小基站同频组的方式,通过宏基站与小基站协同来消除干扰。在一定程度上,小基站是宏基站的扩展和增强容量方式,不是一张简单叠加的络,这样能使干扰小化。

即便这样,要想彻底解决这些问题却并非易事。如果要做好小基站与宏络的协同,就必须要求各厂商做好标准化和协作,才能实现不同厂商间络装备的协同。因此,宏基站与小基站、微基站混合组、立体组也成为业界研究的热门。

小基站的部署也给管和运维提出了新的挑战。具有自组织、自管理、自治愈功能的SON技术热了起来。但由于研发过于复杂,目前仍没有让人满意的SON方案。乃至有专家指出,应当放弃这种方式。但目前SON是异构络管理的办法。

链接

LTE小基站部署面临四大挑战

干扰控制:

LTE小基站部署增加了络复杂度,由于采取同频组,小区间的干扰问题是不能回避的。

传输资源:

大量部署多种形态的LTE小基站将考验运营商的传输资源,在目前的实验中,传输资源紧张是现实的问题。

宏微协同:

未来的LTE络势必是异构的,如果能做好宏微协同,将起到事半功倍的作用,如果做不好,络体验将大打折扣。

运维管理:

LTE应用多种形态的基站,将使得络运维管理工作加倍,因此必须通过SON来提升运维管理的自动化程度。但是,SON的研发很复杂,是巨大的挑战。

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