一體化小基站在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用探討

1、doi:10.3969/j.issn.1002-0802. ××××. ××. ×××一體化小基站在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用探討華志超(中國移動通信集團(tuán)河北有限公司,河北省，石家莊市，050035)摘要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)爆炸式增長，宏蜂窩密度過高和站址資源緊張，小基站已成為移動通信網(wǎng)絡(luò)的主要解決方案和發(fā)展方向。正確把握小基站的適用場景和使用原則，將在解決特殊區(qū)域的覆蓋與容量問題上對宏基站形成有效補充。關(guān)鍵詞：一體化；小基站；移動通信中圖分類號：TN915.02文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADISCU

2、SSION ON THE APPLICATION OF INTEGRATED MICRO NODEB IN MOBILE COMMUNICATION NETWORKHua Zhichao(China Mobile group Hebei Co. Ltd., HeBei Province, Shi Jiazhuang, 050035）Abstract：With the development of mobile Internet, data traffic of communication network shows expl

3、osive growth, macro cellular density is too high and the site resources nervous, small base station has become the main solution to the mobile communication network and the direction of development. Application of scene correctly

4、grasp thesmall base station and using principle, will stand to form an effective supplement in solving the coverage and capacity problems on special area. Key words：Integration; Micro NodeB; Mobile communication 推薦精選引言隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和業(yè)務(wù)負(fù)荷的不斷增長，傳統(tǒng)宏站和室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)

5、在物業(yè)協(xié)調(diào)、配套建設(shè)、深度和精確覆蓋、擴(kuò)容改造等方面的局限性日益凸顯。以皮站和飛站為代表的小基站技術(shù)，采用低成本、小型化、低功率、低功耗的即插即用型接入設(shè)備，通過基于IP的有線寬帶回傳鏈路和小基站網(wǎng)關(guān)接入運營商核心網(wǎng)，能較好的解決上述問題，成為傳統(tǒng)宏站和室內(nèi)分布系統(tǒng)的有益補充。1 小基站概述4G小基站是指單載波（20MHz帶寬）功率在500mW以下，集成了BBU、RRU、天線的一體化基站，按照單載波功率大小又可細(xì)分為皮基站（Pico，100mW-500mW，覆蓋半徑20-50米）和飛基站（Femto，100mW以下，覆蓋半徑10-20米）兩類。4G小基站是一種低成本室內(nèi)覆蓋解決方案，可作為蜂窩

6、網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋補充和容量擴(kuò)充手段，主要用于網(wǎng)絡(luò)覆蓋或容量不足，建設(shè)難度相對較大且具備自有回傳資源的場景推薦精選：一方面可用于家庭、小型企業(yè)、營業(yè)廳、超市等室內(nèi)補盲補熱場景，解決室內(nèi)深度覆蓋不足、降低用戶投訴，提升業(yè)務(wù)分流能力、改善用戶體驗。另一方面，還可以作為應(yīng)對全業(yè)務(wù)競爭的家庭/企業(yè)無線應(yīng)用綜合平臺，提供家庭/企業(yè)市場進(jìn)駐載體，增強用戶粘性，協(xié)同拓展寬帶業(yè)務(wù)和數(shù)字化家庭/企業(yè)等增值業(yè)務(wù)，提升客戶價值。一體化微站具有部署靈活的優(yōu)勢，設(shè)備集成度高、體積小、重量輕，支持小型化天線的一體化安裝,無需機房，可根據(jù)現(xiàn)場情況安裝在墻面、抱桿上。與宏站相比，施工難度、投入及維護(hù)成本方面都有極大優(yōu)勢，工程安裝

7、便利，單站投資可以節(jié)省35%左右，維護(hù)成本可以節(jié)省40%左右。圖1：燈桿式一體化微站安裝方式示意圖圖2：壁掛式一體化微站安裝方式示意圖2適用場景4G小基站建設(shè)要按照“室內(nèi)補盲補熱、SOHO接入平臺、協(xié)同大網(wǎng)規(guī)劃、按需適度建設(shè)”的總體思路開展。室內(nèi)補盲補熱就是要通過4G小基站建設(shè)，以低成本、快速靈活的覆蓋手段補充宏網(wǎng)覆蓋盲點和弱覆蓋區(qū)域。SOHO接入平臺就是作為應(yīng)對全業(yè)務(wù)競爭的家庭/企業(yè)應(yīng)用綜合平臺，提供家庭/企業(yè)市場進(jìn)駐載體，增強用戶粘性，協(xié)同拓展寬帶業(yè)務(wù)和數(shù)字化家庭/企業(yè)等增值業(yè)務(wù)，提升客戶價值。協(xié)同大網(wǎng)規(guī)劃就是要在4G小基站建設(shè)的過程中，和現(xiàn)有宏網(wǎng)在覆蓋區(qū)域、容量規(guī)劃、頻率規(guī)劃、互操作策略

8、、全網(wǎng)指標(biāo)統(tǒng)計等方面協(xié)同考慮、統(tǒng)籌規(guī)劃。按需適度建設(shè)就是要根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展實際需求組織實時建設(shè)，結(jié)合家庭/企業(yè)自有寬帶資源和市場推廣策略，滿足市場競爭的需要。4G小基站設(shè)備可重點部署于室內(nèi)無覆蓋或容量不足但具備回傳資源的家庭和小型企業(yè)等場景。根據(jù)覆蓋面積和用戶容量需求的不同可采用不同的設(shè)備類型和方案部署： 對于單點覆蓋面積百平米左右、并發(fā)用戶數(shù)少于8的家庭、酒店公寓單間、辦公室等場景可部署4G飛基站設(shè)備，滿足室內(nèi)深度覆蓋； 對于單點覆蓋面積在數(shù)百至一千平米、并發(fā)用戶數(shù)大于8的沿街商鋪、營業(yè)廳、開闊單間等場景可部署4G皮基站設(shè)備滿足覆蓋和容量要求； 對于覆蓋面積在數(shù)千平米的小型企業(yè)、超市、賣場、寫字

9、樓、教學(xué)樓等場景，可部署多臺4G皮基站設(shè)備組網(wǎng)覆蓋； 對于建筑面積1萬平米以上的大型開闊空間推薦精選建筑，如體育場館、會展中心等，由于缺少墻體和樓層隔離，皮基站間干擾不易控制，不建議采用皮基站覆蓋；對于建筑面積1萬平米以上的有墻體和樓層隔離的密集建筑場景，部署多臺4G皮基站設(shè)備組網(wǎng)覆蓋可作為傳統(tǒng)室分、MDAS、分布式皮站等其他覆蓋方案的補充方案。 除用于整棟樓宇室內(nèi)覆蓋外，皮基站還可用于已有室內(nèi)覆蓋場景的局部區(qū)域覆蓋或容量增強，實現(xiàn)按需靈活精確覆蓋或補充。 除用于常規(guī)應(yīng)用場景外，一體化小基站系統(tǒng)還可用于對覆蓋面積和容量要求不高的應(yīng)急通信或特殊應(yīng)用場景，發(fā)揮其快速靈活、配套要求低等優(yōu)勢。3使用原

10、則（1）頻率規(guī)劃鑒于4G小基站主要用于室內(nèi)覆蓋，原則上使用E頻段（2320 MHz -2370MHz）作為主要工作頻段小站間可根據(jù)實際需求靈活選擇同頻或異頻組網(wǎng)方式,在重疊區(qū)域較大的場景采用異頻組網(wǎng)，以減少相互間的干擾；同頻組網(wǎng)時盡量利用建筑物墻體等空間隔離。時隙配比采用與室分相同配置，上下行時隙配比采用1UL:3DL配置，特殊時隙配置采用10:2:2。為后續(xù)支持基于TAI的切換消息的轉(zhuǎn)發(fā)，并且減少尋呼對網(wǎng)關(guān)的壓力，小基站的TA和宏網(wǎng)TA區(qū)分設(shè)置。為避免TAI數(shù)量的過多增加，建議為每個MSC POOL范圍內(nèi)的所有4G小基站配置一個單獨的TA。（2）同步和回傳4G小基站需支持并開啟空口同步功能，

11、通過偵聽周圍基站的同步信號，保證相鄰小區(qū)間同步。同步精度滿足：頻率同步誤差不超過±2.5ppm，時間同步誤差不超過±1.5us。小基站設(shè)備主要部署于室內(nèi)，無法普遍采用宏基站基于衛(wèi)星同步的方案，優(yōu)先采用空口同步作為主要的同步方案；企業(yè)場景及采用部署大量小站連續(xù)覆蓋的區(qū)域可根據(jù)實際條件采用GPS或IEEE1588v2同步方案；家庭場景一般采用空口同步。小基站建設(shè)的回傳系統(tǒng)原則上以自有寬帶、自有回傳網(wǎng)絡(luò)為主。因為小基站是完全通過IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與核心網(wǎng)的連接，因此如何保證業(yè)務(wù)的QoS服務(wù)等級，特別是語音業(yè)務(wù)的QoS要求非常關(guān)鍵，因此對于IP傳輸網(wǎng)絡(luò)需要有一定的性能要求，一般要求如下。

12、 ? 滿足語音業(yè)務(wù)QoS最低要求： a.時延：上行<200ms；下行<2.5s b.抖動：<100ms c.丟包率：<20% d.帶寬：>100kbit/s ? 滿足視頻電話及PS384K業(yè)務(wù)QoS最低要求： a.時延：<100ms b.抖動：<70ms c.丟包率：<5% d.帶寬：>200kbit/s小基站與核心網(wǎng)的連接是完全通過IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的，因此要保證QoS服務(wù)等級是非常關(guān)鍵的，尤其是語音業(yè)務(wù)的QoS。所以要滿足語音業(yè)務(wù)QoS、視頻電話及PS384業(yè)務(wù)，對于IP傳輸網(wǎng)絡(luò)必須要滿足一定的性能要求，一般要求如下：l 滿足語音業(yè)務(wù)QoS最

13、低要求：帶寬大于100kbit/s，上行時延小于200ms；下行時延小于2.5s，丟包率小于20%，抖動小于100ms。l 滿足視頻電話及PS384K業(yè)務(wù)QoS最低要求：帶寬大于200kbit/s，.時延小于100ms推薦精選，丟包率小于5%，抖動小于70ms。（3）鑒權(quán)認(rèn)證4G小基站的安全認(rèn)證方式有數(shù)字證書認(rèn)證和USIM卡認(rèn)證。數(shù)字證書實現(xiàn)設(shè)備認(rèn)證，是國際標(biāo)準(zhǔn)方案，安全性高、組網(wǎng)簡單、相對成本低。證書配置在安全網(wǎng)關(guān)。推薦使用證書認(rèn)證方案，當(dāng)前也可以使用USIM/軟USIM的方式作為認(rèn)證的過渡方案。（4）供電系統(tǒng)4G皮基站設(shè)備在傳輸設(shè)備和基站設(shè)備具備能力的前提下，首選支持 POE/POE+的交

14、換機、ONU設(shè)備對基站設(shè)備進(jìn)行供電，不具備支持能力時視實際部署環(huán)境采用交流或直流供電方式供電。4G皮基站設(shè)備優(yōu)選可靠電源，應(yīng)結(jié)合用戶級別、業(yè)務(wù)特點、覆蓋場景等多方面情況控制在有需要的熱點使用。4G飛基站設(shè)備主要采用就近交流供電方式，電源由家庭用戶提供。4 移動性管理（1）重選與切換切換主要分為兩大類：微基站小區(qū)和微基站小區(qū)之間的切換、微基站小區(qū)和宏峰窩小區(qū)之間的切換；而微基站小區(qū)和宏峰窩之間的切換，又包括微基站小區(qū)向宏峰窩的切換、宏峰窩向微基站小區(qū)的切換。小基站小區(qū)之間的切換及微基站小區(qū)向宏峰窩的切換，只要通過SON或手工，在微基站小區(qū)中設(shè)置相應(yīng)的鄰區(qū)列表即可。原則上在能建立X2路由的場景下，

15、建議采用X2切換；無X2接口時，采用S1切換。當(dāng)有網(wǎng)關(guān)部署下，異廠商小站間采用S1切換。但宏峰窩小區(qū)向微基站小區(qū)的切換中，由于宏峰窩周邊的微基站小區(qū)可能有很多，但宏峰窩可用的鄰區(qū)列表數(shù)量有限，同時還有很多已被宏峰窩小區(qū)之間的鄰區(qū)列表所使用，所以在處理宏峰窩向微基站小區(qū)方向的切換關(guān)系時，需要謹(jǐn)慎設(shè)置。原則上應(yīng)只對建筑物入口覆蓋處配置宏站到皮站的S1切換，宏站通過SON或手工配置皮站鄰區(qū)。當(dāng)宏站切換到皮站時，若現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備不支持28位基站ID，使用皮站的虛擬網(wǎng)關(guān)20位基站ID作為目標(biāo)基站ID，虛擬網(wǎng)關(guān)作為切換代理；當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備支持28位ID后，使用皮站的28位基站ID作為目標(biāo)基站ID，采取標(biāo)準(zhǔn)切換流程。

16、對于部署在家庭的飛站，不配置宏站到飛站的切換。（2）網(wǎng)間互操作4G小基站系統(tǒng)支持與2/3G的互操作，小基站的互操作配置策略與宏網(wǎng)一致。對于語音業(yè)務(wù)互操作，小站支持CSFB功能。為支持CSFB，需要在小基站接入的MME配置小基站所在的TA與宏網(wǎng)LAC間的對應(yīng)關(guān)系。對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作，小站應(yīng)支持到2/3G的重選和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接態(tài)重定向功能。結(jié)語隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的大力發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)全方位布局建設(shè)過程中，會遇到諸如特殊覆蓋場景、成本敏感等問題，而一體化小基站作為一種高效的解決方案，能較好的解決這些問題，是4G移動業(yè)務(wù)部署中不可缺少的手段之一。對于全業(yè)務(wù)運營商而言，在網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)不斷融合的大背景下，一體化小

17、基站也推薦精選必將成為融合網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的重要組成部分，是向用戶提供更多優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的最好途徑。推薦精選參考文獻(xiàn)：此處填入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)1的內(nèi)容.（小5宋體）此處填入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)1對應(yīng)的英文翻譯.1 此處填入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)2的內(nèi)容.此處填入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)2對應(yīng)的英文翻譯.1 周濤，邵震，韋樂平. 移動互聯(lián)網(wǎng)崛起對移動網(wǎng)絡(luò)的影響及對策探討J. 電信科學(xué)，2013(3)2賀彬. 四網(wǎng)協(xié)同發(fā)展對移動互聯(lián)網(wǎng)新挑戰(zhàn)J. 網(wǎng)絡(luò)電信，2012(11)3 Michael F. Emerging Smartphone trends: the next wave in the data tsunami. http:/www.arieso. Com, 20104 Advancing 3GPP Networks: Optimization and Overload Manag