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宏微协同组网在LTE精品网建设中的实践0

2019/04/25 来源:青岛信息港

导读

中国联合络通讯有限公司河南省分公司 冯仕军随着国内FDD牌照的发放,为更好地抢占用户和市场,各运营商LTE络建设节奏进一步加快,宏站站址

中国联合络通讯有限公司河南省分公司 冯仕军

随着国内FDD牌照的发放,为更好地抢占用户和市场,各运营商LTE络建设节奏进一步加快,宏站站址问题愈来愈凸显,单纯依托宏站已不能做到无缝覆盖。

从覆盖角度动身进行分析,主要存在以下难题:首先,随着络成熟度的提升,传统宏站愈来愈多,愈来愈密集,站址资源获得也越来越困难,实际站址与计划站址有偏差,导致宏覆盖存在空洞;其次,愈来愈多的城市新建建筑、高架桥和景观等对宏站信号的遮挡造成弱覆盖或覆盖空洞;,在没有室分系统的情况下,室内建筑物的深度覆盖没法保证。这些实际问题致使传统的宏站组只能完成基础覆盖,严重阻碍了运营商打造一张能提供良好用户体验的无缝覆盖络的步伐。

从络容量和用户体验角度进行分析,宏站单一建模式随着MBB业务的发展受到越来越大的挑战。

随着智能终端的普及,丰富的业务驱动MBB(Mobile Broadband)蓬勃发展,络流量呈爆发性增长。据市场咨询机构估计,就热门地区而言,2016年的总流量将到达2012年的30倍以上。同时,MBB对数据吞吐率也提出了更高要求。因此,如何满足热门区域的容量和数据速率需求,将是未来MBB络发展的关键。但是传统宏站在热门区域能提供的容量行将到达门限,宏站不能无限制地分裂和扩容,这势必直接影响到用户感知,特别是用户数据业务的体验,从而严重影响用户发展。

在MBB时期对运营商而言,络体验是生产力。谁能给用户提供更好的络体验,谁就能在剧烈的市场竞争中抢占更多的市场份额,因此各运营商不能仅仅满足于建设一张基础覆盖,而要打造能提供卓着用户体验的精品,而上述络困难则极大地阻碍了运营商的建设步伐。

宏微协同组破解MBB时代络困难

为解决络覆盖和容量困难,亟需一种可快速部署的络解决方案,因此采取宏微协同方式构建立体络的解决方案应运而生。

宏微协同,提升用户体验

随着MBB业务的发展,宏蜂窝可持续发展正在面临巨大挑战。,不可预期的业务增长需求:传统语音业务的重要性正在快速下落,随之而来的是微博、等即时通讯业务,以及Web阅读和视频点播等新业务的兴起。第二,随时随地5Mbit/s接入带宽的需求:新业务的不断增长对无线带宽提出了越来越高的要求,特别是4K高清视频点播等业务对络带宽要求更高,而且随着物联的快速发展,人与物、物与物等万物互联的络形态更需要移动络提供低时延、大带宽和高QoS的业务。第三,随机的热门部署:愈来愈多的热门建设需求将会凸显,而且出现随机化的趋势。

小站正是为满足MBB发展需要而产生的,利用小站与宏实现协同、组建立体络正是快速应对这1挑战的关键。越来越多的运营商特别是欧美、日韩等发达国家运营商的建经验表明:构建立体络、宏微协同、室内外一体化组、快速建成能提供良好用户体验的商用是大势所趋。小站的重要性日益凸显,未来小站的数量将与宏站持平,小站乃至是未来络中主要的络扩容方式。

首先,可利用小站对宏中出现的一些覆盖空洞进行补充覆盖,包括室内室外覆盖盲区或弱覆盖区域。常见的包括城区的居民小区、街道,城乡间的连接道路、没有室内散布系统的楼宇等。小站通过导频功率调解和精确邻区计划,来实现微蜂窝小区与宏小区的协同组,并下降干扰,到达精确补盲的效果。

其次,利用小站实现热门容量补充和分担。用户对MBB流量的需求是逐渐增加的,运营商可通过HetNet逐渐提升络容量。当话务热门还只是一些零星的区域时,通过少许增加小基站便可。这时候,宏基站和小基站可以采取同频部署。为了控制同频部署下宏微基站之间的干扰,需要在宏基站和小基站之间采取协同方案。在Cloud BB架构下,宏小基站通过紧密协同,可进一步提升HetNet络容量和用户体验。当话务热门增多、在宏站覆盖范围内部署的小基站数目增加到一定数量时,需要给小基站动态分配专门的载频,以获得更大的系统容量。灵活的站点回传,集成供电、天馈、防雷的一体化站点方案可以下降对小基站站点的要求和部署本钱。这样出现了在宏站覆盖下部署低功率小站以增强容量和覆盖,并与宏站一起构成HetNet络,以此化络容量,优化用户体验并降低成本,具体如图1所示。

HetNet络中宏微协同覆盖具有以下特点:,宏蜂窝基础覆盖,大范围普遍覆盖,吸纳较均匀分布的用户业务;第二,微蜂窝补盲吸热,针对性覆盖,准确高效解决盲区和热区需求;第三,微协同,覆盖互补,负荷分担,切换协同,实现均衡优良体验。

在某些热门地区,传统的宏小区并不能满足吞吐率的需求,此时,通过增加小站达到吸收业务量、提升系统容量的目的。大量仿真数据表明,1个宏站加3个小站后,该宏站覆盖区域内络容量和边缘吞吐率均有明显提升。具体提升效果如图2所示。

实现宏微协同组的关键技术

1.盲区和热门发现

为了保证小基站有效地分流宏络话务和实现精确补盲,必须保证小基站能够部署在精确区域,同时通过采集现UE话务信息、对应的位置和栅格地图,从而获得现话务地图。考虑到小基站的覆盖范围,建议话务地图的精度到达50米,以方便取得络的热门位置,肯定需要部署小基站的地点。的部署可以充分发挥小基站的作用,吸收更多的话务。

2.一体化小站快速部署

小站体积小、重量轻、即插即用、自配置、无需机房,在站址获取及工程部署上具有极大的优势,在实现盲点覆盖和室内覆盖、改进热门区域容量方面开始发挥越来越重要的作用。小站通常采取高集成度的一体化设计,体积小,重量轻,便于安装保护,节省建设本钱,支持内置天线和外置天线两种配置,可实现快速建。

小站支持墙面或抱杆安装,不需要单独建设机房,灵活的安装位置和极小的空间需求使站点易获得,在城区可以利用路灯杆、电力杆、光缆杆、交通信号杆等现有资源进行快速部署,也可以利用居民楼、写字楼、商业区的墙体进行安装,增加了络部署的灵活性,降低了站点租赁费用。因此,愈来愈多的热门、盲点和缺少宏站站址资源的场景,开始应用小站实现补盲吸热,以满足覆盖和容量需求。

由于小站的优势和在宏微协同络中的重要地位,因此在不同场景下都能进行广泛应用。特别是宏站站址难以获得的场景,如城区商业街、步行街、老城区、风景名胜区、居民区,和小范围的补盲吸热场景等都可以采取小站进行快速部署,解决络困难。

3.灵活的基站回传

小站传输解决方案需要具有灵活、低成本、易部署、高QoS等特点。

小站“一公里”解决方案包括有线回传和无线回传。当站点具有有线回传条件时,优先选择有线回传。有线回传主要包括光纤、以太线、双绞线、电缆等。

光纤作为基站传输的主流方式建议优先被采取。光纤可以直接选择P2P(点对点)光纤到站,也可以采用xPON实现光纤到站,同时在站点部署ONU,根据当前小基站部署要求满足室内覆盖、室外补盲、容量提升等需求。

无线回传部署更加灵活,无线回传解决方案主要包括60G、微波、TD-LTE、eBand微波、Wi-Fi等。60G作为非授权频谱微波,在短距、高带宽、小基站部署场景下具有突出的成本优势,在以数据业务为主的低成本部署场景中可采用Wi-Fi回传。小站回传解决方案如图3所示。

N特性

易部署、易运维等SON特性是下落未来海量小基站端到端本钱的关键:首先,小基站能够自动感知周围无线环境,自动完成频点、扰码、邻区、功率等无线参数的计划和配置;其次,小基站能够自动感知周围无线环境的变化,如周边增加新基站,会自动进行络优化,如自动调整扰码、邻区、功率、切换参数等,保证络KPI目标的达成。

某运营商利用小站实现宏微协同典型案例

2014年联通集团LTE评测之前,某地方由于城区拆迁、宏站站址取得困难等原因,LTE络建设进度严重滞后,特别是一些宏站信号被阻挡致使覆盖空洞,而新建宏站不仅本钱高昂,且站址获取困难,建设周期漫长。在这种情况下该运营商果断采用小站宏微协同解决了若干络困难,为团体LTE评测打下了坚实基础。以下是某运营商小站典型运用案例。

案例1:密集居民区

某道路交叉口150米左右弱覆盖,该路段RSRP在-95dbm左右,导致SINR差、速率低,影响客户感知。场景特点以下:,车辆和人员密集,流动性低,周边建筑物较多,楼宇密度较高,高度中等;第二,楼间阻挡严重,宏站覆盖区域容易出现弱覆盖和局部覆盖空洞,深度覆盖不足,用户投诉率较高;第三,居民区站址资源非常难以取得,传统宏站建站难,本钱高昂,且周边居民对宏站具有抵牾心理。

经现场勘测,在弱覆盖点西侧杆上可利用小站对该路段进行覆盖,对该站点4G弱覆盖问题,可采用LTE小基站快速部署,精确覆盖,既能快速提升络质量,改良用户感知,又能提升评测指标。具体勘测情况如下:安装位置可利用现有线杆,传输方面可利用现有光纤,供电方面可利用商户电源。

开通小站并进行宏微协同优化以后,路测指标提升明显,平均每天上下行流量吸收增加了150%,平均下行速率提升到65Mbit/s。具体提升效果如图4和图5所示。

案例2:城区小范围弱覆盖区域

某道路交叉口北100米弱覆盖,该路段RSRP在-95dbm以下,导致SINR差、速率低,影响客户感知。该道路位于城区,周边楼宇不高,然而附近不远有宏站,但是宏站信号受楼宇的阻挡而致使局部小范围覆盖空洞。另外,该地方站址资源非常难以获得,传统宏站建站难,本钱高昂,周边居民对宏站具有抵牾心理。随着LTE用户数的发展,该区域的容量也将不能满足用户需求。

开通小站并进行宏微协同优化以后,该路段的RSRP由之前的-100dbm左右提升到-60dbm左右,SINR由之前的10以下提升到20以上。上下行业务流量增加了90%以上。具体提升效果如图6和图7所示。

随着MBB时期的来临,络覆盖和容量等络难题日趋凸显,传统的宏单一建站模式必将被宏微协同、室内外一体化所取代,络建设将更加聚焦用户感知和用户体验。小站由于体积小、重量轻、本钱低、无需机房和新建抱杆、安装简便快捷的优势,作为宏补盲和话务容量分担的重要武器,契合运营商建、宏微协同的建设思路,极大改良了用户体验,将助力运营商更好更快地打造LTE精品。

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