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Small Cell小基站的稱謂是相對于傳統(tǒng)宏蜂窩基站即Macro Cell而言的。它們的劃分標(biāo)準(zhǔn)取決于典型覆蓋距離、站高和基站發(fā)射功率，以基站有效覆蓋范圍為主，業(yè)界對于二者的劃分界定并不十分統(tǒng)一。目前國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未對小基站進行定義，業(yè)界一般將其分為瓦級產(chǎn)品（1W～10W，典型為5W）和毫瓦級產(chǎn)品（100mW～500mW，典型為100mW）兩類。
小基站按設(shè)備形態(tài)劃分一般分為一體化基站和小型RRU單元。其中一體化小基站設(shè)備含有基帶和射頻單元，具有基站主要功能，可直接連接核心網(wǎng)，而對于小型RRU設(shè)備，一般僅含有射頻單元，需與BBU相連實現(xiàn)基站功能，不能直接連接核心網(wǎng)。
小基站的主要應(yīng)用場景有兩種：一是在宏站弱覆蓋場景使用，主要用于覆蓋“補盲”；二是在擴容場景使用，主要用于宏基站容量“吸熱”。對于這兩種場景，國內(nèi)外主流設(shè)備商均已推出成熟的小基站產(chǎn)品和解決方案。
表1
表2
Small Cell的覆蓋與容量能力
一般來說，宏站通信符合Hata模型，信號強度主要和距離相關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積面狀覆蓋，適合于作為主力覆蓋，是LTE網(wǎng)絡(luò)的骨骼。
小基站覆蓋受地形影響大，基本上屬于視距覆蓋，覆蓋面積小，適用于點狀或線狀場景，適合作為宏站覆蓋的補充或改善的手段。表1體現(xiàn)了在主流LTE頻段典型發(fā)射功率及站高設(shè)置下，宏基站與小基站的典型覆蓋能力數(shù)值。
小基站的覆蓋范圍不固定，覆蓋效果差異較大，因此較難確定準(zhǔn)確的典型容量。一般來說，小基站一般覆蓋范圍較小，業(yè)務(wù)吸收能力弱于宏站，但同時小基站在其有效覆蓋范圍內(nèi)構(gòu)建的無線環(huán)境優(yōu)于宏站，因此一般其空口能力比宏站強。
而宏站覆蓋面積大，典型部署為正六邊形覆蓋。3GPP規(guī)定了典型宏站場景的NGMN case1/case3模型，可以用于宏站的容量估算。表2以瓦級小基站為例，區(qū)分峰值速率和用戶數(shù)，確定在LTE FDD 20M帶寬下小基站的容量能力。
當(dāng)然，LTE小基站的覆蓋和容量性能與RB的分配算法、調(diào)度模式和調(diào)制方法緊密相關(guān)，所以在實際中也是千變?nèi)f化的。本文只是以典型案例進行介紹，對于其他不同情形還需進一步分析。
綜上所述，LTE小基站的容量與覆蓋性能是對系統(tǒng)進行評估的重要指標(biāo)，其中覆蓋性能決定了系統(tǒng)是否可以帶給用戶穩(wěn)定、可靠的業(yè)務(wù)感知，容量吸熱性能決定了對于網(wǎng)絡(luò)熱點的話務(wù)吸收情況。
Small Cell的主要應(yīng)用場景
小基站主要應(yīng)用于弱覆蓋和擴容場景。在弱覆蓋場景，小基站主要應(yīng)用于宏站成片小范圍的“盲弱”覆蓋區(qū)域，并應(yīng)兼顧區(qū)域內(nèi)的室內(nèi)覆蓋。這種補盲場景中產(chǎn)生的宏微干擾類似宏站間的干擾。
用于覆蓋目標(biāo)的站點可以根據(jù)實際光纖資源情況采用小型RRU或者一體化系統(tǒng)，主體產(chǎn)品方案為小型RRU設(shè)備，輔以一體化小基站設(shè)備。
對于室外補盲場景可根據(jù)弱覆蓋區(qū)域大小及無線傳播環(huán)境等因素選擇1W～5W的小基站設(shè)備，如密集城區(qū)5W燈桿站的覆蓋區(qū)域為100～200米。
在內(nèi)置天線滿足覆蓋要求的情況下，可采用內(nèi)置天線小基站，其余情況可采用支持外接天線的小基站，此時需根據(jù)無線環(huán)境合理選擇使用的天線類型。
應(yīng)用小基站進行室外補盲時，需注意控制室外小區(qū)的覆蓋范圍，通過控制站址高度、安裝位置、發(fā)射功率、天線波瓣圖等使室外站盡可能精確覆蓋目標(biāo)區(qū)域，盡量減少與周圍宏站之間的干擾。
小基站可以使用光纖、PON等回傳技術(shù)。
在擴容場景，小基站由于能在單位空間提供較高容量，適宜在宏站覆蓋范圍的話務(wù)熱點區(qū)域內(nèi)進行規(guī)模部署，在能獲得不同頻段資源的前提下盡量考慮宏微異頻組網(wǎng)。
用于實現(xiàn)容量目標(biāo)的站點需要滿足容量的需求，應(yīng)采用分布式結(jié)構(gòu)，主體產(chǎn)品方案采用小型RRU設(shè)備。
在容量吸收場景一般考慮應(yīng)用小區(qū)擴展（CRE）、（F）eICIC等宏微協(xié)調(diào)及干擾控制技術(shù)保證小基站的吸熱效果，其中CRE技術(shù)主要用于在宏站覆蓋良好環(huán)境下擴展小基站覆蓋范圍，以提高小基站的話務(wù)吸收能力；（F）eICIC技術(shù)主要用于CRE啟用后的宏微干擾協(xié)調(diào)。另外還有Comp（多點協(xié)作技術(shù)）也是擴容場景中干擾協(xié)調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)，各無線設(shè)備廠家計劃在2015年陸續(xù)支持相關(guān)技術(shù)，需在后期進一步跟蹤和驗證。
Small Cell全球化商用部署加速
國內(nèi)外主流設(shè)備商均已推出成熟的小基站產(chǎn)品和解決方案，據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2014年年底，LTE的小基站設(shè)備已在全球超過100個運營商的網(wǎng)絡(luò)部署，韓國LGU+、美國Verizon公司、日本軟銀公司、新加坡singtel等均已成功商用部署小基站，建設(shè)規(guī)模在數(shù)百個不等。
韓國LGU+為解決室外弱覆蓋問題，應(yīng)用一體化小基站，主要場景是室外補點，安裝位置主要在路燈桿上。
美國Verizon公司部署微RRU/一體化小基站用于吸收熱點話務(wù)，改善用戶體驗。美國Verizon公司是較早推出LTE業(yè)務(wù)的領(lǐng)先運營商，快速的網(wǎng)絡(luò)部署和積極的市場策略，使得用戶與業(yè)務(wù)快速增長，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷增高，以至于大城市的熱點區(qū)域用戶體驗受到負(fù)面影響。針對這種情況，該運營商在積極應(yīng)用新的頻段的同時，也開始部署小基站，與宏蜂窩一起吸收話務(wù)流量。
日本軟銀公司部署微RRU分流宏蜂窩話務(wù)。日本東京以高人口密度和高話務(wù)密度著稱，尤其在日本的地鐵站附近更是突出，單一的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足如此高的話務(wù)需求。2013年開始，日本軟銀公司探索如何利用小基站進行宏蜂窩的負(fù)荷分擔(dān)。目前已經(jīng)在該運營商的多個地鐵站點部署了微RRU, 典型站點的天線高度為5～10m,輸出功率為2×5W。
新加坡singtel部署小基站以提升室內(nèi)局部容量。2013年新加坡singtel公司建設(shè)小基站以快速增加室內(nèi)局部的容量。因為小基站設(shè)計靈巧，對站點要求低，能夠?qū)崿F(xiàn)快速部署和精準(zhǔn)擴容。
作者：中國電信北京研究院 宋譜 來源：人民郵電報
