摘要：基站作为4G移动通信网络最为关键的设备，其发展与移动通信技术的发展密切相关。主要从4G网络结构的角度出发，介绍了小基站的定义、部署策略，针对基站在工程实际应用中产生的问题，提出了解决办法，并对新的应用方案进行了探究，以加快4G移动通信基站建设。
关键词：4G网络；基站；网络容量；发射功率
随着通信事业的蓬勃发展，我国已进入国际电信先进行列。通信基站作为移动通信网络的基础设施，在电信业的发展当中发挥着十分重要的作用，尤其是在3G、4G网络建立之后，基站的数量更是大量增长。但目前传统宏基站和室内分布系统建设在物业协调、配套建设、深度和精确覆盖、扩容改造等方面具有局限性，特别是新增站址、复杂建筑的覆盖场景比较困难，迫切需要新型的覆盖技术。而基站设备作为一种新技术，具有发射功率低、集成度较高、部署快速灵活、配套需求小的特点，可实现快速、精确建网的目的。以下就4G 小基站建设及工程应用进行讨论和分析。
1 小基站定义
小基站是区别于宏基站的基站类型的统称，按照单载波发射功率区分，包括微基站、皮基站和飞基站。基于高频段、高速率的4G网络更高的容量和覆盖需求，促使 4G 网络从水平的蜂窝结构网络向立体分层的异构网络转变。异构网络主要指在宏蜂窝覆盖小区中放置低功率节点（lower power node，LPN），比如微蜂窝（micro cell）、皮蜂窝（pico cell）、飞蜂窝（femto cell）、relay 等，由不同类型、大小的小区构成“多样化的设备形态、差异化的覆盖方案、多频段组网方式的分层立体网络”。引入异构网络的主要目的是增强覆盖（补盲）、增加网络容量（补热）、实现话务分担与均衡。
1.1 补盲（弱）
针对宏覆盖边缘和覆盖盲区，通过小基站实现小范围区域内的覆盖增强。
1.2 补热
针对业务热点区域，当 4G 网络部署成熟，宏基站升级和宏基站加密仍然无法满足容量需求时，通过小基站实现热点区容量增强，实现覆盖和容量的均衡。
1.3 室内深度覆盖
用于宏基站无法提供良好室内覆盖，且无室分系统的建筑物，通过室外建设小基站的方式提供室内覆盖，或采用室内基站进行建设，加强室内深度覆盖。
2 部署策略
考虑到小基站具有的灵活性，较适合解决突发零散性的弱覆盖问题，站点遵循“发现一个，规划一个，协同大网，按需建设”的总体原则；对于传统宏基站难以协调的建设场景，可结合现场环境，用小基站的建设来弥补宏基站的不足。主要从网优和工程两方面分析部署策略。
2.1 网优口的需求
对于网优口的需求，主要在于网络结构中的补盲（弱）层和补热层，应根据网络测试数据，精确确定补点位置，综合考虑覆盖场景和容量需求，选用适宜的设备形态，设置合理的系统接入控制、干扰控制和负荷分担参数。
2.1.1 M R 弱覆盖
根据 MR 数据分析，得到 MR 弱覆盖小区列表，根据弱覆盖情况选择适宜的小基站设备形态进行补弱建设。
2.1.2 路测数据
道路 4G 测试中，RSRP 电平覆盖较差（较弱）的区域，可考虑使用小基站进行补弱覆盖。
在小基站规划工作中，除了应精确分析上述两点需求之外，还应结合需要重点解决的集客单位、重点客户投诉区域以及根据市场的发展需求，优先解决的弱覆盖点、价值较高的数据热点区域；各类需要 4G 重点保障的中小型集团单位、楼宇、办公区、会议室、宿舍楼、酒店等。省公司网优中心定期收集的弱覆盖问题解决列表可作为小基站是否部署的参考之一。
2.2 工程口的需求
对于工程口的需求，主要在于网络结构中基础覆盖层。在历年的工程建设中，存在工程建设难点区域，即多年协调未果，难以进行传统宏基站或者室分系统建设的物业点。可以考虑建设基站进行补充，需要综合分析覆盖需求、投资效益等因素，选择适宜的设备形态及覆盖方案，达到建设成本低、投产见效快的目的。
2.3 场景化覆盖建议
小基站的场景化覆盖特点非常明显，应综合分析小基站的物理尺寸、发射功率、使用频段、供电方式、安装要求等，从室外和室内两个方面细分小基站的覆盖场景。对于不同的场景，应选择不同的设备形态进行覆盖。截至目前，基站的设备分类主要有一体化微基站、分布式微基站、分布式皮基站、飞基站和 relay 等。各设备厂商设备支持能力不一致，频段大都为 D 频段，少数厂商 F/D 可选。同时，分布式微基站支持同 RRU 小区合并，适合对住宅小区进行连片覆盖。
1． 1 5G 的应用场景
3G 与4G主要聚焦于“移动宽带”这一应用场景，致力于给用户提供更高的系统容量以及更快的无线接入速率。预计到2020年，各种物联网应用将得到广泛普及，智能电网、智慧城市、移动医疗、车载娱乐、运动健身，未来 5G 网络支持虚拟现实、超清视频以及移动游戏等应用服务，这类移动交互式应用对无线接入带宽和通信延迟有很高的需求。在公共安全方面，如:紧急语音通话、无人机远程监测、入侵监测、急救人员跟踪等场景，5G 通信系统需要具有“零延迟”、高可靠性的特点。
1． 2 用户终端对
5G 的需求未来 5G 网络主要面向以终端用户为中心的信服务，注重提供更好的用户体验。面向 2020 年及以后，超高清视频、增强现实、云存储、在线游戏等业务均要求 5G 网络提供比现有网络更高的无线接入宽带和“无感知”的时延。未来 5G 网络必须具备在自然灾害、战争、病疫等发生之前能够实时提供准确的应急通信服务。在高速的移动实体，如:高铁、飞机等交通工具中，5G 网络必须要具有非常好的移动性支持，为用户提供实时网络接入，邮件收发、娱乐等服务。“游牧式”的移动终端设备对移动性能要求不高，但在网络可靠性以及弹性方面有很高的要求。目前，对于能量利用效率与能耗的重视程度越来越高，网络功能的执行不应该过度地消耗能量，5G 应能支持更低功耗，成为更加绿色环保的移动通信网络。
3 工程应用
作为 4G 网络建设的重要组成部分，小基站工程的部署建设使得各区域弱、盲覆盖现象得到了初步缓解，在一定程度上“破除”了工程建设上的疑难点。但随着覆盖方案的建设开通落地，基站在工程实际应用过程中也随之产生了一些问题。
3.1 疑似脱星
对于农贸市场、高校食堂等场景，由于工程协调的原因，一般使用一体化微基站挂在室内进行信号覆盖，这样就存在室内场景收不到 GPS 信号的问题。此外，在对两栋住宅高楼底层的盲区进行覆盖时，由于一体化微基站挂的高度较低，也存在GPS 收星不稳或疑似脱星的现象。对于这类问题，在 1588v2同步不可行的情况下，一般可通过 GPS 延长线将 GPS 天线安装于信号较好的位置，但这需要在设备清单签订阶段提早介入。
3.2 承重复核问题
对于覆盖道路场景的小基站建设，大都会利用原有的市政灯杆、小型水泥柱或其他杆状建筑进行挂杆安装；虽然小基站的设备质量一般为 10 kg 左右，但随着目标杆年限的延长，所挂的设备越来越多，设备的安全难以保障。在设备承重复核方面，目前，没有明确的划分界限，作为设计单位，或多或少存在一定的责任风险。对于这类问题，或许可以在设计图纸和设计说明中，明确注明字语进行防范；或建议建设单位与市政单位进行沟通协商，明确承重复核的工作主体，划分工作界面。
4 基站演进应用
近年来，随着基础覆盖层的日益完善，在 4G 网络建设的中后期，基站将被广泛应用，在深度覆盖方面发挥着重要作用。随着实际应用的不断增多，也呈现出一些新的应用方案。
4.1 外置天线
在一些城市的老城区，有成片的老旧居民小区，这些建筑的特点是楼
层之间的间隔比较窄，居民区内楼层底部形成“狭长”的道路场景，如图 1 所示，道路的距离往往超过了 100 m的一体化微基站覆盖距离；在投资效益方面，如果采用“背靠背”两台设备安装覆盖的方式会降低经济性，一般考虑采用通过功分器加外置两副双通道天线的方法完成这类场景的覆盖。
4.2 小区合并
在复杂的密集城区，对于连片的住宅小区，应用分布式微基站的小区合并技术，可以解决工程建设的物业协调问题。小区合并技术虽然减少了切换次数、削弱了邻区关系，但造成了容量上的牺牲。不同设备厂商的小区合并能力不尽相同，应根据实际场景制订合理的覆盖方案。
5 结束语
综上所述，面对传统宏基站和室分覆盖不理想的情况，基站在改善深度覆盖、增加网络容量、提升用户感知方面有先天的优势。加快基站的建设工作，能提升运营商的核心竞争力。通过有效控制建设成本能实现增效。在 4G 网络建设的中后期，基站广泛应用于“补盲”“补热”等场景。小基站的场景化覆盖特点非常明显，在制订建设方案时，应结合场景特点，充分考虑网络结构、覆盖现状、容量需求、设备形态、投资效益等各方面的因素，进行精确补点。
参考文献
［1］刘然利.郑联华.4G时代的通信基站建设成本控制.房地产导刊，2013.
［2］赵运刚.4G时代移动通信基站建设策略.科技展望，2015.
［3］兰娜.基于移动通信基站建设自动化探讨.低碳世界，2016.
论文作者:刘达贵
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/23
标签：基站论文; 网络论文; 场景论文; 宏基论文; 需求论文; 设备论文; 容量论文; 《基层建设》2017年第24期论文;