4G网络中无线基站的设计分析

江 帆

（江西省邮电规划设计院有限公司，江西 南昌 330002）

0 引 言

在实际应用中，4G通信技术能够通过无线电波进行信息传输，有着非常良好的通信效果，较强的保密性，较高的移动性，并且通信工程容易架设，便于后期维护，有着非常良好的抗干扰性能，还可以为移动计算提供支持。通过无线通信技术能够完成很多工作，如网际互联、图文传真、数据采集及遥测遥控等。因此，业界加大了对无线网络通信安全的研究，同时优化无线基站设计也成为重要的工作内容之一。

1 4G网络在我国的发展趋势

1.1 网络的覆盖面积增强

目前，TD-LTE已经基本覆盖了我国城市和乡镇，但是越来越多的人使用移动网络，大大增加了其工作频率，在一定程度上阻碍了TD-LTE的发展。为了解决当前存在的信号盲区和弱覆盖、过覆盖、越区覆盖等问题，需要增强覆盖面积，同时还要有效解决WCDMA和TD-LET中的导频污染问题。信号盲区指的是有的区域内的信号极差或者没有信号导致通话根本无法进行。造成信号盲区的主要原因是附近缺乏基站或者有严重阻碍信号的物体。弱覆盖指得是信号质量较差的区域，区域内容易出现较多的呼叫掉线情况，难以接通或者通话质量不佳。过覆盖指的是有的区域覆盖的过大，过大的话务量造成了系统拥堵难以保证通信的安全和质量。越覆盖是基站有着过大的覆盖区域导致和其他基站覆盖区域相重合，越区覆盖类似于过覆盖。降低基站发射功率和调整天线倾角是解决过覆盖和越覆盖常用的两种方法。导频污染指的是在固定的一个点虽然强导频很多但是缺乏明确的主导频，最终导致预期导频难以收到或者导频轻度差值太小造成主导频难以被移动台选取。调整基站工程参数或者覆盖区域是解决导频污染常用的方法。

可以通过如下3种途径增强网络的覆盖面积。第一，将灵活的小基站引入来将网络的深度覆盖增强，并且将室内网络使用情况进行改善。不过需要提前规划设计小基站监理的网址，然后将伪基站、分布式皮基站等逐步引入到规划中，逐步实现网络覆盖的分层立体化。第二，对于农村、山区及海洋等区域的网络，可以通过使用天线、新站型等低成本的组网来实现网络覆盖。宏站的建设需要投入较多的费用，无线基站的使用能够将网络建设成本一定程度地减少，并且无线基站的网络质量也比较高。因此，可以将无线基站用于改善农村、山区等地方的小面积的网络覆盖问题。第三，在已经完成小基站覆盖网络的情况下，为了提高小基站覆盖功能可以引入VoLET技术，进一步提升网络覆盖效果。

1.2 提升网络的性能

为促进通信行业的持续发展，应当积极发展新技术，将能够提升网络性能的新技术积极地引入到通信工程中，从而提升用户体验，保证通信安全。当前有4种提升网络性能的方法.

第一，适当地将载波聚合技术应用到适当频段的网络中，保证LTE-FDD和TD-LTE之间有着良好的竞争，加强网络性能的提升。

第二，将社会发展衍生出的上下行性能提升新技术有效地进行利用，将宏基站用户吞吐量小一级小区之间同频干扰问题进行有效解决，并且部署现网，开展试点工作，保证在时代发展过程中网络性能可以不断提升。

第三，将上行天线和八天线之间的比例适当增加，将频谱效率和峰值速率适当提升，从而有效发展移动终端产业链，将工作效率提升。

第四，准确分析相关工具，准确定位内外干扰信息，从而将外干扰对系统的影响降低。

2 4G网络中无线基站概述

4G网络能够有效结合3G和无线网络，将数据和信息传递速度明显提升。在4G网络无线基站定位过程中，需要对其中的优势进行充分分析和利用。无线基站如图1所示。

图1 无线基站

通常在如下4个方面应用4G网络中的无线基站。

第一，无线基站可应用于仅利用宏观信号传输的特殊区域范围。

第二，无线基站可应用于传输速度较低的区域。第三，无线基站可以补充4G网络宏站选址受限而无法覆盖信号或者信号质量差的区域。

第四，无线基站可以应用于城市或者室内信号质量提升方面[1]。

4G网络应用的优点主要体现在如下3个方面。

第一，使用4G网络能够将软件和视频下载速度大大提升。

第二，使用4G网络能够充分利用无线基站的智能化和兼容性优势，网络覆盖面广泛。

第三，无线基站不但成本低，还有着良好的使用质量。

3 4G无线网络基站建设的重要原则

3.1 建立立体组网，分层次、分区地破解特定场景深度覆盖难题

快速发展的城市密布了楼宇、人员，传统的蜂窝网已经无法满足现在社会应用需求，所以建设立体组网、分层区域来解决此类问题十分必要。

通过宏蜂窝覆盖道路和普通建筑主体。通过微蜂窝和微微蜂窝覆盖小街小巷；通过室分、NanoCell/Small Cell等手段深度覆盖大型建筑；天线上仰解决部分无法室分的超高层建筑网络覆盖问题。利用网络优化室内话务；利用室内外基站方法实现网络覆盖，建设室内分布系统[2]。

3.2 多种主设备灵活组网，最大限度利用现有站址解决不同场景覆盖需求

无线基站主要设备产品类型可以根据扇区配置、发射功能、覆盖能力及承载用户数等不同分为宏基站、伪基站、微微基站、Relay基站。在各种类型的设备辅助下组网更加灵活，能够结合不同场景选用不同的设备，满足不同区域网络覆盖要求，将基站建设难度有效降低，推动无线网络快速发展。

3.3 设计美化方案，保持基站周边环境的协调性及和谐度

环保是当今社会备受关注的话题之一，很多人在无线电磁波辐射方面的认知并不正确，认为无线电磁波辐射会造成人体损伤。这种观念在一定程度上阻碍了基站的建设，有的基站甚至无法建设，部分区域出现盲区。为此，在设计过程中国可以平衡环境和基站的关系，降低基站对市民生活环境的影响，从而提高基站建设成功率，提高后期维护的便捷性。

在美化基站环境过程中首先要调研附近的环境，合理规划设计，实现基站融入到当地环境中的目的。设计过程中需在保证天线抗震、抗风及防雷等基本要求的情况下尽量将天线类型美化，将施工操作性提高。在使用外罩美化天线的过程中应当合理选择材料，避免对网络覆盖产生严重干扰，避免弱化覆盖区域、浪费基站资源，设计人员做好美化和网络覆盖的合理协调即可。

3.4 推广和应用新技术、新设备的力度加强

新技术和新设备从出现到实际应用的过程需要较长的时间，同时设计人员和建设人员在具体工程建设中往往会更加倾向于传统的经验和技术，这在一定程度上阻碍了新技术、新设备的应用。因此，未来需要加强推广和应用新技术和新设备，各个地区和工作人员应当加强建设方案和技术手段的探索和推广，将建设难题攻破。

4 4G网络中的无线基站设计

4.1 进一步增强网络覆盖面

目前，TD-LET网络已经基本覆盖了我国城市和乡镇，但是越来越多的单位、人员开始使用网络，人们对网络的质量安全要求越来越高。可以通过引入小基站将网络覆盖面和覆盖深度提高，从而保证网络的使用效果和用户体验。建设无线基站无需投入大量的资金，能够保证网络使用质量效果，尤其适合在偏远的山区、海洋、农村等地区使用，能够实现网络全年覆盖。同时，将VoLTE技术应用到小基站的基础中能够将网络覆盖质量显著提升。

4.2 设置好无线基站的参数

为了让用户使用感受和小区承受负荷提高，确保用户使用质量，提高用户网络使用体验，应当根据测量的门限和小区对网络的选择优先等级在宏站和无线基站共同覆盖的区域内设置好参数。可以在一定程度上调整微蜂窝运行速度，变为低速移动模式，将宏蜂窝调整为高速移动终端，从而避免在高速移动中切换程序过于频繁。此外，在高速下载终端模式下的微蜂窝运行方式能够达到无线基站运行中网络数据分流的效果，实现无线基站参数的合理调整，实现自由切换邻区使用网络高峰期，进而达到提高网络运行效率、保证运行效果的目的，改善用户体验[3]。

4.3 分配网络的方式

相关工作人员应当对分配网络方式提高重视，对不同区域的环境和地市特点进行深入分析，从而更好地分配网络，将网络运行质量安全提高。还可以有机地融合IP业务，设计过程中充分重视并分析不同区域之间的差异，提升网络运行效果。采取有效的措施控制数据信息的传输，保证网络传输的通畅，避免在高峰时期出现堵塞。相关工作人员应当对常见的网络分配问题进行总结且提前制定处理预案，同时根据实际情况分析处理相关问题，保证网络分配方案的详细完整、准确无误。

4.4 4G网络中无线基站设计中的OLT形式设计

工作人员在设计4G网络无线基站的过程中应当提高对OLT形式设计的重视度。在无线基站诸多组成内容中，OLT占据着重要的内容，其是网络布局端口，只有良好地应用OLT形式才能为网络的正常安全运转提供保障，才能将网络覆盖能力提升，才能保证信息传输的安全可靠。设计人员需要根据工程的实际需要进行OLT形式的选择，保证其能够满足基站建设需要，为用户创造良好的网络使用环境。

4.5 进行4G网络评估工作

在设计4G网络无线基站的过程中应当加强评估4G工作状态，分析其中的优势和不足，从而合理调整网络设计方案，将4G网络运行质量安全提升。应当具体分析实际网络运行中的薄弱部分，从而将无线基站运转问题进行解决。在实际应用过程中应当提高对用户个人感受的重视，尊重用户的意见，结合4G网络环境、用户体验对数据传输常见问题进行研究并解决，确保网络运行质量。

5 结 论

网络覆盖能力直接关系着用户的网络使用体验，通过应用4G网络无线基站能够将数据信息传输效率显著提升。这有助于国民生活质量的提升、国家经济的发展以及我国通信行业的进步。因此，在未来发展中，应当合理设计4G无线基站，解决网络运行中常见问题，提高网络数据信息传输的稳定性，创造更加高效的网络环境，充分发挥4G网络无线基站的价值。