基于微站建设中无线覆盖和传输接入解决方案探讨
2020-12-20钟俊贤
田 安,钟俊贤
(广东省电信规划设计院有限公司,广东 广州 510630)
0 引 言
随着通信技术的快速发展,基站建设小型化和微站市场化是必然趋势。在微站建设过程中,如果沿袭以往规划工作模式,那么将大大降低客户服务质量。因此,在这种形势下应制定室内外协同且高低搭配的多层异构网络形态,综合考虑无线覆盖、传输接入与供电保障的交付方案成为必然的转型之路。
1 微站主要应用场景
微站以物业点或道路段为单元进行规划,优化资源环境,因地制宜、协同设计,实现通信网络建设。当前,微站在城区道路、旅游景点、商业区、居民区以及工业园区等人口密集,业务量大等场景中得到了广泛应用,结合应用现状合理规划微站场景,以不断提升深度覆盖与容量。
2 微站建设思路
根据不同覆盖场景,打破传统单一宏网+室分的建设方式,采用包括杆站和微站在内的多种建设方式,构筑分层立体网络,提升网络深度覆盖和容量,催化后续网络演进的能力。对弱覆盖区域进行多产品形态的场景化方案设计,覆盖思路可采用由远到近由外到内进行。
首先,远处打。充分利用现有宏站站址资源(运营商铁塔、市政灯杆、楼顶、公共平台等),通过宏站远距离进行定向覆盖。其次,近处打。充分利用小区周边市政资源(路灯杆、电线杆、监控杆、传输杆等)或附近住宅楼宇楼顶天面,通过小基站产品对小区内弱覆盖区域进行覆盖。再次,进小区。小区外无法覆盖小区内的场景,可以在小区内灵活选择合适设备,如BOOK RRU进行挂墙、楼顶安装以及美化抱杆等方式进行覆盖。最后,进楼宇。通过新建室分或对已有2G/4G室分进行改造。对普通楼宇容量需求低、且存在改造条件的区域如居民区电梯和地下停车场等区域,优先改造原有室分。商业楼宇、大型场馆以及高端酒店等价值区域,优先考虑使用新型数字化室分进行室内覆盖[1]。
3 微站建设原则
3.1 室外覆盖优选原则
室内环境复杂,部署点位多,协调困难,整体造价较高;室外站覆盖面积广,部署点位少,整体建设成本低。对于室外可以覆盖室内的楼宇,优选考虑室外覆盖提升方案,充分发挥室外站低成本深度覆盖解决能力。
3.2 室内外协同原则
在室内外协同规划时,要充分考虑到场景的特点、网络覆盖指标及建设成本等,同时将它在建筑物纳入室分楼宇库中,并加强管理。在制定室外覆盖室内方案时,应利用室外宏站来覆盖目标区域,然后结合室分系统来覆盖地下车库和电梯厅等阴影区。如果室外宏站场景入场困难,或者建筑高低分布不匀,那么应采用天线对打的方式来覆盖建筑。在室内覆盖室外时,对于位置较僻与人流量少的场景,如楼间区域和背街小巷等,可通过引入室分系统外进行覆盖,这样可以节约成本,提升项目的建设速度。
3.3 宏微协同原则
此原则主要是指利用宏站来覆盖底层基础,如对覆盖盲点区域进行投放微站定点,以此来补充宏站容量。
3.4 精准布放原则
精准布放主要指小微站的精准选址规划。现阶段微小站多部署在补盲场景,包括道路覆盖和居民区等深度覆盖。天面多采用墙体与杆体等形式,挂高一般都低于周边建筑物高度,覆盖目标需要更具有针对性,否则容易造成不必要的信号穿透损耗,降低覆盖效果。因此,小微站布放时需要先明确覆盖目标,现阶段可采用MR大数据的分析方法,通过定位算法地理化呈现覆盖情况,再辅之以现场测试确认弱覆盖位置,结合场景和设备覆盖能力,优先解决MR弱覆盖采样点高的弱覆盖建筑物。
3.5 利旧挖潜原则
面对铁塔公司转型要求,微站建设过程中应充分利旧社会资源,实现通信基站与公共设施资源共享,以达到节约投资和推进“无塔化”城市建设的目的。一是充分利用微小设备体积小和易隐藏的特点,挖掘弱覆盖区域公共资源(交通杆、路灯杆、电力杆、传输杆、监控杆、建筑物楼面及墙面)等天面资源,二是充分利旧已有站址天面、传输配套资源以及共建共享资源。
4 微站建设的解决方案
当前,电信企业微站建设需求主要分布在住宅小区(含地下停车场)、城区道路、商业街区、城中村以及景区园区等场景,站址分布形态可分为3类。一是网络补盲吸热和疑难站址攻坚等单点建设场景,二是城区道路和街巷等沿线覆盖建设场景,三是住宅小区、商业街区、园区景区以及城中村等区域覆盖建设场景。根据覆盖的不同场景,建设方式也不同,现针对道路、居民小区、商业区以及旅游景点建设场景,给出如下解决方案。
4.1 道 路
道路场景成带状延伸,属于典型的线型弱覆盖场景,主要是针对室外道路及道路周边区域局部热点覆盖,主要场景可分为主干道、背街小巷以及商业街道等。对于主干道部分区域如高速服务区、收费站以及商业街道考虑覆盖的同时还需考虑容量需求。
道路场景强调对路灯杆和监控杆等“社会塔”“社会管道”以及“社会电”资源的利用。主要考虑使用本场景中最易获得的灯杆资源等作为微站附挂载体进行覆盖,供电和传输接入上应充分利用现有的电力管道资源,为全线各处微站统一解决供电和传输接入,并且考虑资源预留,若其他电信企业有新增需求,则可快速共享。同时需考虑为5G进行资源预留,使5G网络可快速部署与实施。
4.1.1 无线覆盖方案
现有宏站已基本实现连续覆盖,主要通过微站进行补点建设,满足道路盲区覆盖及业务热点容量吸收。新增道路覆盖时,应按照道路周边建筑物与杆塔资源情况制定覆盖方案。
覆盖方案一主要通过道路、步行街两旁建筑物、高杆路灯或者广告牌建设宏基站形成线状连续覆盖,针对有建筑物遮挡或者业务需求较高的交叉路口和商业街道等区域辅以微站进行建设,整体形成宏微结合和高低搭配的覆盖方案。覆盖方案二整体利旧道路沿线的杆体资源进行信号覆盖和容量吸收。
4.1.2 传输、电源一体化综合接入点方案
优先利用路灯电力电缆管道、监控杆传输管道等社会管道资源,降低施工难度和建造成本。确需新建的情况下,以电力引入和传输引入共路由、同步建设方式,实现成本分摊,降低造价。
方案一利用现有电力管道资源,敷设电力电缆,通过市政路灯箱变引电,利用原有电力管道自行敷设电缆,为微站设备提供电力引入。可利用原箱变转接电或独立引电,确保微站24 h不间断供电。光缆布放也可借用此部分路由,实现与电信企业的光缆接续。方案二为转供电/直供电引入方案,通过引入转供电(或直供电)以一拖多方式向各微站设备供电。方案三是原有路灯杆电力共享改造。针对路灯杆分时控制(夜间供电、白天断电)的特点,保障微站24 h持续供电需进行3处改造。一是在箱变处增加主控制器接收路灯控制指令,二是为回路上每个路灯增加单灯分控制器反馈主控制器指令,三是在拟加装微站设备的路灯杆前端电缆上新增空开为设备提供断路保护。通过微站设备与路灯“同线分接”,实现路灯分时工作与微站持续供电。
4.1.3 基于存量站传输电源一体化方案
利用存量宏站资源,以现有宏站资源作为传输和电源接入点,配置逆变器与直流远供设备,配合站内开关电源、蓄电池实现长距离送电和供电保障。利用社会化管道资源,传输及引电路优先利用社会化管道资源,降低施工难度和建造成本。确定需要新建情况下,通过电力引入和传输引入共路由、同步建设方式实现成本分摊,降低造价。
4.2 居民小区
该类型场景普遍存在成片的弱覆盖区域,属于典型的面状覆盖场景,包括住宅楼遮挡形成的小区内道路弱覆盖区域、墙面穿透损耗大造成的住宅内弱覆盖区域,住宅配套用房和沿街商铺内存在弱覆盖。居民小区场景基站需求较为集中,通常以物业点为单位进行方案整体规划。
居民区场景要求使用室内外结合的覆盖方式,以解决住户室内覆盖为主,公共区域为辅,同时必须保障公共区域的基础业务。居民区场景多在小区楼顶进行建筑物对打,也可在低矮楼层建设小基站进行商住高层建筑物覆盖。部分场景楼顶资源使用存在困难,可使用墙面外挂方式建设小基站,但墙面外挂方式存在建设与维护困难等问题,因此需提前做好规划。此外,小区的灯杆资源也可参照道路场景,用以建设小基站覆盖底层楼层和小区公共道路。
小基站因其建设方式的快速便捷,所以在居民区场景补盲或补热覆盖有较大的便利。但由于部分小区场景建筑密度过大,穿透损耗大,因此电梯和地下室的覆盖无法通过小基站外打的方式解决,必须考虑室内分布系统解决。
传输接入方案中,利旧管道优先利用住宅小区内原有管道、楼宇弱电井以及槽道桥架等路由资源布设光缆,以利旧原有路由为主,新建为辅,降低协调难度和施工难度,并且选择小区内相对居中的位置作为中心站。新设光交箱通过采用光缆交接箱为光纤提供接入服务,并将光纤资源预留下来,实现光纤资源的共享。中心机房方案为应对运营商未来网络演进以及C-RAN机房建设需求,针对大型居民区,建议选择租用业主已有且具备条件的机房作为中心机房,集中布放传输设备和基站信源BBU,用于收敛区域内的综合性业务。
4.3 商业区
在商务楼宇覆盖中,应对室外宏站的目标区域进行覆盖,对于写字楼和商场等要求较高的室内场景,应结合室分系统进行深度覆盖,并对地下车库进行补充覆盖。考虑到步行街和宏站进场较为困难,加上建筑高低分布不均,故可以考虑在此场景采用路灯杆资源建设微站,以满足商业区的覆盖需求[2]。
优先利用原有管道和楼宇弱电井等路由资源布设光缆,以利旧原有路由为主,新建为辅,降低协调难度和施工难度,并且选择相对居中的位置作为中心站。另外,可以利用光缆交接箱为光纤提供接入服务,并将光纤资源适度预留出来,以实现光纤资源的共享。
为应对运营商未来网络演进及C-RAN机房建设需求,针对大型商业区建议选择租用业主已有且具备条件的机房或者新建机房作为中心机房,集中布放传输设备与基站信源BBU,用于收敛区域内的综合性业务[3-6]。
4.4 旅游景点
占地面积较大的景区景点,包括集中的游客服务区、人员密集的人文景观、自然景观等,存在景区连片弱覆盖、人文景观室内弱覆盖、业务热点区域容量受限以及景区管理用房室内弱覆盖等问题。
根据景区游客分布、话务密度与覆盖区域特点,灵活考虑宏站或微站方式对景区进行整体覆盖。对于整体景观一致性要求高的区域,可考虑使用美化树和美化天线等环境和谐方式。在考虑选址方案时要充分考虑景区内地形特点,尽可能降低宏站地面塔的使用,充分利用景区内物业配套用房的楼面和墙面以及景区道路周边的路灯杆和监控杆等资源布置微站系统[7-9]。
优先利用景区内原有管道等路由资源布设光缆,以利旧原有路由为主,新建为辅,降低协调难度和施工难度,并且选择景区内相对居中的位置作为中心站。此外可以利用光缆交接箱为光纤提供接入服务,并将光纤资源适度预留出来,以实现光纤资源的共享。
为应对运营商未来网络演进以及C-RAN机房建设需求,针对大型旅游景点建议选择租用业主已有且具备条件的机房或者新建机房作为中心机房,用于集中布放传输设备和基站信源BBU,收敛区域内的综合性业务[10]。
5 结 论
在微站建设时应充分考虑到基础承载网络、传输设备、光缆以及机房等。微站作为我国通信网络系统构建中重要内容,在各个领域得到了广泛应用,并能够有效实现5G网络深度覆盖。本文通过自身的工作实践,深入探讨微站建设中解决方案,旨在优化网络覆盖,进而提升现代居民生活质量和水平,同时为今后5G传输建设提供指导,以推动传输网络的持续发展。