灵云无线微小区应用场景分析

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lightRadio™ MRO微基站
        上海贝尔9768 TD-LTE MRO 是lightRadio™ MetroCell产品家族成员之一。MRO模块是基于贝尔实验室研创的lightRadio™ 技术的新一代射频产品，该架构融合了天线，功放及收发信机等领域的先进创新技术，减小了产品体积并改善了射频性能。
         
        微基站MRO承袭lightRadio™创新的RF分离架构设计，安装和维护非常方便，MRO的安装可以实现即插即用，只需连接电源和光纤。现场安装无需进行任何配置，无需大型机械辅助，一个工程师即可安装开通。该MRO支持LTE TDD技术，分布式架构集成了定向天线，可以为深度室内提供特定覆盖。
         

       

         
        MRO微基站初期可以首先部署如下场景：
        因LTE初期会尽量利用已有的站址，而现有的站址设计主要为2G/3G覆盖设计，LTE系统可能会存在覆盖盲区。站址已经很密，继续加密非常困难。而对于使用F频段如果与TD-SCDMA共天面的话，优化受限，也会导致出现不少LTE覆盖的盲区。
         
        用于宏站不便部署的区域，如居民住宅小区，旅游景区；微站相比宏站由于体积小，功率小，且天线内置，在居民小区部署更加可行。此时部署若干微站通过室外打室内的方式即可覆盖全小区（通常普通住宅楼一栋楼一个微站 2*5W 即可），而且可以在小区提供更好的QoE体验；
         
        商务区及重点热点区域，如机场候机厅等大型交通枢纽；由于初期的LTE用户集中在数据卡和高端用户，这些区域的使用体验直接影响用户对LTE网络质量评价，所以这些区域在LTE初期就会被重点考虑。这些区域宏站难以提供好的信号覆盖和性能体验，而室内分布系统升级到LTE MIMO的成本较高。这时MRO微基站是较好的替代方案，MRO微基站可用于增强室内深层次覆盖以及室外末梢弱覆盖区域的信号强度。
         
        对于郊区和偏远地区的孤岛覆盖，相对于成本较高的Macro宏站点，MRO微基站也是性价比更高的解决方案。一个2*5W的MRO微基站在这种无高楼及低业务量的场景下，最远可覆盖达2公里。
         
        随着业务增长，单一的宏站架构难以应付高速的数据增长。这时MRO微基站可以逐步增加，实现连续覆盖，与宏网组成完善的异构网络。
         
        MRO作为新产品，在LTE布网上有重要的作用，对网络补盲补热起着重要作用。
         
        以下介绍了上海贝尔MRO 在现网的部分典型场景应用案例。
        街道站应用场景
        覆盖区域
         
        该MRO测试站点位于某大城市人民一路和嘉定路交汇处, 抱杆安装于监控杆上，挂高约5米，无下倾角。天线主瓣沿嘉定路西偏北方向，主要覆盖嘉定路沿线。
         
        MRO覆盖示意图：

       

         

        MRO实景图：下图左图为MRO的覆盖方向-嘉定路由东向西路面情况；

       

       
             
        测试结果
        MRO峰值测试
        测试点选择 MRO覆盖下的极好点(RSPR -56，SINR 26)位置, 测得单用户的峰值吐量达到108.1M，平均吞吐量100.4Mbps。
        MRO与宏站间的切换测试
        沿嘉定路测试MRO与宏站之间的切换性能：
        验证了MRO覆盖和宏站（五百_1 小区PCI 99）进行切出切入反复切换测试，成功率100%，测试为同频站间切换测试。
         
        MRO拉远测试
        考察部署MRO后，路测业务能够保持的最远情况：

       

        测试结果：锁小区后，沿主瓣方向最远拉至337米（RSRP:-109，SINR -7）,拉回接入点距离MRO 246米（RSRP:-93，SINR 1）。
         
        住宅小区应用场景
        1.覆盖区域
        MRO 2的测试站点位于某大城市南山社区小区内。 抱杆安装于监控杆上，挂高约4.5米，无下倾角。目标楼为7层老式居民楼，层高约2.5米，一单元距离MRO 25米，与MRO法线夹角约30°。下图左边为MRO主瓣方向建筑。
         

       

         

        2测试结果
        从测试结果看关闭MRO，建筑物的西北部有外部的宏站弱覆盖，东部和南部均无信号覆盖，平均RSRP -101，SINR 4。开启MRO后，建筑物位于MRO主瓣方向，建筑物外围整体信号覆盖得到有效提升。平均RSRP达到-73，SINR可以达到30。
         
        居民楼内，由于无法进入室内，过道空间也狭小，故对每层定点进行了数据统计。统计结果如下：
       
       
         
        商务楼/酒店应用场景
        1.覆盖区域
        本次实验网的覆盖目标为下图右边一幢楼4层的室内覆盖:
        该楼4层, 高20米, 长62米, 宽24米, 途中红圈位置为天线位置, 整栋楼一个小区, PCI=1, 频点2605MHz。 天线挂在左边4楼顶中部, 右楼是需要覆盖的楼。
         
        2.测试结果
        测试结果表明， 测试区域种各个的楼层的RSRP〉-110dBm的占了100%， SINR> -3dB的占100%, 覆盖均达到CMCC要 求的RSRP(〉-110dBm占 95%)电平和SINR(> -3dB 占95%)要求； 对于下行的楼层平均下载速率， 4楼的均值速率高达50 Mbps以上，即使由于有机房阻挡，而性能最差的2楼，均值速率也达到35 Mbps以上；峰值速率达到58.6Mbps（理论峰值59.5Mbps），这些都远远高于CMCC的验收指标。
       
        可见，MRO对于室外覆盖室内具有良好的特性。
         
        半开放式商场/体育馆/候车站应用场景
        1.覆盖区域
        MRO站点：位于某大城市万达广场之上，挂高大约5米，下倾角2°。天线沿燕山路往东南方向120°，往西南方向240°，主要覆盖万达广场区域， 整个商场1-3层是大型卖场，各种店铺，中央镂空，全明框架，透明的镂空商场，MRO信号可以直射，是很好很典型的覆盖大商场室内场景
         

       

         
        2.场景分析
        传统覆盖方案采用宏站或者室内分布系统的方式来进行覆盖。宏站一般主要用于广域覆盖，设计规划均以室外的重点道路和业务集中区域为主，对于建筑物内 部的覆盖仅作为兼顾方向，一般不当成重点。宏站对于建筑物内部的浅表覆盖尚属有效，但是对于室内深层次的覆盖则无能为力。具体到本案例的建筑物为大型 shopping mall，内部空间大、面宽大、纵深深，而用户集中活动的区域在建筑物中心区域，有多层墙体阻隔。周边宏站天线挂高不高，又以主干道覆盖为主，加之高层建 筑的阻挡，造成宏站对本建筑物的信号很弱（室外宏站覆盖万达广场仅在商场进门处RSRP就在-100以下，进门往商场纵深行走后，信号会衰落，往内走UE 掉线，宏站基本不能覆盖万达广场室内），完全无法满足覆盖需求。
         
        具体到案例，主要问题在于成本投入的经济性。万达广场是中间镂空的环形构造，商铺沿各层的环形走廊排布。因此，每层均需要按照环形构造以此排放室分 天线，人为的割裂了相对统一的整个中心区域。而一楼除环形周边外，还需在中庭增加覆盖，天线布放难度较大。总之，室分系统投入巨大，又没有充分利用建筑物 结构特点，是经济性不高的方案。
         
        广场最终选择MRO覆盖方案是充分考虑了覆盖需求，研究了建筑物结构，评估了各种方案优劣的结果。中部镂空、一透到底的建筑结构，又为信号在室内的 充分反射、折射，从而完整地覆盖多个楼层的全部中心区域提供了空间。采用MRO部署在建筑物楼顶，将信号通过玻璃天顶直接打进建筑物中心镂空区域，再利用 反射、折射，将1—3楼的中心区域全部覆盖。这样既提高了信号覆盖的效率，又最大程度上节省了投资。MRO覆盖方案是效果最好、性价比最高的优选方案。
         
        测试结果
        万达内部的各个楼层的上行下行速率测试如下，可以看出MRO效果比传统室分性能好
       
         
        从这个案例可以看出MRO相对传统室内分布系统有下列优点：
        相比室内分布系统，MRO适合安装，物业便于协调，安装和工程更便捷
        MRO的建设成本更低，花费更小
        MRO不会对其他系统3G\2G设备有影响，室分系统则很可能会影响
        MRO基本没有馈线损耗，对信源功率要求低
        MRO在这种镂空的大型商场中，信号可以直射，可以更好地覆盖
        MRO相对来看，下行速率可以有效范围提升，有2*2 MIMO巨大优势
        MRO比室内分布更好更便利，占地更少
        MRO运维成本比较小，网络管理方便
        MRO可以克服室内分布基站的cell个数少容量受限的问题
        10 MRO可以补盲。对道路和其他建筑补盲，加强信号
         
        总之，MRO微基站便于安装和施工，建设成本小，覆盖和性能都不错，在这种中央镂空的大型商场以及其他大型的体育馆、剧院、大型开阔场景火车站、大 礼堂等适合大范围推广和应用。可以在多种开阔场景灵活应用，既可以补盲，大范围应用，也可以在这些各种开阔场地直接代替室内分布基站，效果更好更便捷。
         
        MRO微基站相比宏站，挂高低、功率小、更贴近终端用户，部署环境灵活多样，安装简便快捷，维护简单省事。因此这些大型室内场景非常适合部署MRO来替代室内分布系统：
         
        总结
        从以上各种现网MRO商用案例可以看出MRO能够灵活应用于各种宏站难以发挥作用的场景。MRO微基站有很多优点，MRO便于安装和施工，建设成本小，覆盖和性能都不错，可以在中央镂空的大型商场以及其他大型半开放式体育馆、剧院、火车站、大礼堂等适合大范围推广和应用。
         
        商场，尤其类似万达广场这种中空式大型商场。外围宏站因站址及挂高，和厚重的外墙穿透损耗而无法到达。MRO可以部署在穹顶上方。
         
        商务楼：MRO 部署于对面楼顶或墙面对打。
        大型体育场馆；MRO挂于场馆上或屋顶向下方覆盖。
        剧院、大型礼堂：MRO适合覆盖这种开阔场所。
        车站，候车厅等大型交通枢纽热点区域：MRO可挂墙或屋檐下
        各种需要补盲和补热的场景: 街道站，底层商铺，住宅小区等。
         
        由于初期的LTE用户集中在数据卡和高端用户，这些区域的使用体验直接影响用户对LTE网络质量评价，所以这些区域在LTE初期就会被重点考虑。这 些区域可能因宏站难以部署或者无法提供良好的信号覆盖和性能体验，MRO作为理想方案，可以为用户提供极佳的用户体验。MRO微站性能较好，吞吐量和信号 强度上获得较大增益。微站在性能上体验上都有很重要的作用，可以作为新型产品大力推广。