应用Picocell实现城市WCDMA无缝覆盖

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移动通信室外型基站按照功率和覆盖能力划分，可分为宏基站(Macrocell)，微基站(Microcell)，微微基站(Picocell)和毫微微基站(Femtocell)。一般Picocell基站发射功率为0.1W~5W(20dB-33dB)，市区环境覆盖半径150米以内，Femtocell基站发射功率仅为30mW(15dB)，覆盖范围50米以内。与主要面向个人用户的femtocell基站不同的是，下一代Picocell基站主要针对城市热点、居民小区、企业客户提供运营商级的覆盖功能。

随着WCDMA网快速发展，用户对WCDMA网覆盖和容量提出了更高的要求，室外Picocell(微微蜂窝)基站目前正在进行测试和试商用。户外Picocell基站可以安装在电线杆、灯柱及屋顶上，部署灵活。

城市WCDMA网络面临的问题

覆盖和容量问题

目前国内WCDMA网经过3年的建设，各大小城市已基本实现平面覆盖，即实现了单载波宏基站连片覆盖，但由于城市无线环境的复杂性，随着用户增长，室内场景和特殊场景的覆盖不足问题日益突出。

● 传统的宏站覆盖模式，深度覆盖严重不足。70%的覆盖投诉都发生在室内或建筑物底层。

● 业务热点区域单一宏基站容量不足。部分基站扩容至三载波依然出现拥塞问题。

● 用户快速增长，数据业务体验不足。用户密集区数据速率较差。

● 重点客户的优先体验不足。无法保证VIP用户的优质网络服务。

网络建设问题

● 基站站址获取难度日益增加。

● 宏基站施工建设难度及建设成本日益提升。

● 光缆管道施工难度日益增加，基站回传成为建站瓶颈。

● 建设周期长。

网络维护问题

● 宏基站维护成本提升。

● 功耗大、不利于节能减排。

Picocell基站的优势

安装方便

目前各主流厂家提供的Picocell基站体积小(小于2L)，重量轻(约1kg)，同时兼具多种供电方式(48VDC、220VAC和以太网供电(PoE))，安装施工非常简单，可在小灵通站点、路灯杆、建筑物外墙、甚至居民楼阳台均可安装，真正做到了“随遇而安”。

IP回传

一般Picocell基站支持多种回传方式，包括光口和电口FE/GE、EPON/GPON，部分产品还支持WiFi方式、可方便的解决“最后一公里”难题，做到了即插即用。

低费用

基站设备的总成本(TCO)包括CAPEX(资本性支出)和OPEX(管理维护支出)两部分。传统基站建设方式占TCO比重较高的项目包括：供电费用30%、站点配套费用25%、传输费用18%、维护和支持费用19%、设备费用8%。

Picocell基站能够全面降低运营商的TCO：(1)低功耗，Picocell基站功耗低，可以大大节省基站耗电量。(2)站点配套费用几乎为零，Picocell基站不占用机房，不需基建工程，这也使得运营商和物业的谈判更为容易，节省了大笔站点租赁费用。(3)降低传输费用，Picocell基站支持IP接入，可直接使用现有的城域网、局域网宽带接入资源。(4)降低维护费用。

Picocell覆盖方案

Picocell基站体积小、重量轻、绿色环保且支持多样的IP接入手段，因此不仅特别适合居民小区、办公楼宇以及地下商场、车库等的室内覆盖和补盲，也可以作为移动企业应用的解决方案。

室内覆盖方案

对于一些建筑物室内盲区的覆盖，如电梯、地下车库、车站等，可采用Picocell基站和传统分布式天线系统互为补充方案，可以实现更精细化的室内覆盖。

小区覆盖

利用原小灵通站点，或在小区居民楼外墙、小区内灯杆等处采用隐蔽安装，固网宽带接入和基站接入同步实施，解决小区覆盖问题。

企业客户解决方案

运营商和企业客户合作，同时提供一些灵活的资费套餐或业务捆绑等业务。运营商无需支付站点租赁费用、管理费用、电费、IP宽带传输费用和其他物业费用。

企业移动通信具有很大的市场空间，企业用户拥有更高的ARPU值，企业客户的移动ARPU值是普通个人客户的3倍以上，因此成功抓住企业客户对提高运营商的收入非常重要。Picocell基站的最大优点在于其很强的话务吸收能力，运营商可以利用Picocell基站的话务吸收能力配合低廉的资费套餐，来满足企业客户的移动办公和企业内部通信需求。

特殊场景和应急通信

采用Picocell基站可以灵活解决一些特殊行业的移动通信应用需求，或解决一些应急通信覆盖或容量需求、灾后紧急通信、快速解决用户投诉等场景。

特殊场景或临时场景的覆盖，如建筑工地、远洋船舶、油井和地质勘察、科考等，工作地点的流动性很强，Picocell基站正好能发挥其安装方便、灵活回传的长处，解决移动信号的覆盖问题。

对于一些重要客户因信号不良导致的投诉，或会议、展览、大型活动等临时的容量需求，可以临时为用户安装Picocell基站实现信号的覆盖和网络扩容，缓解和解决用户需求;后期根据实际情况，可在完全解决用户的需求后将Picocell基站收回。

Picocell基站试点及测试

1.小区覆盖试点

北京某小区楼宇密集，小区内基本无3G信号，附近宏站无法兼顾覆盖，小区内居民对基站建设敏感，无法进行常规宏站建设。小区内原有4处小灵通站点，可以利用，如图1所示。

Picocell站点利用室分扰码组进行规划，采用和宏网同频组网的方案。Picoell基站设置利用原小灵通抱杆安装，呈对角线分布形式，信号从楼宇侧面入射，尽量向居民区深度覆盖。如图2所示。

图2 Picocell信号从楼宇侧面入射

传输规划：微蜂窝出网线连接到CPE设备，再通过电缆连接到分局测量室的CPE设备。从分局测量CPE设备通过网线连接到传输MSTP设备上。汇聚层是MSTP组网，MSTP通过光纤连接到RNC侧的路由器。

该站点开通前后对比测试结果：开通前RSCP﹥-80dbm的比例为0，开通后RSCP﹥-80dbm的比例为76.4%;开通前HSDPA业务基本无法使用，开通后单用户HSDPA下载速率平均达3Mbit/s。

2.WiFi回传试点

合肥某别墅区为低层别墅群，受周围高层建筑物阻挡，高端客户长期投诉。业主抵制无法进行宏站建设，无传输线路，需解决基站隐蔽性和回传问题。如图3所示。

图3 合肥某别墅小区里存在信号盲区

经实地勘察，采用建设方案如下：采用Picocell基站，快速进场施工，3小时施工完毕，基站安装于别墅烟囱外壁，隐蔽性较好。如图4所示。

采用5.8GWiFi频段回传，解决最后800米传输问题。就近接入220VAC市电。

图4 Picocell基站安装于别墅烟囱

开站前后对比测试结果：开站前RSCP﹥-80dbm的比例为9%，开站后RSCP﹥-80dbm的比例达99%;开站前HSDPA峰值速率3.7Mbit/s，平均1.77Mbit/s，开站后HSDPA峰值速率达6.5Mbit/s，平均3.5Mbit/s。

3.企业客户

合肥某证券公司大楼楼高16层，带地下二层。地下二层为食堂，地下一层为管道间，一层、二层为营业部及大户室，三层以上为办公区域。每层面积约600平方米，整栋大楼面积约11000平方米。

该区域共安装10个Picocell，采用Picocell外接室分天线方式完成覆盖，单个Picocell功率为100mw(20dBm)，可容纳16个CS用户，8个PS用户。一层后部进门区域及地下两层用一个Picocell完成覆盖;一层营业厅区域及二楼全部区域用一个Picocell完成覆盖;三层以上，每两层楼层用一个Picocell完成覆盖;两部电梯用一个Picocell完成覆盖。如图5所示。

图5 合肥某证券大楼共安装10个Picocell

Picocell和宏网络异频组网，每个Picocell配置宏网络邻区，支持到从Picocell到宏网络的重选和切换;宏网络侧配置Picocell虚拟邻区，实现宏网络到Picocell的优选。

这些Picocell开通后一些指标测试结果如表1所示。

综上所述，基于IP传输的小功率低成本Picocell基站，能够灵活应用于各种公共场所、企业等场景，通过Internet方式接入到运营商的核心网，可以实现和宏网络之间的无缝共存，实现WCDMA网城市环境下的无缝覆盖，具有宏基站和传统室内覆盖方案所不具有的灵活、低价、高话务吸收能力等特点，值得运营商大力推广使用。