標籤:基站

微蜂窩( microcell )是在宏蜂窩的基礎上發展起來的一門技術。與宏蜂窩相比,它的發射功率較小,一般在 2W 左右;覆蓋半徑大約為 100m ~ 1km 。

1什麼是微蜂窩?

微蜂窩一般在 2W 左右;覆蓋半徑大約為100m ~1km ;基站天線置於相對低的地方,如屋頂下方,高於地面5m ~10m ,無線波束折射、反射、散射於建築物間或建築物內,限制在街道內部。微蜂窩最初被用來加大無線覆蓋,消除宏蜂窩中的「盲點」。同時由於低發射功率的微蜂窩基站允許較小的頻率復用距離,每個單元區域的通道數量較多,因此業務密度得到了巨大的增長,將它安置在宏蜂窩的「熱點」上,可滿足該微小區域質量與容量兩方面的要求。
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微蜂窩小區的覆蓋半徑一般在200米左右,天線的高度在15米左右。微蜂窩最初是用來消除盲區的,而現在的微蜂窩小區主要設置在宏蜂窩小區業務繁忙的區域。這是因為,微蜂窩小區天線的發射功率小,允許較小的頻率復用距離,使每個單元的通道數增多,可以較好的解決容量和通信質量的問題。
蜂窩移動通信系統中,在網路運營初期,運營商的主要目標是建設大型的宏蜂窩小區,取得儘可能大的地域覆蓋率。隨著用戶的增加,宏蜂窩小區進行小區分裂,變得越來越小。當小區小到一定程度時,建站成本就會急劇增加,小區半徑的縮小也會帶來嚴重的干擾,另一方面,盲區仍然存在,熱點地區的高話務量也無法得到很好的吸收,微蜂窩技術就是為了解決以上難題而產生的。

2特點

與宏蜂窩相比,微蜂窩主要特徵為:
1.覆蓋範圍小,一般100m~1km
2.傳輸功率低,一般10mW~100mW
3.一般安裝在建築物上,無線傳播受環境影響大。
4.體積小、安裝方便靈活。
由於具備上述特點,微蜂窩可以作為宏蜂窩的補充和延伸,微蜂窩的應用主要有兩方面:一是提高覆蓋率,應用於一些宏蜂窩很難覆蓋到的盲點地區,如地鐵、地下室;二是提高容量,主要應用在高話務量地區,如繁華的商業街、購物中心、體育場等。微蜂窩在作為提高網路容量的應用時一般與宏蜂窩構成多層網。宏蜂窩進行大面積的覆蓋,作為多層網的底層,微蜂窩則小面積連續覆蓋疊加在宏蜂窩上,構成多層網的上層,微蜂窩和宏蜂窩在系統配置上是不同的小區,有獨立的廣播通道。

3應用

在多層網結構中,微蜂窩主要服務對象為低速運動的移動台,對於高速移動台為避免由於頻繁地切換而造成掉話,應由宏蜂窩來服務,系統應具有探測移動速度的演算法,這種切換演算法的好壞直接影響微蜂窩提高容量的能力。
微蜂窩在初期一般是零散地分步在熱點地區,話務量比較集中,覆蓋面積較小,對容量的提高有限,隨著用戶的發展,熱點地區已由點逐漸連接成片時,微蜂窩就形成了一個獨立的微蜂窩層,各個微蜂窩相連,在一定範圍內連續覆蓋,在這時,可以使網路容量有很大的提高,一般對於半徑在1km左右的小區,若在每個扇區的熱點地區採用6~8個半徑在0.1km左右的微蜂窩組成微蜂窩層,可以使網路容量提高3~4倍。
在微蜂窩連接成片的多層網中,移動台的切換優先在微蜂窩與微蜂窩之間進行,在移動台到達微蜂窩層的邊緣,或者微蜂窩擁塞嚴重,或者移動台進行高速運動時才進行微蜂窩和宏蜂窩間的切換,多層網網路容量的提高是建立在複雜的切換演算法的基礎上的。
多層網的頻率規劃可以採用兩種方案:一是微蜂窩與宏蜂窩採用相同的頻率段,微蜂窩採用偷頻的方法配置頻點,這種方案的優點是不需要額外為微蜂窩分配頻率,主要應用在微蜂窩數量較少的情況下;另一種方案是為微蜂窩獨立分配2M~3M頻率帶寬(10~15載頻),微蜂窩層採用頻率復用模式,使用與宏蜂窩正交的頻率,避免了鄰頻干擾,減少了頻率規劃的複雜性,易於進行網路擴容,這種方案適用於大量微蜂窩組成微蜂窩層的情況。
微蜂窩層的站點數量多,傳輸成本占整個設備投資的比例大於宏蜂窩基站,根據實際情況選擇合理的網路結構和傳輸手段是非常重要的。微蜂窩一般為1~2載頻,採用PCM方式傳輸時,如果採用星型連接,傳輸線佔有率非常低,一般微蜂窩之間採用鏈型方式,這樣4~5個微蜂窩可以採用一對傳輸線路接到機房,可以有效地節約成本。相對於PCM方式,利用現有電話線路進行傳輸的HDSL傳輸方式,是目前非常經濟的一種傳輸方式,微蜂窩設備也趨向於內置HDSL傳輸設備。當微蜂窩由於特殊原因不能採用上述方式傳輸時,光纖和微波也是較為常用的選擇。
多數微蜂窩設備的製造商提供的微蜂窩設備,其發射功率並非限於微蜂窩的功率範圍,有的微蜂窩設備的最大發射功率和宏蜂窩相當,可達4W~5W,這就提供了另一種現實的應用,即把微蜂窩設備當作宏蜂窩來使用,在一些建站難度大、成本高的地區,如一些地形複雜的地區或地產價值很高的街區,可以先用微蜂窩設備實現整個網路的覆蓋,某些廠家提供的微蜂窩基站,最大可組成6+6+6的小區,完全可以適應從宏蜂窩到微蜂窩的各種網路規劃的需要。
總之,微蜂窩既可以作為基本的覆蓋,又可以當作覆蓋的補充,還可以隨業務量分佈和增長,由點到面進行多層覆蓋,逐步提高網路的容量。雖然微蜂窩的使用增加了網路複雜性、規劃難度以及經濟成本,但為了充分利用有限頻率,實現業務的持續增長,微蜂窩的使用是網路發展的必然結果。
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