
前言
随着4G网络覆盖的不断完善以及移动通信技术向4G+和5G的不断升级演进,移动通信网络的高速数据业务承载能力也在不断提升,助力了移动互联网业务应用的蓬勃发展。广大移动用户的数据业务消费习惯已基本养成,单用户DOU(平均每户每月上网流量)呈现快速增长态势,人们随时随地高速接入无线网络的要求也越来越高,但单用户平均收入并没有随着业务增长而同比例增长。另外,由于大众对自身健康关注度的增加出现“谈辐射色变”的情况,居民阻挠移动通信基站建设或者逼迁基站的事情时有发生,这无疑使得移动通信运营商面临越来越大的成本压力和建设难度。而小基站(Small Cell)以其小巧灵活、因地制宜、便于安装施工的特点成为解决网络建设难题的利器。
本书基于当前小基站规划设计与优化工作的实际情况,首先对小基站标准体系架构进行了描述,然后全面详细地分析了小基站规划设计相关的技术原理和思路方法,包括设备及应用场景、电波传播特性、小基站网络规划设计、室内外联合精细化仿真及干扰分析。最后对小基站优化的思路和问题排查的流程顺序进行了分析梳理,并结合具体的场景给出了规划和优化的案例。
全书分为10章。第1章全面概述了小基站的基本概念、产生背景,以及技术标准的进展和产业进展,并对其在5G时代的发展进行了展望。第2章介绍了小基站的网络结构和关键技术,包括网络架构及网元功能和系统结构,以及典型的小基站部署方式和物理层技术增强。第3章系统地梳理了目前主流厂家生产的各种小基站产品,参考现有的微基站、皮基站、飞基站的分类标准,分别对不同厂家设备的尺寸、功耗、安装方式进行了对比分析,并总结了不同形态基站的适用场景和应用条件。第4章介绍了电波频段的划分以及电波的传播方式,并对不同的传播方式和影响因素进行了仿真,然后介绍了室外及室内的电波传播经验模型,并重点分析了射线跟踪模型的原理和应用。第5章阐述了小基站无线网络规划设计的方法和流程,包括总体流程、问题定位分析、覆盖分析、容量分析以及天馈系统设计要点,其中覆盖分析部分特别介绍了编者在测试研究分析基础上总结出的一种简单实用的室内外联合传播模型。第6章介绍了常规的规划仿真软件和室内外联合精细化仿真软件的总体流程及具体的操作环节和要点,重点针对精细化仿真和传统的宏基站室外仿真的差异化操作进行了细致说明,并特别介绍了多层立体仿真及结果3D呈现的方法。第7章对传输网络规划设计内容进行了论述,针对不同类型的小基站分别给出了传输解决方案建议,分析了无源波分、G.metro等新技术变革对传输网络规划建设的影响,结合编者的经验对光纤等传输管线施工中存在的问题进行了提示。第8章聚焦小基站干扰和辐射安全,简明扼要地分析了小基站面临的各种干扰并给出了干扰隔离度建议,介绍了小基站干扰协调技术原理,最后对电磁辐射对人体健康的影响进行了分析并量化计算基站和手机的电磁辐射强度,有助于人们正确认识基站辐射的实际影响。第9章结合翔实、丰富的案例,对小基站优化的分析方法和思路进行了详细阐述,包括关键性能指标优化、干扰优化、载波聚合调优思路方法,以及覆盖、接入、重选等问题经典案例的深入剖析。第10章主要介绍了小基站规划设计的典型案例,从现网分析、环境勘查、可用资源勘查、多方案比选和效果预测等方面对室内外综合覆盖、室外小基站工程、室内小基站工程等场景的规划设计进行了具体论述。
本书由广州杰赛通信规划设计院的程敏、张昕、朱李光、刘仲明、张振、丁超等共同编写。程敏编写第5、6(与张昕合著)、8章,并对全书进行统稿和资料收集整理;张昕编写第1、2、4、6章;朱李光编写第9章;刘仲明编写第7章;张振编写第3章;丁超编写第10章。
本书的相关研究工作得到了广州市科创委产学研协同创新重大专项的资助。本书的出版还受到了广东省科技厅科技学术专著出版资助。此外,本书在编写过程中得到了杰赛设计院总工程师沈文明、总工办主任孟新予的大力支持。同时,李建中、方慧霆、唐开华等也为本书的编写提供了大量的素材和建设性的意见及指导。王二军、米洪伟、吴亚楠、吴福如、查中泉等为本书第3章和第10章的内容编写提供了丰富的素材,陈三龙、廖松泉、袁有余、赵雁等也为本书的编制出版工作的顺利推进提供了帮助。在此,对所有给予我们帮助和支持的单位和个人表示衷心的感谢和敬意。
书中相关内容和素材除了引自参考文献以外,还紧密结合实际工程问题和实地调研数据,提供了大量翔实的案例,以期理论联系实际,使读者能在较短的时间内快速、有效地了解和把握小基站的规划设计和优化工作重点,以及充分认识新技术、新理念。因此,本书适合从事室内外综合覆盖系统和小基站规划设计工作的工程师、通信电子专业大类的大学生以及相关工程技术人员阅读。
由于编者水平有限,编写时间仓促,加之技术发展日新月异,书中难免有疏漏、不妥之处,敬请广大读者批评指正。
编者