250米塔高，36扇區(qū)，這個SuperCell能頂25個宏基站

將塔高從 30 米升到 250 米，再掛上倫伯透鏡天線，把傳統(tǒng) 3 扇區(qū)劈裂為 36 扇區(qū) ... 這樣一個基站就能實現(xiàn)超廣覆蓋，且還能保障一定的容量需求，解決網(wǎng)絡(luò)覆蓋可以另辟捷徑嗎？

日前，F(xiàn)acebook Connectivity 宣布，在與電信行業(yè)合作伙伴完成了多次試驗和驗證分析后，正在開發(fā) SuperCell，以用于解決農(nóng)村地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

什么叫 SuperCell？顧名思義，就是一種廣域覆蓋解決方案，一個基站可覆蓋超廣的范圍，并能保障一定的容量。

在解決廣覆蓋方面，很簡單，就是將傳統(tǒng) 30-40 來米的通信鐵塔高度提升到 180-250 米，將天線掛高升高。

天線升高了，自然覆蓋范圍就廣了，但這也意味著單站要連接更多的手機，容量怎么解決？在頻譜資源有限的情況下，只能提升頻譜效率。為了提升頻譜效率，他們采用了多扇區(qū)方案，也就是將傳統(tǒng)的 3 扇區(qū)劈裂為最多 36 扇區(qū)，來提升容量。

但問題又來了，這么多扇區(qū)，扇區(qū)間的干擾如何解決？任何物理天線都會產(chǎn)生旁瓣，旁瓣會導(dǎo)致相鄰扇區(qū)干擾，同時，在多天線系統(tǒng)中還會產(chǎn)生角度散射，這些都會影響通過多扇區(qū)擴展容量。

從 Facebook Connectivity 的宣傳片上看，該團隊采用了神秘的倫伯透鏡（luneburg lens）天線。

倫伯透鏡天線其實也不神秘，幾年前就開始有運營商應(yīng)用于大型集會的通信保障。

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倫伯透鏡（luneburg lens）是倫伯（R K. Luneberg）于 1944 提出的一種介質(zhì)球，這種介質(zhì)球由介電常數(shù)連續(xù)變化的對稱球體組成。理想倫伯透鏡能將入射的平面波匯聚于球體焦點處的饋源上，相反，也能將焦點處的饋源發(fā)出的電磁球面波經(jīng)折射轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌ā?/p>

倫伯透鏡整個球面上的任意一點都可以是焦點，因此只需控制天線饋源在球面上的位置，波束就可以指向任意方向。同時，還可以在透鏡表面放置多個饋源，來實現(xiàn)多波束通信。倫伯透鏡當(dāng)然也能通過改變波束的寬度來增加整個天線系統(tǒng)的增益。

Facebook Connectivity 在 600MHz 至 2.7GHz 頻段范圍內(nèi)測試結(jié)果顯示，將天線掛高從 30 米提升到 250 米，可提升增益 18dB，而更窄的指向性天線波束可提升增益 11dB，兩者結(jié)合，可獲得 29dB 的無線傳播優(yōu)勢。

同時，他們還特別強調(diào)，這個 29dB 的增益提升包含了上行鏈路和下行鏈路，也就是說，沒有上下行不平衡，或者說上行覆蓋短板問題。

SuperCell（250 米塔高+36 扇區(qū)）與傳統(tǒng)標(biāo)準宏基站（30 米塔高+3 扇區(qū)）覆蓋范圍對比

Facebook Connectivity 表示，現(xiàn)場路測發(fā)現(xiàn)，250 米塔高+36 扇區(qū)的 SuperCell 基站的覆蓋范圍是傳統(tǒng) 30 米塔高+3 扇區(qū)宏基站的 65 倍。這相當(dāng)于一個 SuperCell 可頂替 15 到 25 個傳統(tǒng)宏基站，或者數(shù)百個 Small Cells，同時，SuperCell 部署可降低 TCO 33%以上。

對于解決農(nóng)村地區(qū)覆蓋而言，看起來是個不錯的方案。不過，能不能落地商用？什么時候能商用？只能拭目以待了。

本文參考：

SuperCell: Reaching new heights for wider connectivity

SuperCell: A Wide-Area Coverage Solution UsingHigh-Gain, High-Order Sectorized Antennas on Tall?Towers