250米塔高，36扇区，这个SuperCell能顶25个宏基站

将塔高从 30 米升到 250 米，再挂上伦伯透镜天线，把传统 3 扇区劈裂为 36 扇区 ... 这样一个基站就能实现超广覆盖，且还能保障一定的容量需求，解决网络覆盖可以另辟捷径吗？

日前，Facebook Connectivity 宣布，在与电信行业合作伙伴完成了多次试验和验证分析后，正在开发 SuperCell，以用于解决农村地区的网络覆盖。

什么叫 SuperCell？顾名思义，就是一种广域覆盖解决方案，一个基站可覆盖超广的范围，并能保障一定的容量。

在解决广覆盖方面，很简单，就是将传统 30-40 来米的通信铁塔高度提升到 180-250 米，将天线挂高升高。

天线升高了，自然覆盖范围就广了，但这也意味着单站要连接更多的手机，容量怎么解决？在频谱资源有限的情况下，只能提升频谱效率。为了提升频谱效率，他们采用了多扇区方案，也就是将传统的 3 扇区劈裂为最多 36 扇区，来提升容量。

但问题又来了，这么多扇区，扇区间的干扰如何解决？任何物理天线都会产生旁瓣，旁瓣会导致相邻扇区干扰，同时，在多天线系统中还会产生角度散射，这些都会影响通过多扇区扩展容量。

从 Facebook Connectivity 的宣传片上看，该团队采用了神秘的伦伯透镜（luneburg lens）天线。

伦伯透镜天线其实也不神秘，几年前就开始有运营商应用于大型集会的通信保障。

伦伯透镜（luneburg lens）是伦伯（R K. Luneberg）于 1944 提出的一种介质球，这种介质球由介电常数连续变化的对称球体组成。理想伦伯透镜能将入射的平面波汇聚于球体焦点处的馈源上，相反，也能将焦点处的馈源发出的电磁球面波经折射转变为平面波。

伦伯透镜整个球面上的任意一点都可以是焦点，因此只需控制天线馈源在球面上的位置，波束就可以指向任意方向。同时，还可以在透镜表面放置多个馈源，来实现多波束通信。伦伯透镜当然也能通过改变波束的宽度来增加整个天线系统的增益。

Facebook Connectivity 在 600MHz 至 2.7GHz 频段范围内测试结果显示，将天线挂高从 30 米提升到 250 米，可提升增益 18dB，而更窄的指向性天线波束可提升增益 11dB，两者结合，可获得 29dB 的无线传播优势。

同时，他们还特别强调，这个 29dB 的增益提升包含了上行链路和下行链路，也就是说，没有上下行不平衡，或者说上行覆盖短板问题。

SuperCell（250 米塔高+36 扇区）与传统标准宏基站（30 米塔高+3 扇区）覆盖范围对比

Facebook Connectivity 表示，现场路测发现，250 米塔高+36 扇区的 SuperCell 基站的覆盖范围是传统 30 米塔高+3 扇区宏基站的 65 倍。这相当于一个 SuperCell 可顶替 15 到 25 个传统宏基站，或者数百个 Small Cells，同时，SuperCell 部署可降低 TCO 33%以上。

对于解决农村地区覆盖而言，看起来是个不错的方案。不过，能不能落地商用？什么时候能商用？只能拭目以待了。

本文参考：

SuperCell: Reaching new heights for wider connectivity

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