《AI時代系列(5)：掌握AI + 6G無線行動通訊網路 —— 超高速、零延遲、智慧城市全攻略 🌐》
38/100 📌 第 4 周：無線接取網 RAN - 基地台＋無線鏈路，連接用戶與核心網。
38. 小基站 HetNet 🏘
大小基站搭配，覆蓋更完整！
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🎯 單元導讀
隨著行動網路進入 4G/5G 時代，用戶對 高速率、低延遲、無縫覆蓋 的需求愈來愈高。
然而，單靠大型宏基站（Macro Cell）已經難以滿足需求，特別是在 高密度城市、室內環境、地鐵隧道 等場景。
於是，小基站（Small Cell） 與 異質網路（HetNet, Heterogeneous Network） 出現了。
👉 其核心思路是：
• 宏基站提供廣覆蓋（像高速公路）。
• 小基站提供熱點補充（像巷弄道路）。
這樣形成「大小基站搭配」的 HetNet 架構，讓網路覆蓋更完整。
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🧠 一、小基站的特點
1️⃣ 體積小、功率低
• 通常功率 < 10W。
• 體積像一個 Wi-Fi AP，可安裝於路燈、商場、辦公室。
2️⃣ 補強覆蓋
• 室內環境：商場、地鐵站、辦公室。
• 戶外熱點：車站、演唱會場地。
3️⃣ 分流流量
• 大量用戶集中時，減輕宏基站壓力。
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🧠 二、HetNet（異質網路）
• 宏基站（Macro Cell）：覆蓋廣、功率高。
• 小基站（Small Cell）：覆蓋小範圍、容量高。
• 協同工作：HetNet 利用分層設計，讓大基站與小基站分工合作，達到 廣覆蓋 + 熱點強化 的效果。
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💻 三、ASCII 示意圖
宏基站 (Macro Cell) 📡
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小基站🏘 小基站🏠 小基站🏬
(地鐵站) (商場) (辦公室)
這張示意圖展示了 蜂巢式行動網路（Cellular Network）中宏基站與小基站的分層架構。宏基站（Macro Cell）位於高處，負責大範圍的無線覆蓋，如城市主要道路或郊區地帶；而下層的小基站（Small Cell）則部署在人流密集的地鐵站、商場、辦公室等區域，用來補足信號盲區、分擔流量壓力並提升容量。這種「宏覆蓋＋微補強」的多層架構能讓網路在不同場景下同時兼顧廣覆蓋與高效能，實現穩定且高速的 5G 通訊服務。
👉 說明：宏基站提供大區域覆蓋，小基站補足盲點與高需求熱點。
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🧩 四、模擬題
1️⃣ 專業題：HetNet 的概念與小基站的重要性
HetNet（Heterogeneous Network，異質網路） 是指在同一區域內結合不同類型與功率層級的基地台（如宏基站、小基站、家庭基站、Wi-Fi AP 等），以形成多層式的無線覆蓋網路。
其核心目的是提升頻譜利用率、增加容量、減少干擾，並滿足不同區域的服務需求。
在 5G 時代，小基站（Small Cell）成為不可或缺的關鍵原因如下：
• 頻譜再利用（Spectrum Reuse）：小基站能在高密度地區重複使用頻譜，提升容量。
• 低延遲連線（Edge Proximity）：靠近用戶端部署，縮短傳輸距離，減少延遲。
• 負載分流（Offloading）：分擔宏基站流量，避免網路壅塞。
• 室內覆蓋強化（Indoor Coverage）：改善建築物內信號品質，提升使用體驗。
👉 結論：
HetNet 是 5G 網路的骨架，小基站則是其「毛細血管」，負責將高速通訊深入每一個人流密集角落。
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2️⃣ 應用題：市區跨年晚會的宏小基站規劃
跨年晚會人潮集中、通訊需求瞬間暴增，若僅依靠宏基站，容易出現頻道擁塞與速率下降。
建議規劃如下：
1. 宏基站（Macro Cell）
o 部署於建築高處或塔台，負責整體區域的廣域覆蓋。
o 提供穩定信號作為背景連線主幹。
2. 小基站（Small Cell）
o 部署在人潮密集區（舞台區、捷運出口、觀眾區）。
o 採用 定向天線 + 分區覆蓋，分流大量即時上傳（拍照、直播）流量。
o 結合臨時行動基站（COW, Cell on Wheels）靈活增設容量。
3. 網路切片與負載均衡
o 可設定專用切片供主辦單位或媒體使用，確保關鍵連線穩定。
👉 結果：
透過宏基站廣覆蓋 + 小基站密部署的組合，能確保跨年現場「不卡頓、不掉線、全區滿格」。
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3️⃣ 情境題：社區反對宏基站的替代部署策略
若因居民反對或法規限制無法設置宏基站，可採用以下 小基站替代方案：
1. 分散式小基站網格（Dense Small Cell Grid）
o 將多個小基站安裝於路燈、電線桿、建物外牆，形成網格狀覆蓋。
2. 利用現有設施
o 與電力公司或市政單位合作，利用現有燈桿、監視器桿等降低建設阻力。
3. 室內滲透部署（Indoor Penetration）
o 在商場、社區大樓、地下停車場內設小基站，以室內連線帶動外部覆蓋。
4. 功率協調與干擾管理
o 採低功率設定與自動干擾消除演算法，確保居民不受電磁波干擾疑慮。
👉 效果：
即使沒有宏基站，也能透過密集型小基站佈建，維持高密度區的 5G 覆蓋與容量，實現「隱形但高效」的通訊網。
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✅ 五、小結與啟示
• 小基站 = 熱點補充、流量分流的利器。
• HetNet = 大小基站分工合作，宏基站管廣域，小基站管密集需求。
• 意義：確保 5G 網路在 城市、鄉村、室內外 都能提供穩定體驗。
• 展望：6G 時代，小基站將進一步結合 AI 自組網、自我優化（SON），讓網路更智慧。
👉 一句話總結：HetNet 靠大小基站搭配，讓 5G 網路「全方位、零死角」。
