試析5G時代室內(nèi)覆蓋解決方案

吳仁超

摘 要：隨著通信技術的不斷發(fā)展，移動通信技術迎來了5G時代。面對通信業(yè)務量的幾何倍增長，傳統(tǒng)的室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋方式，已經(jīng)不能滿足5G網(wǎng)絡應用的需求。因此，本文從5G技術的應用場景出發(fā)，對其在室內(nèi)覆蓋的現(xiàn)狀進行研究，并針對現(xiàn)狀中存在的問題提出了相應的解決方案，希望能為5G技術的實際應用提供參考。

關鍵詞：5G時代;室內(nèi)覆蓋;解決方案

0引言

隨著我國移動通信技術的迅猛發(fā)展，技術的迭代時間遠遠低于其他行業(yè)。在5G標準陸續(xù)頒布的今天，我國運營商都在積極地部署5G網(wǎng)絡，并爭奪5G網(wǎng)絡的制高點[1]。隨著5G技術的深入發(fā)展，許多行業(yè)都發(fā)生了根本性的變革，同時對人民的生活也產(chǎn)生了較大的影響，并推動著我國社會網(wǎng)絡化的進程。在這樣的時代背景下，本文對5G室內(nèi)覆蓋技術進行了深入的分析與研究，并提出了相應的解決方案。

1 5G的定義

5G也就是第五代移動通訊技術。與上一代的通信技術相比5G具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速度、更少的延遲、更低的數(shù)據(jù)傳輸成本以及更高的可靠性。5G技術在虛擬現(xiàn)實、智能化制造、自動化駕駛等多個領域都能夠滿足行業(yè)的技術要求[2]。

2 5G的應用場景

隨著5G技術的深入研究，該項技術逐漸深入到了我們的日常生活以及工作的各個領域之中，其中在城市密集區(qū)域，如商業(yè)圈、高校、居民樓等，這些區(qū)域?qū)τ?G網(wǎng)絡的覆蓋都有極高的要求。根據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，移動數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)生70%以上都來自于室內(nèi)，鑒于此，解決5G室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋問題是非常重要的。

3 5G網(wǎng)絡室內(nèi)覆蓋現(xiàn)狀

由于70%以上的移動數(shù)據(jù)業(yè)務都是在室內(nèi)區(qū)域發(fā)生的，這對于通信運營商而言，只要在室內(nèi)實現(xiàn)20%的5G網(wǎng)絡覆蓋，就能為自身帶來80%的經(jīng)濟收益。5G用戶在室外對5G網(wǎng)絡的需求是大范圍的連續(xù)信號覆蓋，在室內(nèi)則對5G網(wǎng)絡的性能有著較大的需求。所以，5G運營商有針對性的網(wǎng)絡建設是吸引用戶的重要手段[3]。但是目前5G網(wǎng)絡在室內(nèi)的覆蓋建設仍然面臨著諸多問題：

（1）信號的覆蓋問題。一是由于網(wǎng)絡覆蓋存在邊緣區(qū)域，尤其是建筑物的窗邊區(qū)域經(jīng)常會出現(xiàn)信號切換的問題;二是室外網(wǎng)絡環(huán)境復雜，室內(nèi)的邊緣區(qū)域容易受不同系統(tǒng)的信號干擾，且高層建筑物內(nèi)的信號干擾問題十分嚴重;三是城市道路覆蓋網(wǎng)絡信號雜亂，需要在滿足使用的情況下對網(wǎng)絡進行重新規(guī)劃。

（2）網(wǎng)絡覆蓋的鏈路預算與資源調(diào)度困難

網(wǎng)絡資源的調(diào)度受到多種因素的影響，如帶寬、能耗、天線配置以及功率等。所以，在對室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋進行規(guī)劃時，就需要對這些影響因素進行合理的地分析，最后根據(jù)網(wǎng)絡的實際情況確定移動網(wǎng)絡資源塊以及調(diào)制編碼的方式。

（3）室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋方式較為傳統(tǒng)

目前室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋主要使用傳統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡覆蓋的方式，通過分布式天線系統(tǒng)實現(xiàn)對建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡覆蓋工作，但是這種室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋方式自身的容量增長能力不足，且在實際部署中難度較大。隨著科技的發(fā)展，許多新的設備不斷出現(xiàn)在室內(nèi)環(huán)境之中，這時網(wǎng)絡覆蓋就需要考慮減少能耗以及節(jié)省空間的問題。由此可見，未來的網(wǎng)絡覆蓋模式一定是使用能耗更少的設備、使用集成遠端射頻單元的新技術。

4 5G時代室內(nèi)覆蓋解決方案的設計

4.1室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋設計的原則

本文5G網(wǎng)絡設計是在滿足5G業(yè)務以及技術的基礎上，所開發(fā)出來的具有高靈活性、又有一定拓展及定制能力的新型移動接入網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，根據(jù)設備自身的性能、頻譜、業(yè)務特征等，實現(xiàn)對網(wǎng)絡資源的調(diào)度與部署。同時還應該考慮到網(wǎng)絡資源調(diào)度的成本與能源的消耗問題。在進行5G室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋設計時要遵循以下幾點原則：一是靈活性原則。改變以往的網(wǎng)絡組成方式，勇于創(chuàng)新，并積極地使用最新的通訊技術，滿足不同場景的網(wǎng)絡覆蓋布局。二是高效原則，在方案設計之初就應該對影響網(wǎng)絡建設的不確定因素進行分析，降低網(wǎng)絡運行與維護的成本。三是智能原則。網(wǎng)絡覆蓋設計必須具備一定的智能化管理能力，能實現(xiàn)對多場景集中控制的功能。

4.2 5G室內(nèi)覆蓋方案。

在5G時代，Small Cell可以說是一種非常高效、靈活且高性價比的室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋解決方案。這種解決方案最初設計就是用于解決室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋的問題。在實際的場景應用中，主要分為兩種形態(tài)：一是家庭基站，這種基站被大量的應用在高校宿舍樓、寫字樓、酒店等較為封閉的室內(nèi)環(huán)境之中，保證了5G網(wǎng)絡覆蓋的質(zhì)量，解決了目前室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋的難點。此外，隨著5G網(wǎng)絡的發(fā)展，5G網(wǎng)絡將會被應用到高頻段且穿透損耗高的區(qū)域，而家庭基站正好能夠應對這一問題。在家庭基站實際的使用中，能夠全面覆蓋105-205m2的室內(nèi)面積，這減輕了室外基站的工作負擔。二是微型基站。這種基站被大量應用在大型的商城、室內(nèi)場所以及重要的交通樞紐等面積較大的室內(nèi)。該基站的發(fā)射功率為0.12-5.5W，能實現(xiàn)直徑200m范圍內(nèi)的5G網(wǎng)絡覆蓋，與家庭基站不同微型基站主要面向政府或企業(yè)，能為用戶提供運營商級的網(wǎng)絡覆蓋。在技術上微型基站支持多回傳方式，同時能夠與無線網(wǎng)絡相結(jié)合，提高網(wǎng)絡連接靈活性，微型基站的應用降低了通信運行商的后期維護成本。

4.3 5G室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋方式的優(yōu)劣分析

傳統(tǒng)的室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋技術，已經(jīng)不能滿足5G網(wǎng)絡業(yè)務的應用需求，5G網(wǎng)絡覆蓋具備高流量、高連接、高移動的特征，這種極具靈活性的智能化網(wǎng)絡建設已然成為了未來的發(fā)展主流。5G移動網(wǎng)絡所提供的高效網(wǎng)絡服務，促進了各行各業(yè)的發(fā)展，并融入到了人們的日常生活之中。5G在實際應用中根據(jù)用戶的需求不斷調(diào)整業(yè)務范圍，并增強自身業(yè)務的規(guī)范性。但是5G技術依然存在著一定的劣勢，其劣勢有以下幾點：一是雖然提升了網(wǎng)絡頻譜的效率，但是缺少與之配套的應用技術，影響了5G網(wǎng)絡在規(guī)定頻段內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?。二是傳輸材料的選擇較為困難，數(shù)據(jù)高速的傳輸需要與之相匹配的承載材料，目前現(xiàn)有的材料都會對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Чa(chǎn)生影響。三是5G網(wǎng)絡的覆蓋受到的影響因素較多，目前大規(guī)模的覆蓋還存在一定的困難。

5結(jié)束語

5G時代實現(xiàn)室內(nèi)網(wǎng)絡的全面覆蓋還有著諸多困難，隨著5G技術的不斷成熟，結(jié)合用戶的實際使用需求，5G網(wǎng)絡室內(nèi)覆蓋方案也會不斷完善。因此本文對5G室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋解決方案的分析與研究，只是為其后續(xù)的研究提供一種解決思路。

參考文獻

[1] 李洪亮. 淺析5G網(wǎng)絡室內(nèi)覆蓋解決方案[J]. 大科技， 2018， 000（017）：301-302.

[2] 丁超， 姚利民. 5G時代室內(nèi)覆蓋解決方案研究[J]. 廣東通信技術， 2019（8）：25-29.

[3] 洪康. 5G網(wǎng)絡室內(nèi)覆蓋解決方案的分析[J]. 信息通信， 2017， 000（008）：259-260.