5G室內(nèi)覆蓋低成本解決方案研究與探討

廣州杰賽科技股份有限公司 王遠航

5G服務(wù)范圍主要集中在高頻接收上。由于引入了高頻工作模式，寬帶范圍等因素會被衰減。電磁波的高頻頻率將面臨一個問題：普通外部信號的范圍較小。結(jié)構(gòu)損壞或磨損增加，將會影響外包層的形狀，并將對5G網(wǎng)絡(luò)的效率產(chǎn)生直接而重大的影響；同樣，DAS系統(tǒng)也面臨著5G時代的弊端。在5G網(wǎng)絡(luò)時代，內(nèi)部服務(wù)的迅速發(fā)展可以增強項目交付速度，并且將在服務(wù)運營方面起著不可或缺的作用。

到目前為止，5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來越大，并且它的發(fā)展也與時俱進。在這一領(lǐng)域的巨大成就，也是我國移動電話國際化的重要標志。隨著時間的流逝，這種通信技術(shù)的發(fā)展是不可避免的選擇。如今，隨著5G技術(shù)的發(fā)展，政府和相關(guān)企業(yè)需要更加關(guān)注消費者的實際需求，以便能夠充分滿足消費者的需求。5G室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)要求設(shè)備的基本配置也必須匹配。當今不同社會階層的結(jié)合必須考慮到許多因素，從而提供有針對性的解決方案來創(chuàng)建整個頻譜。

1 5G室內(nèi)覆蓋面臨的挑戰(zhàn)

根據(jù)工業(yè)和信息化部發(fā)布的對運營商使用的5G頻段的最新分析，可以看出5G專注于3GH低成本解決方案和4.9GH低成本解決方案的頻率。當前的網(wǎng)絡(luò)運行需要更大的帶寬，更多的天線和更多的應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序需要進行優(yōu)化，并且需要進行技術(shù)和系統(tǒng)升級。

1.1 傳統(tǒng)無源分布系統(tǒng)主要問題

DAS系統(tǒng)目前正在開發(fā)中，但是在當前的5G時代和網(wǎng)絡(luò)要求方面，它面臨著許多重大挑戰(zhàn)，這在一定程度上限制了其設(shè)計和應(yīng)用。首先，系統(tǒng)建設(shè)非常復(fù)雜，面臨創(chuàng)新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的外部手動交付系統(tǒng)需要多個被動組件的支持才能完成同一任務(wù)，項目工作量很高，并且出錯的可能性也很大。在轉(zhuǎn)換現(xiàn)有的2通道4G攝像機的過程中，許多新站點都面臨諸如空間移動限制之類的問題。此外，部件的高老化率使其難以在雙向平衡過程中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。當前，在DAS系統(tǒng)中安裝無源元件，其工作頻帶為800MH～2.7GH，與當前的5G主頻帶仍有較大的差距。更換和升級組件將會帶來高昂的成本和升級壓力。第二，很難修復(fù)該錯誤。內(nèi)部配電系統(tǒng)的安裝需要下游工人的檢查和維護，包括建立聯(lián)系并保持與設(shè)施的通信。如今，許多傳統(tǒng)場所都有子組件和維護部件。對于大規(guī)模的分級控制操作，艙壁檢查是主要的操作方法，但是也存在一些缺點，使得在解決許多隱藏問題時很難實現(xiàn)。同時，外部連接因素也很重要，例如多個連接點或復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，也限制了維護的過程，并進一步增加了運營和維護成本。第三，為了以3GH和4.8GH低成本解決方案頻帶的高相關(guān)水平提供更大的覆蓋范圍，有必要增加光源的數(shù)量以使制后續(xù)部署更加方便。

1.2 室外覆蓋室內(nèi)主要問題

根據(jù)無線電波傳輸?shù)幕疽?guī)律，電磁波的頻率越高，損壞的機率也越高。實驗已經(jīng)充分證明了5G外部以毯式模式穿透內(nèi)在能量。5G技術(shù)在低層建筑中具有明顯的優(yōu)勢，因為它具有陡波的穿透力，但是深度處的信號衰減非常嚴重，而4G網(wǎng)絡(luò)可以支持一般的接入功能。為了創(chuàng)建滿足5G需求的網(wǎng)絡(luò)，對現(xiàn)有DAS交付系統(tǒng)和外部內(nèi)部控制解決方案要有一定的限制，并且在不同程度上影響5G波浪的行為和滲透。5G在人類生活中扮演著更好的角色，并且可以幫助更有效地解決各種人類問題。

2 5G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋方案的設(shè)計原則

室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計要求開發(fā)一種改進的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以滿足5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，并且需要發(fā)布具有改進的擴展和協(xié)調(diào)能力的新移動網(wǎng)絡(luò)。通過基于設(shè)備功能資源頻譜的性能特征和正確配置的網(wǎng)絡(luò)資源來考慮網(wǎng)絡(luò)資源的成本和利用率，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5G的靈活分配。設(shè)計5G網(wǎng)格的室內(nèi)覆蓋平面時，應(yīng)遵循以下重要原則，如：（1）靈活性。擴展傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的邊界，大膽創(chuàng)新并積極使用最新技術(shù)，以確保各種情況下內(nèi)部外圍設(shè)備的可靠運行。（2）高效性。通過設(shè)計網(wǎng)絡(luò)5G的室內(nèi)覆蓋電路，可以降低網(wǎng)絡(luò)的運營和維護成本。（3）智能性。可以針對各種情況實現(xiàn)合理的解決方案。

3 5G室內(nèi)覆蓋低成本解決方案

面對5G室內(nèi)覆蓋成本問題，需要找到更多解決途徑。

3.1 室內(nèi)覆蓋應(yīng)與室外覆蓋統(tǒng)籌規(guī)

5G正處于與產(chǎn)業(yè)發(fā)展同步的工業(yè)發(fā)展的早期階段，必須不斷尋找新的低成本解決方案，來滿足業(yè)務(wù)需求。運營商還必須使用5G室內(nèi)覆蓋解決方案來促進各個行業(yè)的行業(yè)研究與開發(fā)。使用5G行業(yè)對幾個主要城市的4G站的時間指標記錄進行統(tǒng)計分析，我們可以看到它具有兩個特征：一是不均衡，很少有室內(nèi)小區(qū)占用大部分流量，并且大多數(shù)室內(nèi)小區(qū)被互聯(lián)網(wǎng)用戶很少且資源消耗低的小區(qū)所覆蓋；二是室內(nèi)小區(qū)建設(shè)越多、室內(nèi)小區(qū)比例越高，不平衡現(xiàn)象越明顯。如果5G獲得相同的4G覆蓋范圍，則運營商將不得不投入更多資源。因此，期望根據(jù)該范圍記錄的百分比將增加并且有助于總體減少。通常，5G室內(nèi)覆蓋應(yīng)考慮用戶環(huán)境的容量要求，考慮設(shè)計和運營成本以及項目實施中的困難，將計劃與外部容量相關(guān)聯(lián)。另外，還應(yīng)該根據(jù)需要選擇滿足5G室內(nèi)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。

3.2 室外站可實現(xiàn)部分5G室內(nèi)淺層覆蓋

5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)必須充分利用呼叫站功能，這樣才能在特定建筑物內(nèi)提供5G覆蓋。后面的這些運營商必須積極推動將超信道負載和互連集成，上行鏈路和頻帶錯誤以及多頻和多頻相互作用結(jié)合在一起的4G頻段重構(gòu)。不屬于宏呼叫站且難以實施的建筑物，即定義4G方法的內(nèi)部子系統(tǒng)，它涵蓋了家庭中的室內(nèi)和室外空間，例如多層建筑物。對于適合室內(nèi)呼叫站覆蓋范圍的場景，則需要定義容量和覆蓋范圍方案，并使用不同的室內(nèi)和室外覆蓋范圍。室外環(huán)境是開放的，交通樞紐（機場，主要火車站）和密集的購物中心等高吞吐量區(qū)域通常是可管理且便利的，高峰負載（1Gbps或更高）更大。同時，開放環(huán)境覆蓋了大面積區(qū)域，與單個pRRU兼容，并提供了更好的成本效益。在單元劃分期間，頂部的活動區(qū)域可能會擴展（減少每個單元的RF單元數(shù)量）。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的早期階段，如果滿足上行鏈路帶寬和噪聲要求，則可以將許多RF模塊組合為一個小區(qū)。在其他容量類型的地點，某些情況（例如，學(xué)生宿舍和多室校園區(qū)的大量使用權(quán)受到限制）限制了PRU的覆蓋范圍并增加了單位成本。PRRU連接到多個無源遠程天線，這可以擴展pRRU的覆蓋范圍并降低每單位的總建設(shè)成本。

3.3 對容量需求不高的場景可實施低成本解決方案

在通常封閉的區(qū)域（例如辦公樓或旅館）中，所需的功率一般較小。建議在這種情況下使用5GRRU+無源配電系統(tǒng)和5GpRRU遠程變頻系統(tǒng)。

方案一，如果實際支持原始無源組件的5G波段，則建議直接連接5GRRU源。如果沒有有效地支持原始的無源5G組件組，則需要進行密集的建筑物布置（例如，連接功率分配器和低功率吸收器），以替換項目中的無源組件。

方案二，如果難以更換項目的無源部件（例如，由于內(nèi)部地板的天花板高度已關(guān)閉），則可以使用便宜的5GPRRU遠程變頻系統(tǒng)。

它在RRU信號較弱的電源的終結(jié)器上增加了頻率轉(zhuǎn)換，并將100MH低成本解決方案信號發(fā)送到兩個5GpRRU通道上的無源系統(tǒng)支持的兩個低頻點。該解決方案消除了為頂板更換分散式電動離合器的需要。通過將整體系統(tǒng)性能與新建的雙導(dǎo)管真空空間進行比較，可以發(fā)現(xiàn)和控制系統(tǒng)中可用的攝像機。為了降低建設(shè)成本，您可以選擇以下方法：

場景一，具有多個分區(qū)的房屋，例如具有多個分區(qū)的酒店或辦公室?？紤]到成本，建議使用支持內(nèi)部無源2通道或單通道5G子系統(tǒng)，最大下行速度分別為600Mbps和300Mbps或更高。兩通道無源室內(nèi)子系統(tǒng)的成本低于專用室內(nèi)數(shù)字配電系統(tǒng)+pRRU室外無源天線解決方案的成本。被動相機子系統(tǒng)的缺點是難以有效地監(jiān)視，管理和維護。

場景二，我們建議您使用便宜的5GPRRU頻率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有大量內(nèi)部分區(qū)，例如，在超市或辦公大樓中使用較少的分區(qū)。在傳統(tǒng)的單/雙DAS方案中，該解決方案內(nèi)部僅提供32個5G層。通過減少基本安裝的數(shù)量，空間子系統(tǒng)的成本得以降低，設(shè)計也將變得方便。

4 降低運營成本也需重視

除了建筑成本外，還需要考慮如何降低運營成本。數(shù)碼相機擋板的功耗高于無源相機擋板的功耗，非對稱pRRU的能量效率僅為2%-3%。5G的普及正在增加，運營成本也顯著增加，而低成本運營有必要共同促進工業(yè)設(shè)備的集成和設(shè)備技術(shù)的進步，以直接降低設(shè)備的能耗。同時，運營商需要提高客戶價值和用戶體驗。對節(jié)能系統(tǒng)的評估，將鼓勵在數(shù)碼相機子5G系統(tǒng)中實現(xiàn)節(jié)能功能，如基于4G／5G協(xié)同5GpRRU深度休眠機制，典型場景（如商場、寫字樓）可以取得明顯的節(jié)能效果。

結(jié)語：隨著5G時代的到來，移動服務(wù)將變得更加成功。由于其高帶寬，高容量和低延遲的特點，對精確服務(wù)的需求正變得越來越普遍。外部基站的大范圍大大降低了由高頻帶引起的穿透損耗。所有這些都強調(diào)了建設(shè)的重要性。本文探討了內(nèi)部和外部的覆蓋解決方案的基本知識以及室內(nèi)覆蓋對5G的影響。