面向5G演進(jìn)的數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)研究

郭帥 羅松華

【摘要】? ? 隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展，5G技術(shù)迎來了前所未有的重大發(fā)展機(jī)遇，如何立足于5G技術(shù)，有效提升與優(yōu)化數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)整體效果，成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)課題之一?；诖?，本文首先介紹了5G室內(nèi)分布系統(tǒng)必要性，分析了移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)現(xiàn)狀。在探討面向5G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)演進(jìn)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從提升網(wǎng)絡(luò)升級(jí)效率等多個(gè)角度與方面，探討了5G時(shí)代室內(nèi)分布系統(tǒng)的未來發(fā)展趨向，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)淺見，望對(duì)數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的實(shí)踐有所裨益。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G演進(jìn)? ? 數(shù)字化? ? 室內(nèi)分布系統(tǒng)? ? 方法控制

引言：

當(dāng)今社會(huì)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量顯著提升，經(jīng)濟(jì)發(fā)展成效持續(xù)改善，對(duì)5G移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)產(chǎn)生了更為強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)需求。當(dāng)前形勢(shì)下，必須宏觀審視數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的現(xiàn)狀及問題，精準(zhǔn)把握5G技術(shù)的核心與關(guān)鍵，綜合施策，切實(shí)強(qiáng)化數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的效能。本文就此展開了探討。

一、5G室內(nèi)分布系統(tǒng)必要性

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的跨越式發(fā)展背景下，傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)快節(jié)奏、高強(qiáng)度的移動(dòng)通信需求，5G通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的構(gòu)建與優(yōu)化帶來了新鮮活力。長(zhǎng)期以來，國(guó)家相關(guān)部門高度重視5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的應(yīng)用與創(chuàng)新，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)、技術(shù)過程控制、覆蓋效果評(píng)價(jià)等方面制定并實(shí)施了一系列重大方針政策，為高質(zhì)高效地推進(jìn)數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)性能優(yōu)化提供了基本遵循與方向引導(dǎo)，在室內(nèi)分布系統(tǒng)領(lǐng)域取得了令人矚目的現(xiàn)實(shí)成就，積累了豐富而寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為新時(shí)期數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力與活力。同時(shí)，廣大企事業(yè)單位及科研咨詢機(jī)構(gòu)等同樣在創(chuàng)新數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)模式，優(yōu)化5G技術(shù)應(yīng)用流程等方面進(jìn)行了大量卓有成效的研究與探索，效果顯著，促使數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的覆蓋范圍規(guī)模更大、效果更好、覆蓋更廣[1]。盡管如此，受主客觀等多方面要素的影響，當(dāng)前5G數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)依舊存在諸多短板與不足，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度與運(yùn)行質(zhì)量相對(duì)較低，系統(tǒng)的整體維護(hù)效率有待提升，遠(yuǎn)端單元功耗相對(duì)較高，等等。上述問題的存在已經(jīng)，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為阻礙5G數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)發(fā)展的重要因素，必須給予高度重視。上述背景下，深入探討面向5G演進(jìn)的數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)具有極為深刻的現(xiàn)實(shí)意義。

二、移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)現(xiàn)狀

2.1工程建設(shè)難度大

移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的工程建設(shè)涉及到諸多方面要素，對(duì)彼此之間的交互性與邏輯性要求較高，只有強(qiáng)化工程建設(shè)技術(shù)支持，才能提升工程建設(shè)效果?？v觀當(dāng)前移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際，普遍存在著工程建設(shè)難度大，工程推進(jìn)效果緩慢，工程內(nèi)容繁雜等共性問題，阻礙著移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的有序推進(jìn)實(shí)施。以無源器件安裝與調(diào)整為例，必須經(jīng)歷復(fù)雜化的安裝過程，施工難度系數(shù)較高，若對(duì)相關(guān)設(shè)備和零件的損耗與老化問題處理不當(dāng)，極易造成后期較高的能源資源消耗。同時(shí)，由于室內(nèi)分布系統(tǒng)協(xié)同性較強(qiáng)，在后期升級(jí)改造中同樣面臨上述難題[2]。

2.2故障排除難度大

室內(nèi)分布系統(tǒng)的安裝與維護(hù)，需要在相關(guān)部門的支持下開展，這樣才能起到事半功倍的效果。在建設(shè)室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)時(shí)，元器件的使用量較高，針對(duì)無源器件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控面臨一定困難，且在故障問題同步清理與系統(tǒng)檢查檢驗(yàn)中，同樣需要協(xié)同支持。

從當(dāng)前實(shí)踐來看，室內(nèi)分布系統(tǒng)的實(shí)施環(huán)境相對(duì)封閉，不利于元器件布局、檢查檢驗(yàn)、故障排除等工作的順利有序開展，部分建筑內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，無形之中為故障排除帶來了更大難度。面對(duì)上述狀況，在提高室內(nèi)分布系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面將必然投入更高的運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)成本。

2.3高頻投射無法基于已有器件背景下而獲得實(shí)現(xiàn)

高頻投射是室內(nèi)分布系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，只有立足于高效穩(wěn)定的高頻投射，才能全面挖掘與實(shí)現(xiàn)室內(nèi)分布系統(tǒng)的潛能與潛力，實(shí)現(xiàn)其綜合運(yùn)行效能的優(yōu)化改進(jìn)。實(shí)踐表明，部分狀態(tài)下通信頻段難以有效滿足既有通信需求，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在較為顯著的不穩(wěn)定性，既有元器件的支持效果不良，無法有效營(yíng)造高效穩(wěn)定的高頻投射。同時(shí)，基于同軸電纜的數(shù)據(jù)信息傳輸，在頻段升高時(shí)，同樣會(huì)影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)效果，增加自身損耗，為系統(tǒng)可靠性構(gòu)成安全隱患，不利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)合理化、科學(xué)化、高效化運(yùn)行[3]。

三、面向5G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)演進(jìn)方案

3.1平滑邁向5G目標(biāo)網(wǎng)

在5G技術(shù)環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)區(qū)域分層與分級(jí)化，不同的網(wǎng)絡(luò)層級(jí)承擔(dān)著不同的通信職能與任務(wù)，在語音覆蓋與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸方面差異顯著。以5G環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)層為例，它以固定波段為主要載體，以空口新頻譜的方式進(jìn)行接入，可在不同網(wǎng)絡(luò)用戶密集程度狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)疊加，滿足大容量場(chǎng)景的現(xiàn)實(shí)需求。在5G目標(biāo)網(wǎng)的方向?qū)蛳?，不斷調(diào)整完善數(shù)字化組織架構(gòu)，在5G終端循序普及的過程中，使室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)可快速全面地進(jìn)行整合升級(jí)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行循環(huán)使用，有效分散與保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源，大大提高5G目標(biāo)網(wǎng)的演進(jìn)效率。

3.2建設(shè)面向5G演進(jìn)的新型數(shù)字化室分系統(tǒng)

對(duì)于原有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與原有室分系統(tǒng)共點(diǎn)位而言，可結(jié)合室內(nèi)場(chǎng)景實(shí)際需求，構(gòu)建數(shù)字化室分系統(tǒng)。該系統(tǒng)可支持多種不同頻率，在多種頻率模式下承擔(dān)相應(yīng)職能。構(gòu)建而成的新型數(shù)字化室分系統(tǒng)具有組網(wǎng)過程簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)交換效率高、遠(yuǎn)端射頻模塊運(yùn)行穩(wěn)定的等諸多優(yōu)勢(shì)特征，即便對(duì)于相對(duì)封閉的室內(nèi)環(huán)境同樣可以完成特定數(shù)據(jù)信息交換任務(wù)。在波段處理單元的作用下，提升集成天線的實(shí)際應(yīng)用效能，同時(shí)在后期改造升級(jí)中具有較強(qiáng)兼容性，便于施工。在演進(jìn)方案推進(jìn)中，無論是光纖、網(wǎng)線，還是數(shù)字化設(shè)備等，均可在不更換特定線路的基礎(chǔ)上，完成數(shù)字化轉(zhuǎn)化任務(wù)。根據(jù)室內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景的模擬效果，可提升室分系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保頻段與點(diǎn)位的一致性，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境全覆蓋。在數(shù)字化室分系統(tǒng)的性能方面，由于光纖網(wǎng)線可匹配高速接口模塊，因此可在不額外提高硬件成本的前提下，有效拓寬室內(nèi)分布系統(tǒng)容量，并降低彼此之間的信號(hào)干擾。隨著通信基礎(chǔ)理論研究的日趨成熟，網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)需求也將不斷提高，這需要將傳統(tǒng)室分系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，向著動(dòng)態(tài)分裂、多載波聚合和高階調(diào)制等方向發(fā)展，同時(shí)在新建天饋的作用下由單一化的通信通道向著多元化的通信通道轉(zhuǎn)變[4]。

四、5G時(shí)代數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的發(fā)展趨向

4.1提升網(wǎng)絡(luò)升級(jí)效率

在5G技術(shù)運(yùn)用中，數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要載體為特定頻率的頻段，在此種運(yùn)行模式下，終端結(jié)構(gòu)在室內(nèi)分布系統(tǒng)中的數(shù)量得以顯著改變，這就需要不斷提升網(wǎng)絡(luò)升級(jí)效率來滿足不同類型與功能設(shè)備的實(shí)際需求。在數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)構(gòu)建過程中，應(yīng)將基站側(cè)、集線器單元、射頻發(fā)射的遠(yuǎn)端單元作為關(guān)鍵與重點(diǎn)，提升彼此之間的銜接性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)效率的最大化。

同時(shí)，在數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)過程中，隨著施工技術(shù)水平的不斷提升，相應(yīng)的施工難度將會(huì)進(jìn)一步縮小，有助于改善用戶實(shí)際體驗(yàn)。

4.2強(qiáng)化運(yùn)維可視化發(fā)展

組網(wǎng)結(jié)構(gòu)是運(yùn)維可視化的關(guān)鍵與基礎(chǔ)所在，從當(dāng)前現(xiàn)狀來看，部分情況下的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)愈發(fā)冗雜，數(shù)據(jù)冗余問題相對(duì)突出，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維強(qiáng)度不斷提高的背景下，需要提高末端射頻單元量。在數(shù)字化室內(nèi)布局系統(tǒng)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計(jì)末端發(fā)射等工作環(huán)節(jié)，需要在保障特定元器件數(shù)量的基礎(chǔ)上，對(duì)全面監(jiān)控設(shè)備的性能進(jìn)行改進(jìn)，及時(shí)辨識(shí)與發(fā)現(xiàn)潛在的系統(tǒng)性故障等難題，精準(zhǔn)對(duì)故障點(diǎn)位進(jìn)行定位，推動(dòng)運(yùn)維可視化始終朝著更高效率、更高質(zhì)量的方向發(fā)展。此外，在運(yùn)維可視化的支持下，相關(guān)技術(shù)人員可立足用戶密度，及時(shí)掌握信道通信運(yùn)行狀況[5]。

4.3降低升級(jí)改造難度

5G技術(shù)是當(dāng)前相對(duì)先進(jìn)的通信技術(shù)方法。在現(xiàn)代通信研發(fā)領(lǐng)域，隨著通信需求的持續(xù)強(qiáng)化，相應(yīng)的通信技術(shù)拓展升級(jí)也將不斷加快，所涉及到的數(shù)字信號(hào)量將會(huì)呈指數(shù)式上升狀態(tài)。

對(duì)此，數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)具備良好的兼容性與可拓展性，為后期升級(jí)改造提供良好前提條件，可科學(xué)合理地對(duì)MIMO進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件技術(shù)的支持，使大規(guī)模天線技術(shù)成為未來通信的基礎(chǔ)保障。在降低數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)升級(jí)難度的同時(shí)，運(yùn)維效率、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型、管理智能化等也將同步推進(jìn)。

4.4改造傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)

5G技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展及應(yīng)用成熟化，為數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的構(gòu)造提供了更為豐富的技術(shù)手段，使技術(shù)人員在分布系統(tǒng)構(gòu)建工具與方法選擇方面具備了更為靈活的選擇余地，使得傳統(tǒng)模式下難以完成的構(gòu)造任務(wù)具備了更大的可行性?；谝苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)全面發(fā)展的不斷深入，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的新形勢(shì)也開始受到眾多企業(yè)的廣泛推廣和應(yīng)用，比如針對(duì)高速公路開展的數(shù)字化系統(tǒng)具有高容量、低延時(shí)等顯著特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)整體管理提供了極大便利成為未來升級(jí)改造以及發(fā)展的大致方向。

五、結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)方法、過程控制、效果評(píng)價(jià)等方面要素的影響，當(dāng)前面向5G演進(jìn)的數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)依舊存在諸多不容忽視的薄弱環(huán)節(jié)與不足之處，阻礙著其整體效能的優(yōu)化提升。因此，技術(shù)人員應(yīng)該從數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循5G技術(shù)的基本應(yīng)用原理與規(guī)律，創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用理念，強(qiáng)化技術(shù)過程控制，為提升數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的整體應(yīng)用效能奠定基礎(chǔ)，為促進(jìn)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展邁向更高層次貢獻(xiàn)力量。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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