1 引言

隨著工信部2019年6月6日發(fā)布5G商用牌照，5G網(wǎng)絡的建設再次加速，進入到規(guī)模部署階段。5G無線網(wǎng)絡的建設可以分為室外站和室內分布系統(tǒng)兩部分，對電信和聯(lián)通而言，由于5G基站的頻率在3.4～3.6 GHz，要比現(xiàn)有4G網(wǎng)絡頻率高，導致其在建筑物穿透時損耗也比較大，通過室外照射覆蓋室內會更加困難。在這種情況下，一些大型的樓宇建筑需要通過新建室內分布系統(tǒng)的方式進行覆蓋。

2 傳統(tǒng)DAS分布系統(tǒng)演進存在的問題

根據(jù)工信部對5G頻段的劃分：3.3～3.6 GHz和4.8～5 GHz頻段作為5G系統(tǒng)的工作頻段，其中3.3～3.4 GHz頻段原則上限室內使用。現(xiàn)有分布系統(tǒng)在向5G演進時碰到以下問題。

2.1 現(xiàn)有傳統(tǒng)DAS室內分布系統(tǒng)不支持3.5 GHz頻段，難以利舊

在現(xiàn)有室內分布系統(tǒng)基礎上進行信源合路或新建的方式進行可大大節(jié)省建設成本、加快建設進度。但到了5G階段，這種建設方式難以為繼，主要原因包括以下三個方面：

（1）現(xiàn)網(wǎng)DAS室內分布系統(tǒng)的器件及天線最高只支持到2.7 GHz頻段，不支持3.5 GHz頻段，器件改造難度非常大；

（2）現(xiàn)網(wǎng)DAS室內分布系統(tǒng)的饋線雖然支持3.5 GHz頻段，但3.5 GHz頻段饋線損耗大，為實現(xiàn)與4G相當?shù)母采w電平需要大幅提升信源功率；

（3）現(xiàn)網(wǎng)DAS室內分布系統(tǒng)90%以上只支持單通道，不支持4T4R或以上的多通道。如果部署四通道，饋線和器件質量、工藝質量難以保證各鏈路性能的平衡。

2.2 5G穿透損耗更大，室外信號難以實現(xiàn)室內深度覆蓋

以4G通用的1.8 GHz頻段進行對比，根據(jù)鏈路預算，3.5 GHz頻段的綜合損耗比1.8 GHz高約14 dB，室外基站難以實現(xiàn)5G室內深度覆蓋。

綜上所述，如新建5G多通道無源室分，將面臨饋線損耗大、建設成本高、施工難度大、器件不成熟、工藝質量要求高等問題，因此，5G室內覆蓋將向有源化、數(shù)字化方向發(fā)展。

3 5G室分分布系統(tǒng)建設方案

針對上述室內分布系統(tǒng)存在的問題，在進行5G室分建設時可以考慮以下建設方案：

3.1 新增5G有源室內分布系統(tǒng)，實現(xiàn)對室內高價值熱點區(qū)域的覆蓋

有源室分系統(tǒng)一般由基帶單元（BBU）、擴展單元（HUB）和遠端單元（pRRU）組成，基帶單元與擴展單元通過光纖連接，擴展單元與遠端單元通過網(wǎng)線或光電復合纜連接。

有源室內分布系統(tǒng)具有容量高、可擴展性強、更容易施工等優(yōu)勢，但相對于傳統(tǒng)的DAS分布系統(tǒng)，其建設成本明顯增加。以4G為例，有源室分建設成本約為傳統(tǒng)無源室分成本的1.5～2倍，所以目前4G有源室分優(yōu)先部署于業(yè)務量需求高的重點樓宇，其它大部分室內場景對容量需求不高，以滿足覆蓋為主，仍然依靠傳統(tǒng)DAS分布系統(tǒng)覆蓋。

5G與4G類似，同樣面臨建設成本高，能耗高的問題，因此宜針對高價值熱點區(qū)域進行有源室分的建設。在進行5G室分建設時，如建筑物已有4G有源室分系統(tǒng)，可考慮在原有室分系統(tǒng)上疊加5G有源室分系統(tǒng)或者將原有4G室分系統(tǒng)替換為4G/5G有源室分系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 4G有源室分向5G演進示意

3.2 重耕現(xiàn)有的2G/3G/4G頻段，利用低頻實現(xiàn)室內5G信號覆蓋

采用這種方案的前提是要將2G/3G/4G用戶遷移到5G網(wǎng)絡，將現(xiàn)有低頻釋放出來才能進行重耕。在5G網(wǎng)絡建設初期，用戶的遷移比例還比較低，頻率釋放緩慢，可操作性較差，建議在網(wǎng)絡建設中后期進行低頻重耕。

在現(xiàn)網(wǎng)室內分布系統(tǒng)中，傳統(tǒng)DAS系統(tǒng)的占比很高，約占60～80%左右。低頻重耕可以很好地解決現(xiàn)有傳統(tǒng)DAS系統(tǒng)不支持3.5 GHz頻段，5G信號無法合路到現(xiàn)有分布系統(tǒng)中的問題。

在對室分進行低頻重耕時，可同時考慮頻譜動態(tài)共享技術，同時滿足4G和5G用戶的接入，如圖2所示。

在5G建網(wǎng)初期，當5G用戶比較少的情況下，系統(tǒng)可以將頻譜多分配給4G用戶；當5G用戶逐漸增加時，系統(tǒng)會根據(jù)網(wǎng)絡負荷情況對頻譜資源進行調整，逐漸向5G用戶傾斜。

圖2 4G/5G動態(tài)時隙分配示意

對重耕現(xiàn)有低頻網(wǎng)絡而言，如果帶寬有限，如只有10～20 M帶寬，則重耕后的上下行速率將會受帶寬的影響較大，用戶體驗和4G相當或略高，無法體現(xiàn)出5G的高速率優(yōu)勢。

3.3 采用“有源室分+無源天線”的方式降低建設成本，對中低容量場景進行覆蓋

在不能進行低頻重耕的情況下，在中低容量場景下可采用“有源室分+無源天線”的方案，通過在有源設備上外接無源天線的方式擴大有源室分遠端單元的覆蓋范圍，減少遠端單元的使用量，從而降低室分整體建設成本，如圖3所示。

圖3 “有源室分+無源天線”組網(wǎng)示意

以某樓宇某層為例，5G采用“有源室分+無源天線”的方式進行室內覆蓋，采用3個PRRU+12面單極化天線的方案，如圖4所示。

圖4 某樓宇的5G“有源室分+無源天線”室內覆蓋示意

通過測試：上述覆蓋方案下5G網(wǎng)絡覆蓋良好，RSRP≥-110 dbm的比例約為95%，平均場強為-86 dBm，DT測試下行平均速率400 Mbps以上，DT測試上行平均速率100 Mbps以上。

一般來說，每個pRRU帶的無源天線越多，則建設成本下降越多，同時速率下降也越多，下降幅度在20～40%左右。

3.4 開發(fā)支持3.5G的無源器件，新建DAS系統(tǒng)對中低容量場景區(qū)域進行覆蓋

目前業(yè)界已經(jīng)有了支持3.5 GHz頻段的無源器件，可進行5G無源室分系統(tǒng)的建設，但新器件造價較高，還未規(guī)模商用。后續(xù)還需運營商繼續(xù)推動無源產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)無源器件量產(chǎn)并降低價格，以實現(xiàn)5G無源室分系統(tǒng)的規(guī)模建設。

3.5 特殊場景可采用泄露電纜或者“微RRU+定向天線”的方式進行覆蓋

針對一些特殊場景，如營業(yè)廳、地鐵/高鐵隧道等場景可采取其他方式進行覆蓋：

（1）營業(yè)廳：對營業(yè)廳而言，由于其間隔較少，比較空曠，可采用一體化微RRU或“微RRU+定向天線”的方式進行覆蓋；

（2）地鐵隧道：對地鐵隧道而言，由于地鐵列車車速一般不超過80 km/h，隧道壁可安裝設備，可以考慮采用“RRU+5/4漏纜”或“微RRU+定向天線”覆蓋的方案，如圖5所示。

圖5 隧道采用八木天線覆蓋示意

在進行漏纜增加時，可考慮增加1根、2根或4根的方式，使用不同的漏纜帶來的覆蓋效果也不一樣，如表1所示。

（3）高鐵隧道：由于高鐵列車車速特別大，不能在隧道壁上安裝設備，所以只能考慮采用“RRU+5/4漏纜”的覆蓋方式。高鐵隧道避車洞間距500 M，設備安裝與取電必須在避車洞內，墻面有足夠空間余量新增漏纜。從目前5G測試來看，RRU在間距500 M場景的場景下，漏纜還無法實現(xiàn)3.5 GHz的5G網(wǎng)絡連續(xù)覆蓋，需同步采用其他增強方式。

表1 地鐵新增漏纜優(yōu)劣勢對比

4 結論

5G網(wǎng)絡由于頻段高導致室外基站覆蓋室內比較困難，導致很多場景下需要進行室內分布系統(tǒng)的建設。但在進行室內分布系統(tǒng)建設時，仍然面臨著現(xiàn)有DAS室分器件不支持3.5 GHz頻段、饋線損耗大、有源室分建設成本高等問題，因此，需根據(jù)不同的場景選擇不同的建設方案，同時推動產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，降低建設成本。