［高海堂］

1 背景

由于5G 應用的多元化、無限量套餐的推廣和上網(wǎng)速率的提升，5G 時代的業(yè)務將有超過70%的業(yè)務發(fā)生在室內(nèi)（結(jié)合自身經(jīng)驗及5G 應用總結(jié)見圖1），室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡覆蓋在5G 時代將成為網(wǎng)絡重要的核心，室分系統(tǒng)建設需求相比4G 時代更為迫切。由于5G 網(wǎng)絡主要采用3.5GHz 及以上高頻段進行組網(wǎng)，無線網(wǎng)絡信號傳輸將比之前的2/3/4G 系統(tǒng)損耗更大、穿透能力更弱，尤其對各類墻體介質(zhì)的穿透損耗相對更高。因此，5G 網(wǎng)絡室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設將不能簡單地參考傳統(tǒng)室分的建設模式，如何在充分利用現(xiàn)有室分系統(tǒng)資源的前提下更好地建設5G室分系統(tǒng)，將是運營商面臨的一個重要問題。

圖1 5G 室內(nèi)應用

2 現(xiàn)網(wǎng)室分系統(tǒng)存在的缺陷

目前室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡覆蓋主要以4G 時代的傳統(tǒng)無源DAS 系統(tǒng)為主，其頻段主要是以800 MHz-2700 MHz，無源器件不支持5G 頻段，饋線衰減嚴重；分布系統(tǒng)多為一路或者二路室分通道，其組網(wǎng)相對簡單且系統(tǒng)容量有限，無法滿足5G 時代大容量和高速的的業(yè)務需求，同時也不具備室內(nèi)定位和可視化運維的特點。

（1）頻段：DAS 系統(tǒng)主要采用射頻信號模擬拉遠來實現(xiàn)室分覆蓋，而5G 中頻和高頻的饋線衰減嚴重，現(xiàn)有室分系統(tǒng)的器件也不支持5G 頻段；

（2）MIMO：傳統(tǒng)室分系統(tǒng)為一路或者二路室分通道，多通道在其間，饋線、和工程難度上都大幅增；而5G（Sub6 GHz）信源多以4T4R 為主流信源形態(tài)，甚至會出現(xiàn)8T8R 室分信源；室分系統(tǒng)規(guī)模過于龐大難以實現(xiàn)；

（3）天線：DAS 由于采用射頻信號拉遠，每一饋線只支持1 根天線，5G 采用多天線技術，可以實現(xiàn)高速的上傳和下載，提升覆蓋效果。

3 5G 室分建設方案

5G 時代即將來臨，全球主要運營商都在積極探索5G網(wǎng)絡建設，其中室內(nèi)網(wǎng)絡被認為是移動網(wǎng)絡的高價值核心。5G 將為人們帶來更智能、更豐富的業(yè)務應用，廣泛用于智慧家庭、遠程醫(yī)療、遠程教育、工業(yè)制造和物聯(lián)網(wǎng)領域。其中，高清視頻、AR、VR、遠程醫(yī)療、工業(yè)制造自動化、現(xiàn)代物流管理等將主要發(fā)生在建筑物室內(nèi)場景。為了滿足最佳用戶體驗、高效運維、智能運營的要求，5G 時代必須建設高性價比數(shù)字化的室內(nèi)網(wǎng)絡，并具備靈活擴展、可視可管、可運營的能力。5G 時代室內(nèi)網(wǎng)絡將是決定運營商業(yè)務成敗的關鍵。

當前5G 室內(nèi)覆蓋解決方案根據(jù)4G 覆蓋情況可分為9 大類：共站5 大類、新建4 大類。如表1、表2 所示。

表1 已有4G 覆蓋場景（共站）

表2 4G 未覆蓋場景（新建）

（1）、數(shù)字化室分：由BBU、匯聚單元和微RRU單元組成（如圖2）；采用網(wǎng)線或光電復合纜連接；支持單NR 或NR+LTE 多模；支持遠程供電，典型設備有華為Lampsite、中興Qcell、愛立信DOT 等；實現(xiàn)業(yè)務多元化和可視化運維等特點。

圖2 數(shù)字化室分方案

其優(yōu)點是峰值速率與網(wǎng)絡容量可靠保障、可視化運營、快速部署、靈活組網(wǎng)，缺點是造價和運維成本較高。

（2）、社會化擴展型微站：由主機單元（AU）、擴展單元（SW）和遠端單元（DP）三級分布式架構組成（如圖3），支持SA 單模，支持單NR 或NR+LTE 多模，采用光電復合纜/網(wǎng)線傳輸，支持遠程供電，并提供載波容量。其中主機單元（AU）負責5G 無線接入網(wǎng)空口部分物理層及上層協(xié)議棧處理、操作維護處理，實現(xiàn)與終端的空口通信及與核心網(wǎng)的連接；擴展單元（SW）負責與遠端單元通信數(shù)據(jù)的下行分發(fā)和上行匯聚，實現(xiàn)5G 室內(nèi)小基站的分布式擴展；遠端單元（DP）具備射頻收發(fā)功能，通過低功率信號發(fā)射實現(xiàn)室內(nèi)5G 信號的分布式覆蓋。

圖3 社會化擴展性微站解決方案

社會化基站設備容量較低；主機單元支持的小區(qū)數(shù)較少，最大僅能支持4 個2T2R 小區(qū)；每個小區(qū)支持的RRC連接數(shù)和激活數(shù)等參數(shù)只有主設備廠家的一半；社會化基站設備部分網(wǎng)元的功耗較高，主機單元功耗因采用通用服務器，其功耗較高；廠家眾多，缺乏統(tǒng)一的第三方管控系統(tǒng)，廠家眾多易造成多家網(wǎng)管并存的問題，給運維造成很大的不便，需推動統(tǒng)一的第三方管控平臺。

由于社會化基站部分增強功能和容量受限，因此建議重點考慮在中低價值的場景區(qū)域中使用，實現(xiàn)低成本、高效建網(wǎng)，提升網(wǎng)絡競爭力。

（3）移頻室分方案

5G 移頻MIMO 分布系統(tǒng)是利用單纜饋線實現(xiàn)雙流MIMO 的5G-NR 的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，其簡化了NR 室內(nèi)覆蓋雙纜布放覆蓋時的大量的饋線安裝工作，通過合路器合路原有分布系統(tǒng)，增加部分改造設備，也可節(jié)省大量的饋線（如圖4）。

圖4 移頻室分方案

遠端具備功率動態(tài)補償功能，可彌補中高頻5G 信號在鏈路中的額外損失，使得DAS 系統(tǒng)利舊單纜傳輸5G 信號方案成為可能，為運營商提供了一種低成本、高速率、強覆蓋、輕施工，利舊原DAS 系統(tǒng)合路建設3.5G 頻段NR 室分系統(tǒng)的解決方案。

（4）3.5 傳統(tǒng)DAS 方案

新增3.5G 大功率5G 信號源和支持3.5G 的無源器件和天線組成的分布系統(tǒng)；改造的時候需替換支持3.5G 頻段的無源器件和天饋線。為了保證系統(tǒng)改造升級后的覆蓋效果需注意以下幾點：

5G 設備功率：為保障邊緣電平值，需要將5G 信源的小區(qū)輸出功率遠高于4G 信源，一般為設備的最大能力值，如功率不夠，需多新增5G 信源；

保障器件和天線全量更換：因器件和天線安裝位置分散，更換難度極高，避免個別器件和天線遺漏更換情況；

鏈路損耗大：對于高頻3.5G，經(jīng)過復雜的無源分布系統(tǒng)，鏈路損耗大，為保障末端的覆蓋電平，建議鏈路計算天線端口功率做適當預留，或增加天線密度；

雙通道改造平衡性：現(xiàn)網(wǎng)絕大部分只支持1T1R，如改造為雙通道，需保證新/舊通道平衡性，避免開通后速率受影響。

（5）2.1 傳統(tǒng)DAS 光纖直放站方案

數(shù)字光纖直放站由接入單元和遠端單元組成，接入單元直接耦合宏站信源，采用數(shù)字傳輸方式，將信號傳輸至遠端進行覆蓋的無線網(wǎng)絡解決方案（如圖5）。同時可以滿足4/5G 覆蓋需求；具有線性放大，快速重耕、擴大覆蓋；造價低等性價比優(yōu)勢。

圖5 2.1 傳統(tǒng)DAS 光纖直放站方案

4 網(wǎng)絡效能對比

（1）網(wǎng)絡性能指標對比

設備提供能力主要根據(jù)通道、帶寬、功率等因素決定。同等條件下，主設備數(shù)字化室分能力略優(yōu)，其次是移頻室分和社會化微站，最后是傳統(tǒng)DAS。具體如表3 所示。

表3 不同建設方式室分網(wǎng)絡性能指標對比

（2）建設成本對比

主要是取相同建筑面積的新建場景和共享場景，分別對這幾類建設方式做了成本的測算對比，即：數(shù)字化室分＞移頻室分＞社會化微站＞3.5G_傳統(tǒng)DAS＞2.1G_1TR 傳統(tǒng)DAS，具體如表4 所示。

表4 不同建設方式的建設成本對比分析

5 室分場景差異化解決方案

各大運營商堅持聚焦和效益導向，以打造差異化競爭力為目標，以TCO 最優(yōu)為原則，分場景選取最優(yōu)方案，“做深做厚”高價值室分，“做快做薄”中、低價值室分，因景施策，低成本快速完善室內(nèi)覆蓋。構建樓宇價值差異化、設備能力差異化、場景解決方案差異化的”三維”體系方法論，精準規(guī)劃建設，確保網(wǎng)絡競爭力和客戶感知。根據(jù)場景分類提供如下解決方案如表5 所示。

表5 室分場景差異化解決方案

結(jié)合建筑物場景分類，通過O+B 大數(shù)據(jù)方法分析5G用戶數(shù)、4G 業(yè)務量、4G 業(yè)務次數(shù)，建立”四要素”分析體系實現(xiàn)樓宇價值差異化分類，進而聚焦高價值樓宇，實現(xiàn)有效投資下的精準覆蓋。以TCO 最優(yōu)為首要原則，綜合考慮場景和功能區(qū)的差異化，精準匹配分場景的差異化解決方案。