［吳正華 趙婧 樊正茂 戴俊 陳志翔 劉榮 宮曉強(qiáng) 許平］

1 引言

隨著5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的快速推進(jìn)，室內(nèi)覆蓋問(wèn)題逐步顯現(xiàn)，其中以存量傳統(tǒng)單路室分升級(jí)物業(yè)點(diǎn)最為明顯。以某城市為例，存量4G 室分中建設(shè)方式為傳統(tǒng)單路物業(yè)點(diǎn)占比40%，根據(jù)業(yè)務(wù)量，升級(jí)5G 可采用合路傳統(tǒng)單路/傳統(tǒng)單路改造雙路等方式?，F(xiàn)有的5G 升級(jí)改造方案無(wú)法做到性能、成本、施工難度之間的完全平衡，如何精準(zhǔn)規(guī)劃，確保投資效益，是5G 建設(shè)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

2 現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

當(dāng)前，傳統(tǒng)單路室分物業(yè)點(diǎn)以合路建設(shè)5G 為主，施工簡(jiǎn)單，周期短。另一方面，該建設(shè)方式不能滿(mǎn)足中高業(yè)務(wù)量站點(diǎn)的容量需求，需通過(guò)傳統(tǒng)單路改造雙路升級(jí)5G，相較于傳統(tǒng)單路合路只需要在信源位置部署5G RRU外，該建設(shè)方式還需重新建設(shè)一套分布系統(tǒng)?，F(xiàn)網(wǎng)中，饋線(xiàn)及無(wú)源器件基本布放于裝修吊頂內(nèi)，再次進(jìn)場(chǎng)施工面臨物業(yè)協(xié)調(diào)難度大、周期長(zhǎng)；此外，重新建設(shè)一套分布系統(tǒng)導(dǎo)致單站綜合造價(jià)高。針對(duì)上敘情況，目前業(yè)內(nèi)提出5G增速器、無(wú)源移頻MIMO、錯(cuò)層MIMO 等創(chuàng)新解決方案。

3 多維評(píng)估、選取最優(yōu)創(chuàng)新方案

基于當(dāng)前中高容量傳統(tǒng)單路室分5G 升級(jí)建設(shè)難點(diǎn)痛點(diǎn)，本文建立模型，從規(guī)劃、建設(shè)、優(yōu)化、演進(jìn)4 個(gè)維度的5 個(gè)指標(biāo)：性能提升、造價(jià)成本、施工難度、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、后期演進(jìn)對(duì)5G 增速器、無(wú)源移頻MIMO、錯(cuò)層MIMO 綜合評(píng)估，如表1 所示，評(píng)選出中高容量傳統(tǒng)單路室分最優(yōu)5G升級(jí)方案。本模型中，每個(gè)指標(biāo)滿(mǎn)分3分，第一名得3分，第二名得2 分，第三名得1 分，各維度相加總分最多為最優(yōu)方案。

表1 4 維5 類(lèi)評(píng)估模型

3.1 方案介紹

（1）5G 增速器：本系統(tǒng)是一種利用現(xiàn)有傳統(tǒng)室分天饋線(xiàn)系統(tǒng)加5G 增速器實(shí)現(xiàn)5G 室內(nèi)多路信號(hào)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，本系統(tǒng)不需要對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)DAS 分布系統(tǒng)施工改動(dòng)，同時(shí)也不需要在現(xiàn)有饋線(xiàn)饋直流遠(yuǎn)供電。圖1 為5G 增速器室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為5G 增速器近端單元A 裝置和5G 增速器遠(yuǎn)端單元B 裝置。5G 增速器近端單元將一路5G 信號(hào)變頻為f1。在傳統(tǒng)無(wú)源天饋線(xiàn)覆蓋區(qū)域增加一個(gè)即插即用的5G 增速器遠(yuǎn)端單元，遠(yuǎn)端單元可將f1 信號(hào)變回2.6 GHz 5G 信號(hào)，如圖1 所示。

圖1 5G 增速器系統(tǒng)圖

（2）無(wú)源移頻MIMO：本系統(tǒng)包含BBU、變頻系統(tǒng)（含移頻RRU、合路器、遠(yuǎn)端變頻單元），不需要對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)DAS 分布系統(tǒng)施工改動(dòng)，同時(shí)也不需要在現(xiàn)有饋線(xiàn)饋直流遠(yuǎn)供電，施工便捷。圖2 為無(wú)源移頻MIMO 系統(tǒng)，移頻RRU 輸出一路標(biāo)準(zhǔn)2.6G 信號(hào)和移頻信號(hào)，在原有單路DAS 系統(tǒng)傳輸2.6 GHz 頻段和變頻信號(hào)，遠(yuǎn)端變頻單元還原為兩路2.6 GHz 信號(hào)，從而在原有單路DAS 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)雙流效果，如圖2 所示。

圖2 無(wú)源移頻MIMO 系統(tǒng)圖

（3）錯(cuò)層MIMO：本系統(tǒng)利用RRU 的不同通道覆蓋相鄰樓層進(jìn)行聯(lián)合發(fā)送和接收，使傳統(tǒng)室分具備多天線(xiàn)收發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)室分支持5G 多流，提升5G 用戶(hù)感知。系統(tǒng)組網(wǎng)方案如圖3 所示。

圖3 錯(cuò)層MIMO 系統(tǒng)圖

3.2 性能提升分析

經(jīng)過(guò)部分城市試點(diǎn)測(cè)試，得到速率整體情況，如表2所示。

表2 三種創(chuàng)新方案性能提升情況

以上測(cè)結(jié)果可看到，3 種創(chuàng)新方式相比傳統(tǒng)單路合路速率均值有明顯提升，5G 增速器上傳均值速率（48M 提升至65M）、下載均值速率（315M 提升至577M）提升效果最好，無(wú)源移頻MIMO 次之。該維度，5G 增速器得3 分，無(wú)源移頻MIMO 得2 分，錯(cuò)層MIMO 得1 分。

3.3 造價(jià)成本分析

對(duì)比3 種創(chuàng)新方式與合路傳統(tǒng)單路合路建設(shè)方式的造價(jià)，錯(cuò)層MIMO 單平米造價(jià)最低，無(wú)源移頻MIMO 次之，如表3 所示。該維度，錯(cuò)層MIMO 得3 分，無(wú)源移頻MIMO 得2 分，5G 增速器得1 分。

表3 三種創(chuàng)新方案造價(jià)成本情況

3.4 施工難度分析

5G 增速器無(wú)需對(duì)分布系統(tǒng)部分改造施工，僅需在信源位置安裝近端機(jī)，分布系統(tǒng)覆蓋區(qū)域，還需部署遠(yuǎn)端單元且遠(yuǎn)端單元需供電。無(wú)源移頻MIMO，同樣無(wú)需改造分布系統(tǒng)部分，僅需在信源位置安裝移頻RRU，分布系統(tǒng)末端將室內(nèi)天線(xiàn)替換為無(wú)源移頻天線(xiàn)即可。錯(cuò)層MIMO不僅在信源位置部署5G RRU，還需要對(duì)分布系統(tǒng)主干進(jìn)行改造，工作量比前兩種方式大，物業(yè)協(xié)調(diào)難度大。該維度，錯(cuò)層MIMO 得1 分，無(wú)源移頻MIMO 得2 分，5G 增速器得3 分。

3.5 運(yùn)營(yíng)維護(hù)分析

考慮到5G 增速器的遠(yuǎn)端單元需要供電，且部署在工位等用戶(hù)敏感的位置，給后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)帶來(lái)一定難度，該維度得1 分。錯(cuò)層MIMO 傳統(tǒng)DAS 有嚴(yán)格的鏈路均衡要求，跨樓層聯(lián)合收發(fā)，路損差異會(huì)影響多流性能，運(yùn)營(yíng)維護(hù)帶來(lái)一定難度，該維度得2 分。無(wú)源移頻MIMO 維護(hù)與原傳統(tǒng)單路基本相當(dāng)，該維度得3 分。

3.6 后期演進(jìn)分析

后期演進(jìn)考慮E 頻段重耕建設(shè)5G 室分，從現(xiàn)有資料發(fā)現(xiàn)無(wú)源移頻MIMO 和5G 增速器的移頻RRU 和遠(yuǎn)端單元，僅針對(duì)2.6G 頻段做移頻和恢復(fù)操作。但，錯(cuò)層MIMO 不涉及移頻操作，且4G 時(shí)代已有使用，預(yù)計(jì)E 頻段重耕5G 可通過(guò)軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)該功能。故，該維度錯(cuò)層MIMO 得3 分，無(wú)源移頻MIMO 和5G 增速器均得2 分。

3.7 分析總結(jié)

綜上所述，通過(guò)建立評(píng)估模型，從規(guī)劃、建設(shè)、優(yōu)化、演進(jìn)4 個(gè)維度的5 個(gè)指標(biāo)：性能提升、造價(jià)成本、施工難度、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、后期演進(jìn)對(duì)5G 增速器、無(wú)源移頻MIMO、錯(cuò)層MIMO 綜合評(píng)估，無(wú)源移頻MIMO 得11 分，5G 增速器10 分，錯(cuò)層MIMO 得10 分，如表4 所示，對(duì)于中高容量傳統(tǒng)單路室分建議優(yōu)先選取無(wú)源移頻MIMO 方式升級(jí)5G。

表4 三種創(chuàng)新方案綜合評(píng)分情況

4 總結(jié)

本論文建立一種評(píng)估模型，主要從從規(guī)劃、建設(shè)、優(yōu)化、演進(jìn)4 個(gè)維度的5 個(gè)指標(biāo)：性能提升、造價(jià)成本、施工難度、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、后期演進(jìn)對(duì)5G 增速器、無(wú)源移頻MIMO、錯(cuò)層MIMO 綜合評(píng)估，找出中高容量傳統(tǒng)單路室分升級(jí)建設(shè)5G 的最優(yōu)方案。本文分析的3 種創(chuàng)新方案，在國(guó)內(nèi)均有試點(diǎn)，預(yù)計(jì)在2023 年5G 室分建設(shè)中會(huì)逐步運(yùn)用。