◎汪浩
5G時代的來臨,使許多通訊業(yè)務都由室外逐漸向室內(nèi)轉移,這也使數(shù)字化分室成為未來一段時間的主要發(fā)展方向,但是從目前的整體情況來看,受技術、成本過高等因素影響,以傳統(tǒng)室內(nèi)分析進行平滑演進是一種應用現(xiàn)有資源的合理方案。下面,在介紹數(shù)字化分室面臨問題基礎上,以武漢天河機場T3航站樓工程為例,對面向5G的新型室分建設方案進行探討,希望文中內(nèi)容對相關工作人員能夠有所幫助。
5G時代的到來使更多移動通訊都發(fā)生在室內(nèi),室內(nèi)分布系統(tǒng)將會成為移動通信業(yè)的關鍵內(nèi)容,會成為運營商在發(fā)展過程中的核心競爭領域,而且對人們的生活和工作都會造成一定影響。從我國移動通信行業(yè)的整體發(fā)展情況來看,面對室內(nèi)數(shù)不斷增多現(xiàn)狀,數(shù)字化室分系統(tǒng)成為了5G的首先方案。
考慮到高速、大寬帶,依據(jù)室內(nèi)隔斷帶來的具體影響,數(shù)字室分系統(tǒng)的末端天線(pRRU)數(shù)量會大幅度提升,這一定程度上提高了工程在施工時的難度,除此之外,由于增加了大量有源設備,這會提高系統(tǒng)在應用時的圍護復雜性,以及難度。
5G信號在傳輸過程中會消耗掉大量能源,因此,為了提高覆蓋范圍,pRRU必須要提供更大功耗,只有這樣才能滿足需求。由此可見,建設大量優(yōu)化室分,會增電能消耗量,提高維護費用,運行成本,以及系統(tǒng)在具體運行時承受的壓力。
采用的器件性能會對頻率造成的一定限制,同時,不同信號之間會相互影響,從目前情況來看,無法實現(xiàn)全頻段5G室分共建共享,這也就提高了建設成本。
綜上所述,在進行5G室分建設期間,要全面實現(xiàn)數(shù)字化、有源化,面臨著的難度較大,而且也使運營商在具體建設、運維方面都面臨著較大壓力,這也是傳統(tǒng)DSA室分產(chǎn)時間與5G數(shù)字化室分長期共同存在的一項主要原因。
武漢天河國際機場,位于中國湖北省武漢市黃陂區(qū),是4F級民用國際機場,中國八大區(qū)域性樞紐機場之一、國際定期航班機場、對外開放的一類航空口岸。
武漢天河國際機場擁有三座航站樓,總面積65.98萬平方米;擁有兩條跑道,長度分別為3400米和3600米;共有機位153個,貨庫2萬平方米;可滿足年旅客吞吐量3500萬人次、貨郵吞吐量44萬噸、飛機起降40.4萬架次的需要;共開通國內(nèi)外航線170條,其中國際(地區(qū))航線53條。
交通樞紐區(qū)域是城市重要的人員流動及活動場所,其民用通信系統(tǒng),一方面承擔了大量的日常民用通信需求,滿足了用戶日常的通信聯(lián)絡體驗,提升了城市形象;另一方面可以作為交通樞紐應急通信系統(tǒng)系統(tǒng)的重要補充,在緊急情況下分擔應急系統(tǒng)的通信需求。本期工程中國聯(lián)通運營商聯(lián)手華為,重點考慮在武漢天河國際機場T1&T3航站樓部署WCDMA、FDD-LTE(1.8G)、FDD-LTE(2.1G)和NR(3.5G)頻段的系統(tǒng)。
華為5GLampsite綜合組網(wǎng)形態(tài)如下:BBU5900+Rhub5923+pRRU5936,BBU與RHub之間光纖連接,RHub和pRRU之間通過超六類網(wǎng)線或光電混合纜連接,推薦使用光電混合纜。覆蓋方案組網(wǎng)拓撲如圖1所示。
圖1 覆蓋方案組網(wǎng)拓撲
pRRU:原點位替換支持5GNR制式的pRRU5936,pRRU重量由1.8kg增加到2.5kg;線纜:采用單根光電混合纜替換原雙CAT5E網(wǎng)線;RHUB:原RHUB3908需要原點位替換為支持10.1G光口的rHUB5923;BBU框(含主控):將原BBU3910替換成BBU5900;移除原4G主控板UMPTb9,使用4G/5G多模主控板UMPTe3,保留3G主控板UMPTb1;基帶板:新增5G NR基帶板UBBPg2a,保留原3G/4G基帶板。設備選型如表1所示。
表1 設備選型
BBU5900具有6個半寬基帶槽位+2個主控槽位,兼容3全寬基帶槽位,獨立拆分。目前建議使用的使用5G基帶板為半寬板UBBPg2a,支持3*100M4T4RNR。針對出3纖以內(nèi)的BBU板卡槽位如圖2所示,而對于出3纖以上的BBU板卡槽位如圖3所示。
圖2 出3纖以上的BBU,板卡槽位
圖33 纖以上的BBU板卡槽位
BBU與RHUB之間目前使用10.1G光模塊及光纖進行傳輸,由于lampsite系統(tǒng)無法對不同光鏈路上的pRRU進行射頻合路,因此每條RHUB鏈路均需消耗至少一份NR基帶資源;由于單個100M4T4RNR小區(qū)需要消耗的傳輸帶寬為6.3G,因此單條鏈路上僅能夠承載一個NR小區(qū)。另外,雖然BBU5900背板能力支持2*25G,但由于當前基帶板(UBBPd/UBBPe)僅能夠支持最大2*10.1G背板能力,因此該場景下受限單基帶板僅能出3纖。RHUB與pRRU之間使用光電混合纜進行連接?,F(xiàn)階段能夠支持單鏈路下16個pRRU進行射頻合路,即單基帶板最大能夠攜帶48臺pRRU,pRRU5936的外觀如圖4所示。
圖4 pRRU5936外觀
單pRRU5936重量為2.5kg,與RHUB之間傳輸鏈路可配置1.4kM光模塊。pRRU5936支持1.8G+2.1G+3.5G4T,單通道單載波功率250mW,相較pRRU3912功率翻倍,能夠滿足與原LTE同點位時NR的覆蓋需求,單pRRU能夠支持2LTE20M 2T2R+1NR100M4T4R。單RHUB下最大依然能夠攜帶8臺pRRU,最大拉遠距離為200m。
天河機場T3航站樓屬于改造項目,前期已建設過4G lampsite數(shù)字化室分系統(tǒng),但由于前期投資使用的pRRU3911設備性能受限,無法滿足當前4/5G頻段未來的演進需求,因此考慮全部替換為BBU5900+RHUB5923+光電復合纜+pRRU5936的組網(wǎng)方案,由一個頭端同時完成3/4/5G的全制式覆蓋,通過光纖及光電混合纜拉遠把信號合理地分配到目標覆蓋范圍,頭端采用原點位替換,并將原有CAT5E網(wǎng)線替換為光電混合纜的方式,達到良好的覆蓋目的。
天河機場T3航站樓4G采用MIMO雙路,5G采用MIMO四路建設模式,RHUB掛在對應樓層的設備取電間,設備使用的光電混合纜及光纖等線纜依然沿用原有橋架。所有樓層的PRRU均需采用吸頂水平或豎直顯性安裝方式,以保證信號覆蓋,以滿足航站樓候車人群的大話務量需求(極限情況下單PRRU單小區(qū))。
BBU均安裝于各歸屬通信機房綜合機柜內(nèi),與RHUB間的光纖沿通信橋架走線,出橋架部分進行套管保護,設備使用低煙無鹵阻燃電源線;RHUB安裝在各樓層弱電間內(nèi),需在弱電間內(nèi)預留足夠的空間進行設備安裝,RHUB與pRRU之間采用光電混合纜,沿通信橋架走線,出橋架部分套管防護,設備使用低煙無鹵阻燃電源線;PRRU在兩側墻體上顯性掛墻安裝。
BBU:安裝于各歸屬站臺主設備機房內(nèi),需配套DCDU取電,由于BBU5900最大功耗為2100W,而BBU上單個電源模塊僅能提供1100W,因此需根據(jù)實際板卡數(shù)量計算BBU功耗,在必要情況下需配置兩個電源模塊,且每個電源模塊需要2路供電空開,空開要求25~32A;RHub:從每層樓的取電間就近取交流電,滿載功耗850W,需單獨配置6~16A空開,并保證每臺RHUB接地;PRRU:由RHUB電源線供電。
(1)由施工人員安裝信源主設備BBU和RHUB,BBU裝運營商機房,RHUB裝弱電機房(包括匯聚間)。弱電機房內(nèi)機柜空間不足,需臨時使用其它機柜過渡。
(2)施工人員按區(qū)域敷設光電復合纜,督導開通機房內(nèi)信源設備,這兩組人員同時進行。在確保工程質量基礎上,縮短工程建設工期,保證工程能夠在工期內(nèi)竣工。
(3)施工人員先自行敷設光電復合纜,再有針對性的找拆裝單位配合,按照施工難度先易后難、分區(qū)域有序進行。
(4)督導進行信源和傳輸設備開通(包括跳纖、前臺設備調試、后臺做數(shù)據(jù)、配套等)。
(5)施工區(qū)域的順序可以考慮為:1F東西貴賓區(qū)、4F六個值機島、3F國際到達走廊、2F檢驗檢疫通道、4F國際聯(lián)檢通道、4F免稅店對面區(qū)域
(1)BBU安裝2天,HUB安裝3天;
(2)光電復合纜布放計劃:一樓東西貴賓區(qū)光電復合纜布放5天;四樓六個值機島光電復合纜布放4天;三樓國際到達長廊光電復合纜布放6天;二樓檢驗檢疫通道光電復合纜布放6天;四樓國際聯(lián)檢安檢通道光電復合纜布放8天;四樓免稅店對面長廊光電復合纜布放12天;停車樓宇B1-B2F光電復合纜布放4天;B1.1F.2F隔離區(qū)以外區(qū)域光電復合纜布放5天;一樓四個指廊光電復合纜布放4天;二樓四個指廊光電復合纜布放4天;B1F隔離區(qū)區(qū)域光電復合纜布放3天;一樓隔離區(qū)區(qū)域光電復合纜布放6天;二樓隔離區(qū)光電復合纜布放6天;其他區(qū)域10天。
隨著5G技術不斷成熟,相應基礎建設設施不斷增多,其應用將會越來越廣泛,從實際情況來看,傳統(tǒng)DAS室系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足5G網(wǎng)絡對室內(nèi)覆蓋范圍的具體要求,可見,在外來發(fā)展過程中,數(shù)字化室內(nèi)是具體發(fā)展過程中的主要方向。但是,數(shù)字室分面臨著許多難題,難以在短期內(nèi)完成部署。因此,在具體建設時,要在工程具體情況全面分析基礎上,制定相應方案,而且要對施工計劃進行明確,確保工程能在工期內(nèi)竣工,保證工程在竣工后能夠滿足應用需求,為人們提供高質量網(wǎng)絡環(huán)境。