［高海堂］

1 背景

由于5G 應(yīng)用的多元化、無(wú)限量套餐的推廣和上網(wǎng)速率的提升，5G 時(shí)代的業(yè)務(wù)將有超過(guò)70%的業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)（結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)及5G 應(yīng)用總結(jié)見圖1），室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋在5G 時(shí)代將成為網(wǎng)絡(luò)重要的核心，室分系統(tǒng)建設(shè)需求相比4G 時(shí)代更為迫切。由于5G 網(wǎng)絡(luò)主要采用3.5GHz 及以上高頻段進(jìn)行組網(wǎng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)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(duì)各類墻體介質(zhì)的穿透損耗相對(duì)更高。因此，5G 網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)將不能簡(jiǎn)單地參考傳統(tǒng)室分的建設(shè)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(shè)5G室分系統(tǒng)，將是運(yùn)營(yíng)商面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。

圖1 5G 室內(nèi)應(yīng)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(luò)覆蓋主要以4G 時(shí)代的傳統(tǒng)無(wú)源DAS 系統(tǒng)為主，其頻段主要是以800 MHz-2700 MHz，無(wú)源器件不支持5G 頻段，饋線衰減嚴(yán)重；分布系統(tǒng)多為一路或者二路室分通道，其組網(wǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單且系統(tǒng)容量有限，無(wú)法滿足5G 時(shí)代大容量和高速的的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)也不具備室內(nèi)定位和可視化運(yùn)維的特點(diǎn)。

（1）頻段：DAS 系統(tǒng)主要采用射頻信號(hào)模擬拉遠(yuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)室分覆蓋，而5G 中頻和高頻的饋線衰減嚴(yán)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?xí)霈F(xiàn)8T8R 室分信源；室分系統(tǒng)規(guī)模過(guò)于龐大難以實(shí)現(xiàn)；

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

3 5G 室分建設(shè)方案

5G 時(shí)代即將來(lái)臨，全球主要運(yùn)營(yíng)商都在積極探索5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的高價(jià)值核心。5G 將為人們帶來(lái)更智能、更豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用，廣泛用于智慧家庭、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、工業(yè)制造和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。其中，高清視頻、AR、VR、遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)制造自動(dòng)化、現(xiàn)代物流管理等將主要發(fā)生在建筑物室內(nèi)場(chǎng)景。為了滿足最佳用戶體驗(yàn)、高效運(yùn)維、智能運(yùn)營(yíng)的要求，5G 時(shí)代必須建設(shè)高性價(jià)比數(shù)字化的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，并具備靈活擴(kuò)展、可視可管、可運(yùn)營(yíng)的能力。5G 時(shí)代室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)將是決定運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)成敗的關(guān)鍵。

當(dāng)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(chǎng)景（共站）

表2 4G 未覆蓋場(chǎng)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(fù)合纜連接；支持單NR 或NR+LTE 多模；支持遠(yuǎn)程供電，典型設(shè)備有華為L(zhǎng)ampsite、中興Qcell、愛立信DOT 等；實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)多元化和可視化運(yùn)維等特點(diǎn)。

圖2 數(shù)字化室分方案

其優(yōu)點(diǎn)是峰值速率與網(wǎng)絡(luò)容量可靠保障、可視化運(yùn)營(yíng)、快速部署、靈活組網(wǎng)，缺點(diǎn)是造價(jià)和運(yùn)維成本較高。

（2）、社會(huì)化擴(kuò)展型微站：由主機(jī)單元（AU）、擴(kuò)展單元（SW）和遠(yuǎn)端單元（DP）三級(jí)分布式架構(gòu)組成（如圖3），支持SA 單模，支持單NR 或NR+LTE 多模，采用光電復(fù)合纜/網(wǎng)線傳輸，支持遠(yuǎn)程供電，并提供載波容量。其中主機(jī)單元（AU）負(fù)責(zé)5G 無(wú)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(hù)處理，實(shí)現(xiàn)與終端的空口通信及與核心網(wǎng)的連接；擴(kuò)展單元（SW）負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)端單元通信數(shù)據(jù)的下行分發(fā)和上行匯聚，實(shí)現(xiàn)5G 室內(nèi)小基站的分布式擴(kuò)展；遠(yuǎn)端單元（DP）具備射頻收發(fā)功能，通過(guò)低功率信號(hào)發(fā)射實(shí)現(xiàn)室內(nèi)5G 信號(hào)的分布式覆蓋。

圖3 社會(huì)化擴(kuò)展性微站解決方案

社會(huì)化基站設(shè)備容量較低；主機(jī)單元支持的小區(qū)數(shù)較少，最大僅能支持4 個(gè)2T2R 小區(qū)；每個(gè)小區(qū)支持的RRC連接數(shù)和激活數(shù)等參數(shù)只有主設(shè)備廠家的一半；社會(huì)化基站設(shè)備部分網(wǎng)元的功耗較高，主機(jī)單元功耗因采用通用服務(wù)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(wèn)題，給運(yùn)維造成很大的不便，需推動(dòng)統(tǒng)一的第三方管控平臺(tái)。

由于社會(huì)化基站部分增強(qiáng)功能和容量受限，因此建議重點(diǎn)考慮在中低價(jià)值的場(chǎng)景區(qū)域中使用，實(shí)現(xiàn)低成本、高效建網(wǎng)，提升網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)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(shí)現(xiàn)雙流MIMO 的5G-NR 的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，其簡(jiǎn)化了NR 室內(nèi)覆蓋雙纜布放覆蓋時(shí)的大量的饋線安裝工作，通過(guò)合路器合路原有分布系統(tǒng)，增加部分改造設(shè)備，也可節(jié)省大量的饋線（如圖4）。

圖4 移頻室分方案

遠(yuǎn)端具備功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能，可彌補(bǔ)中高頻5G 信號(hào)在鏈路中的額外損失，使得DAS 系統(tǒng)利舊單纜傳輸5G 信號(hào)方案成為可能，為運(yùn)營(yíng)商提供了一種低成本、高速率、強(qiáng)覆蓋、輕施工，利舊原DAS 系統(tǒng)合路建設(shè)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(hào)源和支持3.5G 的無(wú)源器件和天線組成的分布系統(tǒng)；改造的時(shí)候需替換支持3.5G 頻段的無(wú)源器件和天饋線。為了保證系統(tǒng)改造升級(jí)后的覆蓋效果需注意以下幾點(diǎn)：

5G 設(shè)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(yuǎn)高于4G 信源，一般為設(shè)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(gè)別器件和天線遺漏更換情況；

鏈路損耗大：對(duì)于高頻3.5G，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的無(wú)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(jì)算天線端口功率做適當(dāng)預(yù)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(yuǎn)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(hào)傳輸至遠(yuǎn)端進(jìn)行覆蓋的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案（如圖5）。同時(shí)可以滿足4/5G 覆蓋需求；具有線性放大，快速重耕、擴(kuò)大覆蓋；造價(jià)低等性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

圖5 2.1 傳統(tǒng)DAS 光纖直放站方案

4 網(wǎng)絡(luò)效能對(duì)比

（1）網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)對(duì)比

設(shè)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(shè)備數(shù)字化室分能力略優(yōu)，其次是移頻室分和社會(huì)化微站，最后是傳統(tǒng)DAS。具體如表3 所示。

表3 不同建設(shè)方式室分網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)對(duì)比

（2）建設(shè)成本對(duì)比

主要是取相同建筑面積的新建場(chǎng)景和共享場(chǎng)景，分別對(duì)這幾類建設(shè)方式做了成本的測(cè)算對(duì)比，即：數(shù)字化室分＞移頻室分＞社會(huì)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(shè)方式的建設(shè)成本對(duì)比分析

5 室分場(chǎng)景差異化解決方案

各大運(yùn)營(yíng)商堅(jiān)持聚焦和效益導(dǎo)向，以打造差異化競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)，以TCO 最優(yōu)為原則，分場(chǎng)景選取最優(yōu)方案，“做深做厚”高價(jià)值室分，“做快做薄”中、低價(jià)值室分，因景施策，低成本快速完善室內(nèi)覆蓋。構(gòu)建樓宇價(jià)值差異化、設(shè)備能力差異化、場(chǎng)景解決方案差異化的”三維”體系方法論，精準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)，確保網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力和客戶感知。根據(jù)場(chǎng)景分類提供如下解決方案如表5 所示。

表5 室分場(chǎng)景差異化解決方案

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