5G室内覆盖网络需精细化建造，智能化演进
发布时间：2022-05-17 11:25:24 所属栏目：通讯 来源：互联网
导读：4G建网初期，室内覆盖网络主要以无源DAS方案为主，其具备频段扩展性强、建网成本低等优势，但是其大部分为单路系统，网络容量偏低，且不具备可视化运维和室内定位能力。为了满足包括交通枢纽、体育场馆、会展中心等高容量场景需求，4G建网中期引入了分布式皮
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4G建网初期，室内覆盖网络主要以无源DAS方案为主，其具备频段扩展性强、建网成本低等优势，但是其大部分为单路系统，网络容量偏低，且不具备可视化运维和室内定位能力。为了满足包括交通枢纽、体育场馆、会展中心等高容量场景需求，4G建网中期引入了分布式皮基站，其网络容量高，且具备可视化运维和室内定位能力，但是其建网成本偏高。为了降低网络成本，4G建网后期引入了扩展型皮基站和一体化皮基站，其网络容量和建网成本适中。4G时代室内覆盖主要方案如表1所示，每种方案都有其适用场景及各自特点。 当前，5G室内覆盖面临诸多挑战，本文从频谱、成本、产业、网络等维度，分析5G室内网络部署面临的四大挑战，剖析5G室内网络演进的驱动力。 一是室内专网存在差异化需求。大部分垂直行业应用发生在室内环境，对于室内专网将提出差异化需求，包括低时延、高上行、高可靠及室内定位等，对于室分设备、网络优化、组网方式等都提出了全新要求。此外，室内公网与室内专网的结合方式，2.6GHz和4.9GHz使用策略等问题尚需深入研究。 二是频率选择。以中国移动为例，中国移动5G频段包括2.6GHz和4.9GHz。如果室内和室外均采用2.6GHz频段，在室内浅层区域存在同频干扰问题，导致网络性能下降。如果室内采用4.9GHz频段，虽然同频干扰问题不存在了，但4.9GHz相比2.6GHz的链路损耗增大6-10dB。因此，中国移动在频段选择上面临着2.6GHz同频干扰，4.9GHz损耗较高的挑战。 三是设备成本激增。相比于4G室分设备而言，5G设备在工作频段、载波带宽、通道数量和发射功率方面均有大幅提升。如表2所示，工作频段从2.3GHz提升至2.6GHz;载波带宽从20MHz提升至100MHz，双载波模式下总带宽达160MHz;分布式皮基站的通道数从2通道提升至4通道，扩展型皮基站依然是2通道;无源室分的单通道发射功率从20W提升至100W~160W(双载波)，有源室分的单通道发射功率从0.125W提升至0.25W~0.4W(双载波)。综合考虑上述4个方面的因素，在5G室分建网初期，设备成本将会较大幅度增长。 四是产业成熟度有待提升。5G无源室分系统需要大功率两通道RRU设备，目前单通道160W功率放大器和收发开关器件产业尚不成熟。虽然部分厂家推出了采用多拼功率放大器和级联收发开关实现方案，但是其性能及功耗均有待进一步提升。白盒小站是5G有源室分的技术发展趋势之一，目前产业界以X86 CPU+FPGA实现方案为主，存在着功耗过大，成本较高问题。虽然部分芯片厂家计划推动ASIC(专用集成电路)方案，以降低设备功耗及实现成本，但是研发进度需要进一步加快。 5G室内覆盖网络需精细化建设 5G室内场景根据容量需求可以划分为覆盖场景、体验场景和容量场景，三类场景对应着不同的具体需求。如图1所示，覆盖场景对于网络速率/容量需求低，可接受CAPEX和OPEX值低，5G室分网络以1T1R为主;体验场景对于网络速率/容量需求适中，可接受CAPEX和OPEX值适中，5G室分网络以2T2R为主;容量场景对于网络速率/容量需求高，可接受CAPEX和OPEX值高，5G室分网络以4T4R为主。三类室内场景均需要具备可视化运维、室内定位、弱覆盖分析、人流量分析、易于扩展和弹性扩容等基本能力。 5G无源室分覆盖方案 由于无源室分覆盖方案在2G、3G和4G时代被广泛使用，运营商拥有规模庞大的无源室分网络资源。据不完全统计，中国移动现网中存量无源室分天线约1亿面，利旧现有基础设施是运营商建设5G网络的高效手段，仅需在无源室分系统信源处增加5G NR信源即可，建设成本和建设周期最低。根据调研数据，运营商现网中无源室分网络最早可以追溯到2005年，在网运行已达15年。一方面说明无源室分系统具备长期稳定工作及后续演进能力，另一方面说明大部分无源室分系统已经超期服役。对于不支持2.6G NR的无源室分站点，可以通过室分整改替换部分无源器件和室分天线。对于确有高流量需求的站点，可以新建更高容量的室分系统。 对于新建场景和具备升级改造条件的利旧场景，可以采用5G无源室分覆盖方案，如图2所示。相较于传统无源室分而言，新方案重点解决了无源室分长期存在的故障不可监控问题，同时提供室内定位能力，保留了低成本、低功耗、易于扩展等优势。 （编辑：江门站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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