5G時(shí)代室內(nèi)覆蓋的四大特點(diǎn)介紹

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，用戶在滿足基本語音業(yè)務(wù)需求的同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求也不斷提升，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來臨。研究表明，4G時(shí)代70%以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)，而在5G時(shí)代這個(gè)比例將提升至85%。為推動(dòng)降低5G室內(nèi)覆蓋成本，本文主要總結(jié)了幾種降低5G室內(nèi)覆蓋成本的解決方案，供行業(yè)參考。

5G時(shí)代室內(nèi)覆蓋的四大特點(diǎn)

5G室內(nèi)覆蓋部署具有四方面特點(diǎn)。

首先，5G室內(nèi)業(yè)務(wù)占比高且多樣化。在業(yè)務(wù)承載方面，室內(nèi)應(yīng)用多樣化給網(wǎng)絡(luò)帶來更高的要求。

其次，5G頻段高導(dǎo)致室內(nèi)覆蓋難度大。在頻段上，5G普遍運(yùn)行在中頻和高頻，高損耗導(dǎo)致5G信號(hào)穿透墻體更加困難，室內(nèi)更加依賴室分覆蓋；同時(shí)，室內(nèi)傳播環(huán)境差異帶來覆蓋技術(shù)和成本的差異。

再次，5G設(shè)備成本激增，室分建設(shè)規(guī)模和投資成本提升。相比于4G室分設(shè)備，5G室分設(shè)備在工作頻段、載波帶寬、通道數(shù)量和發(fā)射功率等方面均有大幅提升，因此在5G室分建設(shè)初期，設(shè)備成本將大幅增長。5G室分建設(shè)規(guī)模大、建設(shè)成本高，后期運(yùn)維成本高，預(yù)計(jì)5G室分投資將會(huì)達(dá)到千億級(jí)別。

最后，存量室分場(chǎng)景實(shí)施難度加大。目前，全網(wǎng)室分系統(tǒng)保有量超過百萬。其中，81%以上為1T1R無源室分，難以發(fā)揮5G大帶寬高速率優(yōu)勢(shì)；絕大部分存量室分系統(tǒng)只能支持2.5GHz頻段，不能很好地支持5G新頻段；同時(shí)，絕大部分場(chǎng)景已有三大運(yùn)營商進(jìn)入，室內(nèi)位置和空間資源有限，落地實(shí)施難。

5G室內(nèi)覆蓋低成本解決方案分析

面對(duì)5G室內(nèi)覆蓋成本難題，業(yè)界推出了很多創(chuàng)新型產(chǎn)品和解決方案。

室內(nèi)覆蓋應(yīng)與室外覆蓋統(tǒng)籌規(guī)劃

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，5G產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，室內(nèi)覆蓋以主設(shè)備廠家的高規(guī)格數(shù)字化室分產(chǎn)品為主，要根據(jù)業(yè)務(wù)需求持續(xù)探索新的低成本覆蓋方案，運(yùn)營商也需要組織業(yè)界研發(fā)，催熟多樣化5G室內(nèi)覆蓋方案產(chǎn)業(yè)。

面向5G行業(yè)應(yīng)用，在統(tǒng)計(jì)分析一些大城市4G室內(nèi)站小區(qū)忙時(shí)指標(biāo)時(shí)發(fā)現(xiàn)，主要呈現(xiàn)兩個(gè)特征：一是不均衡，少數(shù)室內(nèi)小區(qū)吸收了大部分流量，大部分室內(nèi)小區(qū)為覆蓋型小區(qū)，在線用戶數(shù)少，資源利用率低；二是室內(nèi)小區(qū)建設(shè)越多、室內(nèi)小區(qū)比例越高的城市，不均衡性越明顯。如果5G網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)與4G同等規(guī)模覆蓋，運(yùn)營商需要建設(shè)更多的5G室內(nèi)小區(qū)，因此預(yù)計(jì)以滿足覆蓋需求為主的室內(nèi)小區(qū)建設(shè)占比將提高，這有利于在5G建設(shè)初期降低總體部署成本。

總而言之，5G室內(nèi)覆蓋應(yīng)與室外覆蓋統(tǒng)籌規(guī)劃，兼顧用戶體驗(yàn)、容量需求、建設(shè)和運(yùn)營成本以及工程實(shí)施難度，因地制宜進(jìn)行方案選擇，滿足5G室內(nèi)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。

室外站可實(shí)現(xiàn)部分5G室內(nèi)淺層覆蓋

在5G網(wǎng)絡(luò)部署中，應(yīng)充分發(fā)揮室外站能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)部分樓宇的5G室內(nèi)淺層覆蓋。后續(xù)運(yùn)營商應(yīng)大力推進(jìn)4G頻段的重耕，結(jié)合載波聚合和超級(jí)上行，實(shí)現(xiàn)中低頻多頻協(xié)同組網(wǎng)，彌補(bǔ)上行短板，實(shí)現(xiàn)覆蓋能力倍增。

無法由室外宏站兼顧覆蓋且難以部署室分系統(tǒng)的樓宇，典型如高層居民住宅樓，可參照4G的方式，通過室分外放覆蓋室內(nèi)。不適合采用室外站覆蓋室內(nèi)的場(chǎng)景應(yīng)區(qū)分容量以及覆蓋場(chǎng)景，采用不同的5G室內(nèi)深度覆蓋方案。

室內(nèi)區(qū)域環(huán)境開闊，一般也是高容量區(qū)域，典型如交通樞紐（機(jī)場(chǎng)、大型車站）以及人流密集的商場(chǎng)等，宜采用可管可控、可提供高峰值體驗(yàn)（1Gbit/s以上）和持續(xù)擴(kuò)容能力的高規(guī)格5G數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)。數(shù)字化室分部署如圖1所示。同時(shí)，開闊環(huán)境利于單個(gè)pRRU覆蓋較大面積，獲得較好的經(jīng)濟(jì)性，高規(guī)格有源室分可通過小區(qū)分裂（減少每個(gè)小區(qū)的無線射頻單元數(shù)量）進(jìn)行靈活擴(kuò)容。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，在滿足容量和上行底噪要求的情況下，可把盡可能多的無線射頻單元合并成一個(gè)小區(qū)，盡量避免把同一樓層設(shè)置為多個(gè)小區(qū)，必須設(shè)置多個(gè)小區(qū)時(shí)，應(yīng)盡量把切換位置選擇在人流量少的區(qū)域。

在其它容量型區(qū)域，典型場(chǎng)景如校園學(xué)生宿舍等，其房間隔斷多、穿透損耗大，導(dǎo)致單個(gè)pRRU覆蓋面積較小、單位面積造價(jià)高，宜引入5G數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)的同時(shí)，通過一個(gè)pRRU外接多個(gè)拉遠(yuǎn)無源天線的方式，擴(kuò)展單個(gè)pRRU的覆蓋面積，降低數(shù)字化室分的單位面積綜合建設(shè)成本。

對(duì)容量需求不高的場(chǎng)景可實(shí)施低成本解決方案

一般的覆蓋型區(qū)域?qū)θ萘啃枨蟛桓撸缫话愕膶懽謽呛唾e館酒店，建議采用5G RRU+無源分布系統(tǒng)或5G pRRU變頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)等低成本解決方案，并分場(chǎng)景實(shí)施。對(duì)于大量已有4G無源室分的樓宇，可優(yōu)先考慮2種利舊改造方案。

方案一，若原有無源器件能夠有效支持5G頻段，建議直接合路5G RRU信源；若原有無源器件不能有效支持5G頻段，工程上可更換無源器件的樓宇（如功分器和耦合器在弱電井集中放置、樓層天花板易打開），可直接替換為支持5G頻段的無源器件。

方案二，如工程難以更換無源器件（如因室內(nèi)樓層天花板封閉程度較高），可采用低成本的5G pRRU變頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)。pRRU變頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)技術(shù)原理如圖2所示。在弱電井RRU信源側(cè)增加變頻的近端機(jī)，將5G pRRU兩個(gè)通道的100MHz信號(hào)分別變頻下移到無源系統(tǒng)支持的兩個(gè)低頻點(diǎn)，在無源分布系統(tǒng)中傳送至遠(yuǎn)端，將遠(yuǎn)端天線更換為可監(jiān)控的變頻遠(yuǎn)端機(jī)。這種方案無需更換分布在樓層天花板內(nèi)的功分耦合器，系統(tǒng)可獲得的整體性能與新建雙通道無源室分相當(dāng)，并實(shí)現(xiàn)無源室分系統(tǒng)的監(jiān)控管理。

以部分新建場(chǎng)景為例，可選擇如下方式降低建設(shè)成本。

場(chǎng)景一，隔斷較多的室內(nèi)，如賓館酒店或隔斷較多的辦公室。考慮到成本，建議新建場(chǎng)景支持5G頻段雙通道或單通道無源室分系統(tǒng)，下行峰值速率分別為600Mbit/s和300Mbit/s以上，預(yù)估當(dāng)前雙通道無源室分系統(tǒng)成本明顯低于高規(guī)格數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)+pRRU拉遠(yuǎn)無源天線方案。無源室分系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于難以有效監(jiān)控、管理和維護(hù)。

場(chǎng)景二，較為開闊的室內(nèi)，如超市和隔斷較少的辦公樓，建議采用低成本的5G pRRU變頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，該方案在傳統(tǒng)單/雙路DAS場(chǎng)景下，僅通過部署一個(gè)pRRU即可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)32層5G覆蓋；可通過降低主設(shè)備數(shù)量達(dá)到降低室分系統(tǒng)成本的目的，且施工方便。

重視降低5G運(yùn)營成本

隨著未來5G業(yè)務(wù)的黏性增強(qiáng)，室內(nèi)小范圍點(diǎn)狀補(bǔ)盲場(chǎng)景可以采用5G一體化毫瓦級(jí)小基站以及小型數(shù)字直放站設(shè)備實(shí)現(xiàn)靈活部署，快速解決投訴問題。

除了建設(shè)成本，如何降低運(yùn)營成本也需重視。數(shù)字化室分相比無源室分能耗更高，單個(gè)pRRU頭端能效只有2%～3%。5G時(shí)代，數(shù)字化室分部署將增多，運(yùn)營成本也將大幅提升，綠色節(jié)能對(duì)于低成本運(yùn)營至關(guān)重要。一方面，業(yè)界需共同推進(jìn)設(shè)備的集成度和器件工藝水平提升，直接降低設(shè)備能耗；另一方面，運(yùn)營商也需建立包括客戶價(jià)值、用戶容量、業(yè)務(wù)負(fù)荷等多個(gè)維度在內(nèi)的綜合能效評(píng)估系統(tǒng)，大力推動(dòng)數(shù)字化室分系統(tǒng)節(jié)能特性的實(shí)施，如基于4G/5G協(xié)同的5G pRRU深度休眠機(jī)制，典型場(chǎng)景（如商場(chǎng)、寫字樓）可以取得明顯的節(jié)能效果。
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