面向5G的多通道聯合收發技術應用探討

汪琰

（中國移動通信集團湖北有限公司武漢分公司，湖北武漢，430023）

0 概述

目前室分系統的5G解決方案是傳統DAS系統和新型室分建設，新型室分可以輕易實現多MIMO的效果從而極大的提高5G用戶的感知，但是其需要完全新建且造價高昂，不利于5G的快速推動和應用。而通過將5G信號直接饋入傳統4G-DAS系統可以實現5G的快速部署且造價低廉，但是傳統4G多是單路和雙路系統，直接饋入只能實現5G的單流和二流效果，無法滿足5G終端和用戶的要求。而通過多通道聯合收發技術可以在利舊傳統4G DAS系統結構的前提下，快速實現傳統單路DAS雙流、雙路DAS四流的效果。極大提升了傳統室分的網絡性能，激發傳統室分的5G潛能，是全面兼顧了成本與效率的5G創新室分方案。

1 多通道聯合收發技術簡介

多通道聯合收發技術是利用一個或者多個RRU的不用通道進行聯合接收和發送，使傳統室分也具備多天線收發的能力，實現傳統室分支持5G多流，進一步提升5G用戶感知的目的。

■1.1 多通道聯合收發技術特點和優勢

室分系統的傳統解決方案是RRU+DAS系統，多通道聯合收發技術利用了5G網絡虛擬化的多天線多通道收發合并技術，在不改變傳統DAS結構的前提下，快速實現傳統單路DAS雙流、雙路DAS四流的效果。極大提升了傳統室分的網絡性能，激發傳統室分的5G潛能，是全面兼顧了成本與效率的5G創新室分方案。多通道聯合收發技術總結起來有四方面的特點和優勢：低成本、體驗優、可部署、易推廣。

■1.2 多通道聯合收發技術應用場景

多通道聯合收發技術根據現場DAS系統的路數和場景可以分為以下5種場景：

（1）跨樓層單流并柜雙流應用場景，主要針對室分系統為單路DAS系統，效果好于單流，弱于5G雙流DAS，無需改變現網結構，主要針對低容量場景，需要滿足樓層隔離度小于30dB,天線口功率大于15dBm且兩路端口分別覆蓋不同樓層上下樓層相同區域。

（2）跨樓層雙流并柜四流應用場景，主要針對室分系統為雙路DAS系統，5G四流+反開4G雙流，無需改變現網結構，對于部分中低容量雙路DAS系統，需要滿足樓層隔離度小于30dB，天線口功率大于15dBm，并柜的兩臺RRU分別覆蓋不同樓層上下樓層相同區域。

（3）同樓層雙流并柜四流應用場景，主要針對室分系統為四路DAS系統，2臺RRU覆蓋同一樓層，適用于大話務場景。

（4）地鐵隧道并柜四流應用場景，主要針對泄漏電纜系統，隧道內采用四路泄漏電纜覆蓋（2路自建+2路租用），采用2臺雙通道RRU并柜成四流。

（5）體育場并柜四流應用場景，賦性天線+雙通道RRU并柜，主要針對主設備無法上馬道，且RRU安裝地面通過饋線與馬道上天線連接且覆蓋區域要求達到四流速率的場館。

2 樓宇場景部署方案及成效

樓宇室分系統的傳統解決方案是DAS系統，多通道聯合收發技術利用了5G網絡虛擬化的多天線多通道收發合并技術，可以在不改變傳統DAS結構的前提下，快速實現傳統單路DAS雙流、雙路DAS四流的效果。

■2.1 跨樓層交叉單路DAS并柜雙流覆蓋辦公樓場景

某辦公樓內原DAS系統為單路系統，采用1臺雙通道RRU的兩個通道分別接入相鄰樓層，后將這兩個通道設置為并柜配置。單路天饋上下層雙流配置實施后，性能較單流有明顯提升，其中下一樓層的效果更為明顯：

（1）6樓近點CQT下行速率提升56.36%，整體拉下行網速率提升35.79%，上行在近點遠點提升較好，提升10%左右，整體SSB-RSRP提升約0.5dB；

（2）7樓（上一樓層）的效果提升相對6樓較低，下行近點有55.98%的提升，上傳遠點有17.12%的提升；

（3）上一樓層的效果較下一樓層效果偏低的原因主要考慮為下樓層背面信號穿透至樓上偏弱。

圖1 交叉單路DAS并柜雙流方案部署前后效果對比圖

圖2 跨樓層雙通道并柜四流方案部署前后效果對比圖

■2.2 跨樓層雙通道并柜四流覆蓋辦公樓場景案例

某大樓采用雙路DAS覆蓋，其中2-9F由3臺5G雙通道RRU饋入傳統DAS系統覆蓋，RRU1覆蓋2、3、4層，RRU2覆蓋5、6層，RRU3覆蓋7、8、9層。將RRU1和RRU2并柜實現2-6層四流效果，RRU3覆蓋方案不變，RRU1改造成覆蓋4、6層，RRU2改造成覆蓋2、3、5層，3、4、5、6層可以形成最大4流效果。并柜實施后DT及CQT速率改善明顯：

（1）定點測試下行速率四流較雙流近點提升了32%、中點提升16%、遠點提升26%；

（2）定點測試上行速率四流較雙流近點提升了3%，中點提升11%、遠點提升41%；

（3）DT測試下行速率四流較雙流提升幅度約20%，上行提升約11%。

3 地鐵場景部署方案及成效

在目前的民用通信領域，地鐵軌行區（地鐵隧道內）的無線通信方式是2&3&4&5G無線信號承載在泄漏電纜上來進行軌行區內無線信號的無縫覆蓋。為了實現理論上的無線數據雙流傳輸（乘客的手機可以同時接收到兩路承載不同信息內 容的無線信號，手機的下載速率可以翻倍），在軌行區內的每條漏纜上，每家運營商把每個頻段的無線信號的下行、上行同時承載在每條漏纜上。目前已建地鐵中主要使用雙纜或者四纜的建設，能支持4G目前主流終端的2×2MIMO要求（部分高端4G終端已支持4×4MIMO），但無法支持5G主流終端的4×4MIMO要求，通過在地鐵軌行區區域采用多通道聯合收發技術可以實現軌行區內5G的4×4MIMO的效果，從而實現速率和容量翻倍。

■3.1 地鐵雙纜四流

（1）部署方案

通過利用地鐵漏纜中左右端口可以同時接入同一5G小區不同相位的信號，且依然可以保留兩組相位信號的獨立性，通過在一根漏纜內不同相位的空間性實現單獨一根漏纜的雙流效果，同理雙纜可實現四流效果，實現下行速率的翻倍。

即通過將兩個RRU連接基帶板鄰接的前兩個端口或者后兩個端口，然后配置為并柜模式；RRU1的一通道信號由左側進入漏纜1，二通道信號由左側進入漏纜2；RRU2的一通道信號由右側進入漏纜1，二通道信號由右側進入漏纜2；漏纜1中存在兩路獨立的一通道信號，漏纜2中存在兩路獨立的二通道信號，漏纜1和2共同覆蓋區域存在4路獨立的信號。

備注：兩個port的信號耦合進同一根漏纜，兩個port信號相關性比較強，難實現4流。漏纜的中間點，port0和port1功率平衡。但漏纜中間段，信號質量是相對最差的，所以要求整段漏纜不能過長。按照漏纜2.6G每百米6.4db損耗來計算，漏纜中點左右距離各超過50米，兩個port信號的功率差就會超過8dB，且若場電平值會更弱低于-105dBm，也會影響多流效果。

（2）部署效果

選取某段地鐵軌行區區域進行部署驗證，驗證區域位于兩個地鐵站之間，采用兩根漏纜覆蓋，長度約500m左右，進行多通道聯合收發技術部署后分別進行軌行區步行測試和軌行區隨車測試。

軌行區步行測試：功能部署完成后，現場進行功能驗證，軟件Rank顯示值4，表示已存在4×4MIMO業務。通過測試在漏纜中間區域，能夠占用三流-四流，60M的5G帶寬下速率在470Mbps左右。常規單小區速率360Mbps，單載波實現4×4MIMIO速率可以達到482Mbps，速率提升120Mbps。

軌行區隨車測試：功能部署完成后，現場進行功能驗證，軟件Rank 顯示值4，表示已存在4×4MIMO業務。通過測試在漏纜中間區域，能夠占用三流-四流，速率在427Mbps。常規單小區速率370Mbps，速率提升57Mbps。

圖3 方案部署示意圖

圖4 效果展示示意圖

通過該方案的實施可在軌行區內20%～25%的區間段內實現優于傳統2×2MIMO的效果，實現容量翻倍和速率提升。

■3.2 地鐵四纜四流

某城市地鐵隧道內采用傳統DAS室分雙通道RRU漏纜方式覆蓋。隧道內四路天饋系統中2路為自建系統，2路為租用鐵塔系統，對DAS設備進行數據并柜，即將兩個雙通道RRU雙拼，同時雙拼4通道天線，達到四流RRU的效果，從而實現支持DAS系統4×4MIMO的目的實現四流，有效提升上下行速率。

隧道內平均電平-75dBm，平均SINR21.3db，平均流數3.9，下行平均速率1024Mbps。定點速1.2Gbps，穩定四流。相比傳統兩路系統下行速率提升70%以上，上行提升90%以上。

4 結束語

經過本文的分析、闡述和驗證，可以看到多通道聯合收發技術可以可有效提升上行覆蓋，增強網絡覆蓋能力，增強下行覆蓋能力，相比于并柜前下行平均場強平均強2～3dB；并柜后可以實現單路DAS雙流、雙路DAS四流效果，下行相比雙流峰值速率效果提升56%，上行覆蓋在中、遠點性能提升明顯，最大提升41%。即能夠有效地利舊原有DAS系統，有利于運營商減少投資，在不改變傳統室分網絡結構，不額外增加投資的前提下，實現單路DAS承載雙流，雙路DAS承載四流NR的效果，極大的提升5G用戶感知。