基于不同室分系統與場景的 5G室內覆蓋建設方案研究

劉偉

【摘要】? ? 本文首先對室內覆蓋情況進行了分析，其次重點對不同室分系統的5G改造建設方案、不同場景的室內覆蓋5G部署方案進行了分析與研究，為5G室內覆蓋網絡規劃與建設提供參考。

【關鍵字】? ? 5G 場景? ? 室內覆蓋

引言

5G既是落實國家網絡強國和數字中國戰略的重要載體，也是推動各行各業數字化、智能化發展的關鍵基礎設施，正在成為引領融合創新、促進產業升級、驅動經濟持續增長的新引擎。

通信運營商高質量地做好5G室內覆蓋的規劃與建設，將對加速以5G為代表的新基建，推動信息服務融入百業、服務大眾起到非常重要的作用。

一、室內覆蓋現狀分析

1.1 4G室內覆蓋業務變化情況

目前承載室內業務的方式主要有兩種，第一種是室外宏站覆蓋室內，第二種是室內分布系統覆蓋。通過現網4G數據分析，目前4G語音、數據業務大部分發生在室內，占比在75%至80%之間。

1.2 4G室內覆蓋部署情況

經過多年的建設，全國建設室分系統的物業點規模已達到一定比例。從4G室分系統覆蓋的區域來看，主要集中在城區、縣城，占比約為92%;從覆蓋的物業點來看，其中0.5-2萬平米的物業點占比最高39.3%、2.5萬平方米的物業點占比27%、0.5萬平方米的物業點占比18.4%、5萬平米以上的物業點占比15.3%。從建設方式來看，以傳統單路DAS為主，約占75.6%，雙路DAS、分布式皮基站占比分別為11.4%、10.8%。

1.3 5G室內覆蓋業務需求

5G業務豐富多樣，主要發生在室內，室內將成為運營商的高價值核心。5G初期室內覆蓋考慮主要滿足eMBB類業務，容量需求較高。滿足2K高清/準VR業務的基本速率要求約為13Mbps/25Mbps，滿足4K高清/基本VR業務的基本速率要求約為48Mbps/68Mbps。

二、不同室分系統的5G改造建設方案

2.1傳統DAS系統改造方案

（1）現網DAS系統支持2.6GHz情況

合路器：

2015年以前支持到2.5GHz，2016年及以后支持到2635MHz;WLAN末端合路的室分系統，會濾掉2.6G頻段。

功分器、耦合器：

2015年以前頻段設計支持到2.5GHz，可能出現駐波值較大、耦合精度及一致性較差問題;2016年及以后支持到2.7GHz。

現網DAS系統饋線：

與2.3GHz相比，1/2饋線在2.6GHz百米傳輸損耗約增加1dB，7/8饋線增加約0.5dB。

（2）DAS系統5G改造方案

基于原有DAS分布系統，總體改造量不大，可快速低成本實現5G覆蓋，主要改造涉及3個關鍵點。

關鍵點一：新增信源。新增BBU、2通道RRU。

關鍵二：替換合路器。全部都需要更換以支持2.6GHz 160M，合路器靠近信源側，施工難度較小。

關鍵三：替換耦合器、功分器。根據支持情況按需替換，部署較分散，施工難度較大。

2.2分布式皮基站改造方案

（1）現有分布式皮基站對于5G頻段的支持情況

帶寬支持情況：4G現網有少量產品支持2.6GHz頻段60M帶寬（2575-2635MHz，2T2R）;從2019年起部分產品硬件支持2T2R 2.6GHz頻段 100M帶寬。

線纜部分：產品末端一般采用5類線傳輸（2.5Gbps）， 升級5G傳輸帶寬不滿足，需替換為支持10Gbps以上的6A網線或光電復合纜。

（2）主要改造方案

方案一：直接軟件升級。

僅需新增5G BBU、新購軟件license。施工量極小，成本低。

方案二：替換現網設備。

拆除并安裝新設備，施工過程會影響到4G室分網絡運行。施工量較多，投資成本高。

方案三：疊加新增設備。

不影響4G現網部署，直接疊加，工程量相當于純新建一套分布式皮基站，投資成本較高。

2.3擴展型皮基站改造方案

（1）擴展型皮基站架構

擴展型皮基站是一體化皮基站的演進形態，采用分布式三級架構，由基帶單元、交換單元、射頻單元組成。支持星型和鏈型混合組網，

回傳方式可以是ADSL、PON、PTN，可利用現有WLAN站點資源完成快速部署。它也支持2T2R或4T4R，業務速率與通道數相同的分布式皮基站相當。

（2）主要改造方案

現網4G擴展型皮基站不能夠通過軟件升級開通5G，需新增5G NR基帶單元、更換或新增交換單元、新增5G遠端單元（與4G級聯或單獨部署。空間有限時，可選擇將現有4G擴展型皮基站替換為4/5G雙模擴展型皮基站，利舊基帶主單元至擴展單元的光纖。

2.4泄漏電纜分布系統改造方案

泄漏電纜分布系統用于地鐵、隧道等地形相對狹長封閉的場景，系統主要由信源BBU/RRU+POI+泄漏電纜組成。5G改造時需要饋入5G NR信源與4G信號進行合路，更換支持2.6GHz頻段（2515-2675MHz）160MHz帶寬的POI。若現網漏纜不支持2.6GHz頻段，需替換或新增POI。

三、不同場景的室內覆蓋5G建設方案

3.1大型場館類

大型場館類室內環境以LOS徑為主，覆蓋好，但容量需求高并且干擾極其嚴重。

（1）新建場景：

采用4T4R新型室分一步建設到位，可選擇多模產品同時滿足2G/4G/5G。

（2）改造場景：

如果原4G為傳統室分，如果業務容量需求較高可改建為新型室分。如果原4G為分布式皮基站，根據4G與5G性能及業務需求，可以選擇4G與NR分別獨立一套RHUB與pRRU系統，有利于拉遠100m以上。 針對已部署LTE的存量場景，基本不影響LTE組網;當前LTE容量需求較高，小區分裂密度較大;而NR在建設初期，容量需求不大。LTE和NR采用不同的小區拓撲結構，LTE和NR可使用不同的pRRU/RHUB。

3.2交通樞紐類

交通樞紐類場景主要包括機場、火車站、長途汽車站等。部署方案如下：

（1）高價值、高容量或高性能需求的區域建議采用4T4R新型室分進行建設;中低容量或性能需求的區域，新建場景可采用2T2R新型室分進行建設，改造場景仍然可采用傳統室分。

（2）結合建筑特征，重點關注并做好站場入口、站臺區域、候機大廳的小區劃分和容量規劃。

（3）對于站、場出入口等區域，為保證小區覆蓋能力，天線安裝方式需要滿足一定的要求。若天線明裝，天線覆蓋方向無遮擋，尤其不能有金屬材質的柵欄、過濾網等遮擋物。若全向天線覆蓋范圍較大，在高密場景需要每個小區控制覆蓋范圍、降低小區間干擾，建議5G使用pRRU外置天線型+窄波束定向天線或賦形天線組網。

3.3商用建筑類

商用建筑類場景主要包括寫字樓、酒店、醫院、商場、賣場等。

（1）商場、賣場部署方案。

按照功能區的不同，規劃設計室分點位的部署。 賣場購物區結構空曠，分布式皮基站天線點位間距約30m;餐廳包間隔斷多，天線點位可能需要安裝進入內部;影院等區域，內部或者門口需部署天線點位; KTV走廊每4個包間需間隔部署天線點位。

（2）寫字樓、酒店、醫院部署方案

大堂或掛號廳等區域業務容量需求較高，新建場景可部署4T4R新型室分，改造場景視業務情況可選擇改建為新型室分。天線點位可放置在電梯口進行覆蓋，兼顧電梯轎廂;無法滿足覆蓋的大廳其他位置增加天線點位。

客房、診室或隔斷辦公區域業務容量中低，新建場景可部署2T2R新型室分、或新型室分與傳統室分的混合組網方式，改造場景可沿用傳統室分。天線點位走廊吸頂安裝，室分天線或新型室分pRRU外接每天線可覆蓋單邊2個/雙邊4個房間，新型室分pRRU內置天線可覆蓋雙邊4～6個房間。

3.4居民區場景類

居民區場景類主要包括多棟高層塔樓/非塔樓、多棟低層、高低層混合的居民區以及城中村。部署方案如下：

（1）現階段主要通過宏基站、微基站、小區分布等室外打室內的方式實現5G室內場景覆蓋。

（2）居民區用戶業務需求偏低，4G網絡利用率處于較低水平;通過700M的宏站覆蓋可解決部分樓體結構簡單、樓層較低的室內覆蓋，減少2.6G室內覆蓋建設。

3.5高校場景類

高校場景按照功能區的不同進行方案設計，宿舍、禮堂、體育館需要著重考慮業務的滿足。

（1）對于容量較高的功能區如禮堂、體育館、餐廳等采用4T4R新型室分建設：空曠且扇區數需求較多的，采用新型室分外接高性能定向天線，控制干擾。

（2）中低容量需求的區域，新建場景可采用2T2R新型室分或混合組網方式，改造場景可沿用傳統室分建設方式。

四、結束語

5G時代已經來臨，我國的5G網絡建設正在大規模推進，未來的5G將會融入百業、服務大眾。本文重點對不同室分系統的5G改造建設方案、不同場景的室內覆蓋5G部署方案進行了分析與研究，為5G室內覆蓋網絡規劃與建設提供有力參考。

參? 考? 文? 獻

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