室內5G網絡覆蓋解決方案

畢健有　王家旭　王文成

【摘要】? ? 本文首先對5G網絡現狀進行了分析，得出5G網絡需進行深度覆蓋階段，研究分析了室內5G網絡覆蓋的幾種解決方案，分場景給出了室內5G網絡覆蓋的建網方式。

【關鍵詞】? ? 5G? ? 傳統DAS室分? ? 新型數字化室分

一、5G網絡現狀

5G網絡在國家大力支持下發展至今，目前5G基站數已達115.9萬個，5G終端連接數達4.5億戶，國內在城區已基本完成了廣覆蓋。本年前三季度電信業務總量同比增長28%，電信業務收入同比增長8.4%，增速同比提高5.2個百分點。因疫情原因，全球經濟萎靡的大環境下我國通信行業取得如此成績是令人驚喜的。于2021年10月工信部提出5G應用“揚帆”行動，進一步加快及助力5G網絡的發展。可見，5G網絡目前已經從廣覆蓋階段步入深度覆蓋階段。

二、室內5G網絡覆蓋情況

目前5G應用處于探索階段，還沒有應用到無人駕駛等殺手級應用。5G的業務還主要依賴于手機等終端業務，這意味著5G的大部分業務來源于室內。因國內5G商用的網絡均屬于高頻段，其信號傳播的空間損耗、墻體穿透損耗、人體穿透損耗等均比之前商用的網絡更高，信號穿透能力更差，另5G宏基站的站間距大約在350米左右，比4G網絡更加密集，網絡的鄰區干擾等更嚴重，切換更加頻繁。這些因素都導致室內的5G網絡覆蓋無法依靠宏基站來解決，室內5G網絡如何組網是亟須解決的問題。

三、傳統DAS室分系統5G網絡覆蓋

傳統DAS室分系統是由無源器件、同軸電纜和天線組成。其區別于宏基站的每個RRU只連接一副天線，而是通過無源器件和同軸電纜與幾十副小型室內天線相連接，這些天線大多被安裝在室內各個房間或走廊的頂棚內。這種多天線的覆蓋方式減小了每副天線的覆蓋范圍，從而避免了從天線發射出的無線網絡信號需穿透多堵墻體才能達到接收終端的情況。

然而傳統DAS室分系統中所使用的器件普遍的工作頻段為800 ～2700 MHz，對主流的商用5G網絡頻段并不支持。所以5G網絡能否使用存量的傳統DAS室分系統進行組網必須對每套系統進行測試評估，加大了工作量及工作難度。

再者，MIMO是5G技術中的一種重要的天線技術，這種通過多天線多路輸出多路接收的方法能成倍提高5G網絡的速率。大多數傳統DAS室分系統并不支持該項技術，只有少數建設雙路的DAS室分系統支持2×2 MIMO，其收益也有限。

綜上所述，傳統DAS室分系統因其技術的落后已經無法跟上5G新技術的步伐，傳統DAS室分系統明顯不是室內5G網絡組網的最優選擇，但目前國內傳統DAS室分系統的存量是一個龐大的數字，是2G/3G/4G網絡的重要組成部分，無論是從網絡升級還是組網成本考慮傳統DAS室分系統存量都不容忽視，我們應利用好這部分資源，有選擇地吸收接納到5G網絡中來，還可以加速室分5G網絡建網速度，一舉兩得。

四、新型數字化室分系統5G網絡覆蓋

新型數字化室分系統在4G網絡時代已經得到了廣泛應用。其具有組網簡易、施工便捷、不需要大量的無源器件系統、穩定性更高、支持MIMO技術、后臺可控、網絡優化、控制簡單快捷等特點，這些都是5G網絡所需的要點，因此新型數字化室分系統是室內5G 網絡組網的首選。

新型數字化室分系統優點眾多，但也不是完美無缺。新型數字化室分系統的建設成本較高，其使用大量的PRRU代替了天線，多個PRRU還需要一個中繼單元，光電復合纜代替了同軸電纜，無論設備和線纜的價格都較傳統DAS室分系統使用的材料價格高出很多。如果室內5G網絡全部使用新型數字化室分系統來組網，那組網成本是運營商無法承受的。

還有各設備廠商的新型數字化室分系統產品兼容問題目前也無法解決，2G～5G網絡必須使用同一設備廠商的產品才可以兼容，否則無法兼容，需建設多套系統。這種捆綁給運營商的網絡規劃帶來很大麻煩，會出現同一地區或者同一站點不同設備廠商的交叉情況，不利于網絡管理及優化。

五、小微站5G網絡覆蓋

小微站如新型數字化室分系統一樣，也是在4G網絡時期出現的產品，但其應用較少。在室內5G網絡建設中，小微站將得到廣泛的應用。它集成度高、不需要機房等配套，也不像室分系統那樣的大施工量，建網非常靈活便捷，只需要一個或幾個設備的安裝就能有效解決室內5G網絡覆蓋和容量需求。其特點可歸納為以下幾點：

（一）小微站可以增強室內深度覆蓋。對于室內弱覆蓋的情況，有些場景是很空曠且面積很小的;或者有些室內場景大部分區域的5G網絡覆蓋良好，只有小范圍區域是宏基站無法擊穿覆蓋的，這些情況下，我們建設一套室分系統性價比非常低。因此，需要通過小微站去解決室分建設問題。

（二）小微站能夠提供連續的一致性5G體驗。對于5G網絡中非連續的高熱區域以及弱覆蓋區域，需要充分發揮小微站的大容量、易部署的優點，協同宏網絡互補形成異構網絡，提升用戶體驗。

（三）小基站能夠賦能多樣化行業應用。5G垂直行業需求具有多樣化、專業化、成本敏感等特點，這就需要發揮小基站快速定制、靈活部署、高網絡容量、低成本的優勢，來滿足千百行業的不同需求。

六、室分系統建設原則

從5G網絡的特性及成本方面考慮，所有的室內都采用室分系統來進行5G網絡覆蓋是不現實，也是不必要的。因此我們要合理規劃5G室分系統建設，5G室分系統建設規劃要從價值、覆蓋、流量、體驗、重點場景多維綜合考慮，以按需建設為原則。對于高價值、高流量的場景如：機場、地鐵、高鐵、高校、三甲醫院、大型商超/場館、重點垂直行業，優先采用新型數字化室分系統進行5G網絡建設;對于普通場景優先考慮采用周邊宏站覆蓋和對存量傳統DAS室分系統進行改造，保護存量傳統DAS室分系統投資，采用合路方式饋入5G信源實現搶先覆蓋。小微站主要應用于補盲及補充部分容量需求為主。E25030CA-B760-4F99-B7D0-08DEC667473C

（一）5G室分基站規劃原則

宏基站信號能夠穿透的樓宇，原則上暫不建設5G室分，宏基站信號無法穿透的樓宇，結合業務需求、投資效益，合理選擇室分建設方式。室內覆蓋新建場景，原則上采用4G/5G共模新型數字化室分系統進行部署，原則上預測三年內室內小區日均流量達到240GB以上可部署4通道設備，日均流量為小于240GB可部署2通道設備。

室內覆蓋改造場景，應優先選擇4G日均流量和5G終端滲透率較高的站點，并合理選擇改造方式。對于現有傳統DAS室分系統支持5G信源的可直接合路5G，不支持的可考慮部署5G單模新型數字化室分系統。

（二）5G室分基站規劃方法

不同場景室分規劃方法如表1所示。

傳統室分系統改造：大多數存量傳統DAS 室分系統所使用的各類無源器件和天線支持頻段為800M～2.7GHz 頻段，所以在此頻段范圍內的5G網絡可直接合路5G信源設備建設，反之則需要替換掉不支持的器件和天線。大多數存量傳統DAS 室分系統使用的同軸電纜都為1/2饋線和7/8饋線兩種，均支持各頻段5G網絡，但需注意其饋線的損耗是根據不同頻段而不同的，如表2所示。所以在5G信源設備合路時需計算好天線的輸出功率是否滿足需求，如不滿足則需要適當調整部分器件或系統走線方式。

新型數字化室分系統：新型數字化室分系統的PRRU間距應根據樓宇建筑結構、業務需求等情況綜合取定，除了機場、車站、地鐵、大型場館等高流量場景以外的區域，通過合理規劃PRRU點位間距，開闊場景和一般隔斷場景至少可節約投資30%。規劃基準指標如表3所示：

在規劃過程中，可充分利用大數據平臺，結合MDT、MR、溯源問題、大型企事業單位、熱點投訴、嚴重弱覆蓋、大型手機賣場、重要營業廳、5G用戶長期駐留、長期頻發高流量等覆蓋需求進行縣城及以上區域精準覆蓋規劃。

城區道路100米以下弱覆蓋、低流量普通室分、鄉鎮農村等場景，可以待700MHz產業成熟，進行深度、廣度覆蓋。

小微站：對于室內的空曠區域，如地下停車場、倉儲超市等，利用小微站進行覆蓋能達到較好的覆蓋效果。或室內的熱點區域已無法擴容的情況下可通過小微站進行容量的快速補充。

七、結束語

在5G應用開發不足，業務還主要依賴于手機等終端的時期，室內的5G網絡覆蓋是重點環節。如何快速合理地進行室內5G網絡建設是首要問題，本文通過研究分析認為，新建新型數字化室分系統是室內5G網絡建設的最優選擇，在一些重要場景，其更穩定、更高的速率、各個環節均數字化的可控便捷性等優點起到了至關重要的作用，更能體現出5G網絡相比于4G網絡的價值，而在一些普通場景，因傳統DAS室分系統的龐大存量問題，我們可以根據4G網絡采集的流量數據等信息合理規劃選擇性地吸收，或是直接合路5G信源設備快速進行5G建網，或是對現有DAS室分系統進行改造后合路5G信源設備建網，可以有效利用現有資源，降低5G網絡建設成本。

參? 考? 文? 獻

[1]龔戈勇，丁遠. 淺析傳統DAS室分系統在5G時代的應用[J].信息技術與信息化，2019（6）.

[2]黃善蘭. 5G時代傳統室內覆蓋方式的適用性分析[J].通信電源技術，2020（1）.

[3]陳堅，衛慧鋒，梁成業. 面向5G演進的數字化室內分布系統研究[J].廣西通信技術，2018（6）.

[4]鞏倩倩，段宗維，楊青青，等. 5G背景下室內信號覆蓋解決方案的研究[J]. 無線互聯科技，2021（3）.

[5]程前. 地鐵場景5G建設方案探討[J]. 電信快報，2020（9）.

畢健有（1976-），男，漢族，遼寧沈陽，本科，高級工程師，無線設計部經理，研究方向：4G、5G等無線通信網絡技術及應用、網絡規劃優化及工程咨詢設計;

王家旭（1987-），男，學士學位，信息工程專業，高級工程師，項目經理， 2020年被評為沈陽高層次人才;

王文成（1982.08-），男，本科，參與并出色完成的中國移動13-19年室分系統工程。E25030CA-B760-4F99-B7D0-08DEC667473C