5G時代室內分布系統發展趨勢分析

摘要：2019年5G通信正式商用，意味著我國開始進入5G時代。室內分布系統應從4G網絡升級到5G網絡，用于滿足人們日常需求。基于此，本文從架設必要性、系統原理、注意事項三個方面討論5G時代背景下的室內分布系統，研究室內分布系統現階段發展情況，在明確室內分布系統在改造難度及故障排查方面的難題后，進一步分析室內分布系統在5G時代下的發展趨勢。

關鍵詞：5G時代；室內分布系統；發展趨勢

一、引言

5G網絡傳輸速率和帶寬都大幅提升，5G系統也能夠接入更多應用終端設備，構建的網絡服務體系更為龐大，進一步便利了人們的日常生活和工作。為了確保5G網絡在建筑內實現全面覆蓋，需要對原有的4G室內分布系統進行升級優化，為5G通信技術的應用創造穩定的空間。

二、室內分布系統概述

（一）系統架設必要性

隨著城市現代化建設步伐的推進，國內移動用戶激增。同時為緩解人地矛盾，高層建筑建設數量不斷增多，用戶規模和建筑規模對通信信號的傳輸覆蓋產生了一定阻礙。在這種形勢下，為滿足人們移動通信需求，需進一步擴大通信覆蓋范圍并提高通信密度。城市建筑物對移動通信信號產生屏蔽作用，使建筑物內存在信號太弱的問題，通信設備無法應用，從而造成通信盲區。此外，部分區域存在基站信號交叉現象，可能引發頻率資源污染問題。同時，如果移動用戶在同一時間內過多使用信號，就會過度占用基站信道。一旦出現上述現象，就會直接影響移動終端的使用，出現無端下線和難以上線的問題[1]。

上述問題可以通過架設室內分布系統來解決，使通信信號能夠在室內實現全面覆蓋，從而保障通信信號的應用效果，并給人們提供良好的通信體驗。

（二）系統應用原理

室內分布系統的架設與應用能夠解決通信信號在室內的全面覆蓋問題，避免各類問題的發生。室內分布系統的實現以建筑體天線體系為前提，借助天線將通信信號分布至建筑體內各個區域，使無線信號可全面覆蓋整個建筑體，以此保障移動通信質量。在無線通信長期發展中，大部分建筑內都已經架設了4G室內分布系統用于覆蓋4G網絡。然而，進入5G時代后，需要對原有的4G室內分布系統進行升級優化改造，以此支撐建筑體內5G通信信號的運行，更好地為人們提供5G網絡服務。

（三）架設注意事項

在5G時代背景下，架設室內分布系統時需要綜合考慮多種因素，通過解決具體問題來提升室內分布系統信號覆蓋程度及通信質量。

首先，運行環境直接影響無線網絡，通過優化運行環境可以應對大部分通信限制問題。無線網絡運行環境直接取決于建筑整體布局結構。進入5G時代后，移動網絡用戶逐漸增多，且數據容量不斷變大，對室內分布系統提出了更高的要求。此外，5G環境下的室內分布系統與4G分布系統有所不同。因此，在基于5G時代架設室內分布系統時，應認識到5G與4G在室內分布系統架設方面的差異，并根據建筑體結構特征營造適宜的無線網絡運行環境[2]。

其次，室內分布系統的主要用途在于合理分布通信信號，通過全面覆蓋通信信號從而保障建筑體內無線網絡應用效果。因此，在室內分布系統架設期間必須重點注意信號覆蓋面的控制。由于吸收與屏蔽作用的影響，無線通信信號在建筑體內傳輸時將會產生一定耗損，并導致建筑體出現信號盲區和信號陰影。因此，為實現5G通信信號在建筑體內的合理分布，需要合理分析建筑體結構布局和材料材質對無線通信信號的吸收與屏蔽程度，重點針對信號盲區和信號陰影進行構建，以此保障建筑體內通信質量，防止移動通信受限等問題的出現。

再其次，相較于4G通信，5G的數據容量大幅提升，因此，在架設5G室內分布系統時應注意處理數據容量問題。部分建筑體內人員密集，其產生的通信需求較大，人們應用無線網絡過程中會產生龐大的通信數據。此外，正是因為通信需求較大，建筑體內所產生的信號密集程度較高，致使建筑體局部區域出現容量激增的現象。該現象對5G室內分布系統提出了一定挑戰，要求5G室內分布系統能夠在網絡容量激增的環境下仍可保持良好的數據傳輸效率和通信質量，以此避免通信擁堵問題的發生。

最后，隨著城市化進程的推進，城市內建筑體密集程度不斷提升，高且密集成為城市建筑顯著特點。在這種空間環境下，通信信號易出現頻率污染、電磁干擾現象，從而在一定程度上降低網絡信號穩定性，觸發“乒乓切換效應”，進而降低建筑體內通信質量，引發噪聲、掉話等問題。基于上述考慮，在5G時代背景下，架設建筑體室內分布系統時應系統化、全面化升級建筑體內現有分布結構，通過控制終端接通率來維持建筑體室內通信狀態[3]。

5G時代推動了建筑體室內分布系統的升級進程。現階段，5G網絡系統內能夠接入諸多應用終端，5G通信范圍可覆蓋大多數智能化系統及移動設備。因此，為支撐5G通信的運行，需要對通信容量、通信質量進行優化，根據5G通信技術特征合理架設室內分布系統，使5G通信能夠與室內分布系統相輔相成、共同進步。

三、室內分布系統在5G時代下的發展現狀

5G時代對室內分布系統提出了更高的要求，但目前部分室內分布系統仍存在一些問題，具體如下：

（一）工藝升級存在難度

5G網絡屬于劃時代的技術成果，與2G～4G通信存在巨大差異，因此在網絡建設過程中需要采用不同的方法。在4G環境下，功能優異的室內分布系統可以通過性能優化、通信擴容等方式保障網絡運行效果。但在5G時代環境下，原有的4G室內分布系統難以發揮效用。5G作為新時代全新通信模式，其網絡建設過程與以往存在較大差異，導致部分室內分布系統工程存在較高的建設施工難度，這將直接影響室內分布系統及建筑體通信線路的改造進程。在以往的4G室內分布系統構建過程中，普遍應用大量無源器件，該類器件的應用極大地提升了工程難度，且易造成各類隱患，甚至引發故障。因此，在4G室內分布系統升級改造時，往往需要建立在老舊系統構件基礎上，這也是升級改造難度較大的原因之一。

此外，建筑物裝修和網絡通信建設之間同樣存在矛盾。部分區域受到裝修工程影響，需要對原通信方案進行修改，這將會產生額外成本。在具體構建室內分布系統時，通常會采用雙路方式改造室內分布系統內的LTE子系統。然而，在建筑物的某些局部區域存在改造空間短缺的問題，這極大地限制了室內分布系統的構建和施工。在4G時代，室內分布系統內的配件和器件受運行環境和使用環境的影響，可能表現出不同程度的老化，這給5G室內分布系統的升級構建造成了一定難度。5G與4G室內分布系統的建設方式存在差異，原有的LTE子系統難以發揮出良好的雙路均衡作用。可以看出，在5G時代背景下，室內分布系統的工藝升級存在較高的難度[4]。

（二）故障排查較為困難

現階段建筑體內普遍應用的室內分布系統在故障排查時具有一定難度，部分故障問題難以被徹底排除。具體表現在以下幾點：首先，建筑體室內分布系統無法單獨完成故障排查維護和現場安裝環節，需要在故障排查之前與建筑物業協商溝通，這類交流工作使得故障排查及解決過程更長。其次，現階段室內分布系統內部存在諸多器件，其類型各異，且存在較多無源器件。這類無源器件檢測難度高、成本高。受到上述條件限制，導致建筑體多通過例行巡檢或用戶報修發現室內分布系統故障。部分故障問題若未被用戶或巡檢人員發現，則會繼續隱藏。最后，當前建筑體內部結構復雜，而在室內分布系統日常巡檢過程中，受到現有條件限制導致所有天線無法被全面檢查。然而，天線是決定室內分布分析信號傳輸的關鍵，一旦出現問題會導致室內分布系統存在諸多檢修隱患。

此外，建筑體在長期應用過程中存在重新裝修、系統改造等問題。改造行為將會進一步加劇室內分布系統結構的復雜程度及混亂程度，使室內分布系統故障檢修難度持續提升。室內分析系統的構建與應用以便捷人們生活、提升通信質量為目標。步入5G時代后，室內分布系統迎來了新的契機。在未來的發展中，室內分布系統將以問題為導向進行升級，力圖解決現階段所存在的問題和缺陷。

四、室內分布系統在5G時代下的發展趨勢分析

經過綜合分析，我們將5G時代背景下室內分布系統的發展趨勢概括為三個方面：工程施工便捷性、運維處理可視化以及升級改造易實現。

（一）工程施工便捷性

自5G商用以來，各通信運營商紛紛推出新型室內分布系統以滿足5G網絡通信需求。相較于以往的室內分布系統，5G室內分布系統頻率將會進一步增高。據調查，5G新型室內分布系統實際頻率至少為3GHz，借助高頻率用于應對日益增長的移動用戶數量。此外，新型室內分布系統為解決升級改造難度高、施工建設難度大的問題，其系統重量、體積將會在一定程度上縮減，使室內分布系統建設施工作業更為便捷。新型室內分布系統體積小、重量輕，建設施工完成后，在建筑體內所占用的空間將大幅縮小，進而可有效降低室內分布系統對建筑物業的依賴。部分故障問題發生后，無需與建筑物業進行協商即可完成故障排查，使建筑體室內分布系統故障檢修工作得到更好地落實，且為系統建設施工提供便利。

以5G網絡為基礎的室內分布系統在架設時可引入三級架構。與傳統的室內分布系統相比，三級架構對建設基點的要求較低，同時功能完善，可運用各類遠程射頻設備來優化射頻信號處理和傳輸過程。這種架構能夠在一定程度上控制故障問題的發生，降低故障率，增強建筑體室內分布系統的運行穩定性。通過優化室內分布系統的運行環境，還能延長設備的使用壽命。

（二）運維處理可視化

在5G網絡支持下，室內分布系統能夠實現可視化。借助可視化手段，運維處理可以更加高效地進行，從而使故障問題的檢查及處理更為便捷。在未來發展過程中，室內分布系統必然會基于5G網絡構建可視化系統。借助軟件體系，可以實時監測建筑體內部無線網絡運行狀況，如信號傳輸狀態、網絡通信狀態等。如果某個區域出現故障隱患或信號嚴重衰減，運維軟件將第一時間發出警報，并自動進行基礎性故障排查與維護。此外，如果信道容量性能不佳，網絡通信帶寬將會用于供給實際用戶，而不是用于檢測。這種方式可以確保建筑體整體網絡通信效果，避免自動化運維檢測作業影響正常的通信功能。

從本質上來看，借助運維軟件能夠對室內分布系統內各個功能子系統進行全天候監控。監控期間采集獲取的數據信息將會以表格、圖片、數據等形式顯示至系統顯示器，使室內分布系統運維工作更為便捷地落實。運維處理可視化是室內分布系統未來發展的主要方向。借助可視化運維，可以及時發現室內分布系統潛在故障問題，并降低故障排查期間的人為干預程度，有效縮減人力成本。此外，可視化運維還可以提升室內分布系統運維效率與準確性，使新時代5G網絡資源在建筑體內得到充分運用。

（三）升級改造易實現

結合上述分析，可以得知運行環境可以對建筑體室內分布系統產生影響。引入5G網絡代替4G網絡后，建筑體室內環境需要相應調整，以確保室內分布系統更好地發揮作用。因此，在構建5G室內分布系統時，需要根據建筑體結構特征盡可能規避網絡通信交叉問題，防止信號傳輸中斷。為實現室內分布系統升級改造的平滑過渡，需對現有系統進行優化，如更新軟硬件系統、接入光纖設備等。在升級改造前，需做好網線、光纖的預埋工作，同時校核室內分布系統功能需求，以避免升級改造期間出現技術問題。

在5G時代下，移動終端呈現出多元化、多樣化特征，且該類智能移動終端對5G通信網絡具有較高依賴性。智能移動終端對通信網絡依賴程度的增大意味著接入5G的用戶變多，為滿足用戶需求，必須做好通信網絡功能拓展及數據擴容工作。當5G全面建設后，各類通信網絡資源將得到整合，集成化功能資源能夠為室內分布系統的升級改造提供便利，從而使室內分布系統升級改造活動更容易完成。因此，升級改造易實現是室內分布系統在5G時代背景下的又一發展趨勢。

五、結束語

綜上所述，根據5G時代的發展形勢，升級改造現有室內分布系統是極為必要的。在架設5G室內分布系統或升級原有4G系統時，應綜合考慮5G網絡運行的有效性、信號覆蓋范圍、數據容量處理、網絡使用質量等問題。同時，對現階段室內分布系統存在的升級難度高、故障難以排除的問題進行優化。因此，以問題為導向，可以分析得出施工便捷性、運維可視化、升級易改造是5G時代室內分布系統主要的發展趨勢。

作者單位：梁明香 山西信息規劃設計院有限公司

參" 考" 文" 獻

[1]李茜，王衛，謝科，等.低成本低能耗建設5G室內分布系統[J].通信與信息技術，2022（04）：91-94.

[2]董平，覃錦玲.4G室內分布系統向5G演進方式的研究[J].廣西通信技術，2022（02）：46-49.

[3]夏天，杜發輝，來平，等.5G室內分布系統互調干擾解決方案[J].電子技術應用，2021，47（10）：6-9，15.

[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，2021，18（06）：3-4，7.

[5]郭帥，羅松華.面向5G演進的數字化室內分布系統研究[J].中國新通信，2021，23（01）：71-72.