基于多制式pRRU放大器的室分低成本覆蓋方案

摘要：文章主要以多制式pRRU放大器覆蓋方案為研究對象，選取一處典型場景改造，通過現場覆蓋測試及成本評估，驗證了該方案在室分覆蓋中較優的覆蓋性能及較好的經濟性。

關鍵詞：多制式pRRU放大器；低成本；室分覆蓋

Low Cost Coverage Scheme for Room Separation Based

on Multi-Standard pRRU Amplifier

LI Rui， LIU Kerong

（Wuhan Hongxin Technology Service Co.， Ltd.， Wuhan 430205， China）

Abstract： The article mainly focuses on the coverage scheme of a multi-standard pRRU amplifier， selects a typical scenario for renovation， and verifies its superior coverage performance and good economy in room separation coverage through on-site coverage testing and cost evaluation.

Key words： multi standard pRRU amplifier; low cost; compartment coverage

未來十年，4G仍將與5G長期共存且互為補充。運營商應立足于現狀，統籌制定4G/5G協同發展策略[1]，避免過度投入，利用現有資源解決大中型場景室內外覆蓋問題，提升網絡覆蓋的廣度和深度，以提供相對無縫的用戶體驗。本文對此展開分析，在傳統室分建設的基礎上，探索利用多制式pRRU放大器的組網方式，深度挖掘現網能力，在確保覆蓋能力的同時降低建網及運維成本，提升客戶感知的可行性。

1" "多制式pRRU放大器室分覆蓋分析

1.1 現網建設存在的問題

目前現網新型室分（也稱數字化室分）已經普遍應用，產品定位于室內信號精細覆蓋，小區容量較大，但功率一般為100～250 mW[2]，小區業務容量大、功率小，造成小區容量資源浪費，無法解決大、中場景室內外覆蓋問題，且受限于帶寬處理能力、5G 4T4R需求、共建共享等，因現有4G數字化室分產品無法平滑升級至相應5G產品，隨著5G網絡的建設，4G pRRU類產品變成閑置資產，其價值未完全利用。多制式pRRU大功率放大器系統可以在運營商4G、5G網絡優化、細分市場、最大化利用數字室分資產中發揮重大的作用。

1.2 多制式pRRU放大器方案原理

多制式pRRU放大器是一種全新的低成本覆蓋的解決方案，對新型室分pRRU的射頻信號進行功率放大升級，增強產品覆蓋能力，可廣泛適用于大中場景中室內外覆蓋，解決大型建筑物（群）、城中村、住宅小區、辦公樓內的信號覆蓋問題，也可用于公路、旅游區、偏遠村鎮等的覆蓋。

1.2.1 系統架構

多制式pRRU放大器系統位于新型室分系統的最末級，通過射頻饋線同pRRU輸出口連接，系統原理框圖如圖1所示。

該系統創新性地組合新型室分+多制式pRRU放大器，對新型室分pRRU的射頻信號進行功率放大，將其放大成20W/每通道射頻信號，通過天饋系統對目標區域進行信號覆蓋，同時吸取了新型室分靈活組網、快速部署、自帶容量[3]和pRRU放大器的低成本組網、覆蓋范圍大的優勢。新型室分+多制式pRRU放大器利用“一根網線”或“一根光纖”即可快速、精準提升網絡覆蓋能力，在地下室、電梯機房、城中村、中小企業（辦公樓、宿舍樓）、高速高鐵隧道、農村低話務區及緊急通信保障等場景中低成本快速部署4G/5G網絡。

1.2.2 系統特點

多制式pRRU放大器系統可支持單家運營商或多運營商、多種帶寬、多種通道的設置和選擇。可以單獨組網覆蓋，也可和2G、3G和LTE的原有覆蓋系統合路，解決移動通信信號弱區和盲區問題，有效提升網絡覆蓋能力及容量和質量，降低建網成本，系統特點如下。

（1）最大化利用數字化室分資產。支持現有運營商數字化pRRU/Qcell/Dot類產品，可以對pRRU類產品進行升級，將其功率提高至每通道10 W、20 W，提升覆蓋的廣度和深度，使其覆蓋能力和普通的RRU產品對齊，能夠在更多室內外中低價值的大中型場景中使用，低成本實現容量覆蓋。

（2）具備4G到5G演進能力和多通道能力。多制式pRRU大功率放大器系統全面支持國內已分配4G和5G頻段，支持5 MHz/10 MHz/15 MHz/20 MHz/100 MHz/160 MHz/200 MHz的信道帶寬，較好地解決大功率信源缺乏的問題，支持單獨4G/5G以及4G+5G多種組合配置，對于有演進需求的場景可提前部署4G/5G雙模產品，同時支持2T2R及4T4R，在同等投入的情況下，性能優于大功率直放站類產品。

（3）支持光纖拉遠，彌補傳輸距離較短的短板。RHUB和pRRU間原來采用網線傳輸，只能支持100 m距離（通過增程器也最多擴展到200 m），采用復合光纜傳輸一般建議距離為300 m[4]，嚴重限制使用場景，而改造成光纖傳輸后pRRU與RHUB之間鏈路傳輸距離為2～5 km。

（4）保留原有網管系統和組網，方便升級和維護。多制式pRRU放大器首先是在設備網管上和主設備基站網管系統具有天然的統一性，其附加的功率放大部分也可利用主設備網管的rank值和流量變化實現監控；同時緊密銜接現有主設備網管系統，與現網的維護體系無縫對接，實現自動派障[5]。多制式pRRU放大器支持通過主設備網管系統對相關指標進行遠程監測；改造應用后，不影響RHUB對PRRU控制和監控功能。其次，多制式pRRU大功率放大器還可以選配云監控和本地監控，通過訪問云平臺或者是本地Wi-Fi熱點，實現對設備告警參數、狀態參數、設置參數、設備參數的監控。

（5）建網成本低，減輕投資壓力。

（6）系統功耗低，降低運維成本。

1.2.3 多制式pRRU放大器系統與同類覆蓋方案對比

1.2.4 系統主要應用場景

（1）住宅小區、地下停車場。采用pRRU+多制式pRRU放大器+大張角天線，有效解決高層和低層的覆蓋深度和精度。根據樓宇高度、間距、寬度等，設計天線參數、指標，通過樓間“對打”的覆蓋方式有效解決住宅小區無線網絡覆蓋問題，同時通過合理劃分小區，控制信號泄露、干擾等。

（2）室外廣覆蓋。采用pRRU+多制式pRRU放大器+基站天線，替代大功率RRU，充分利用現有數字室分資源，解決室外盲區、農村、山村、城郊等區域的覆蓋問題。

（3）中小辦公樓等室分場景。pRRU+多制式pRRU放大器+傳統分布或高增益平板天線進行簡易覆蓋。主打差異化建設，針對同一室分場景，在話務量或容量需求低的區域，可有效降低建設成本。

2" "多制式pRRU放大器實施應用

2.1 室分站點概況

某市一住宅小區地下停車場因無室分覆蓋，用戶在停車場內無信號，引起用戶不滿，產生投訴，需新建室分解決該地下停車場無線通信網絡覆蓋問題。

由于網絡建設投資不斷向5G網絡傾斜，LTE網絡投資逐漸減少，LTE室分設備資源不再提供后，若想解決地下室內場景LTE覆蓋問題，只能利用現有的pRRU資源。住宅小區地下車庫屬于低負荷場景，對室分設備負載承受能力要求不高，在設計覆蓋方案時通常只需要保證整體覆蓋率即可。若使用常見的多PRRU安裝方式，則多個PRRU的負載承受能力會遠遠超過需要。在保證覆蓋的基礎上，應盡力減少不必要的成本投入，才能最大程度提升效益。

新建的pRRU+pRRU功率放大器支持LTE 1800M頻段，最大輸出功率（單通道）為20 W，通過CAT6類以太網線接入pHUB匯聚單元，能提供多樣化的LTE移動網絡業務覆蓋服務。共開通1個華為Lampsite小區，包含3個pRRU放大器，每個pRRU放大器外接2個板狀天線（共6個板狀天線），設計要求保證車庫LTE覆蓋率100%。

2.2 覆蓋效果評估

系統開通后對地下停車場進行了覆蓋測試，DT測試數據如表2所示。

測試結果顯示：4G LTE平均RSRP為-69.72 dBm，平均SINR為24.37 dB，平均上行速率為43.99 Mbps，平均下行速率為115.66 Mbps，系統實現了多徑雙流增益，下載速率達到了雙流的覆蓋效果。整體覆蓋率為100.00%，覆蓋良好，無弱覆蓋及質差區域。測試結果表明，該方案能夠有效解決該小區地下車庫LTE覆蓋問題。

2.3 建設成本評估

（1）方案一：pRRU+pRRU功率放大器+高增益定向板狀天線（實際應用方案）。共采用華為3912 pRRU 3臺，單價6 000元/臺（平均每pRRU造價含HUB設備費、施工費）；20 W pRRU放大器3臺，單價8 500元/臺；高增益定向板狀天線6副，單價350元/副；天線安裝費1 200元；方案一總造價46 800元。

（2）方案二：RRU+傳統室分系統。共采用華為RRU 3臺，單價22 000元/臺；室分全向吸頂天線36副，單價17.46元/臺；1/2饋線991米，單價7.82元/米；腔體無源器件33個，單價18.81元/個；分布系統施工費

7 200元；方案二總造價82 198.91元。

（3）方案三：新型室分Lampsite覆蓋方式。共采用華為3912 pRRU 18臺，單價6 000元/臺（平均每臺pRRU造價含HUB設備費、施工費）；方案三總造價為108 000元。

綜合對比三種建設方案成本可知，在保證覆蓋質量前提下，方案一相比方案二能節省約35 398.91元成本，成本下降約43%；方案一比方案三節省61 200元，成本下降約56.7%，總成本最低。

2.4 運維成本評估

根據三套方案設備實際功耗核算，方案一和方案二設備耗電量基本一致，方案三的耗電量最大，三種方案的運維成本如表3所示。

綜合結論：總體評估在解決低負荷場景覆蓋問題時，pRRU+pRRU功率放大器+高增益定向板狀天線方案相比傳統RRU+天饋系統以及新型數字室分Lampsite方案，無論從覆蓋性能、成本還是從功耗來看都更為經濟適用，能夠節省建設投資及后期運維成本。

3" "結束語

本文提出的采用多制式pRRU放大器覆蓋方案可替換原有RRU或分布式皮站作為室分覆蓋信源，在LTE投資受限、NR投資壓力大的情況下，其覆蓋效果與RRU或分布式皮站方案相當，上網視頻、VoLTE電話總體上順暢，不卡頓。在投資受限的情況下，采用該方案組網方式能夠實現更大的室內深度覆蓋，可作為未來5G室分建設一種補充方案。

參考文獻

[1] 馬嘉璐．5G將和4G長期共存 2025年5G用戶將達8.16億戶[J]．科學大觀園，2020（2）：32-33.

[2] 潘偉力．Lampsite室內覆蓋解決方案研究[J]．中國新通信，2015（6）：104-106.

[3] 陳青山．Lampsite深度覆蓋應用研究[J]．信息通信，2017（4）：262-264.

[4] 梁力維，魏廣寧．5G室內分布系統解決方案[J]．移動通信，2019（12）：67-73.

[5] 徐凡，吳鋒，葉藹笙，等．基于PON網絡小微站的商業樓宇深度覆蓋方案研究[J]．移動通信，2018（10）：80-84.

作者簡介：李" "銳（1973-），男，漢族，湖南郴州人，中級工程師，本科，研究方向為無線通信、系統集成。

劉克榮（1979-），男，漢族，湖北荊州人，中級工程師，本科，研究方向為無線通信、系統集成。