5G室内覆盖共享策略研究

陈佳丽 镡凌博

摘要：中国运营商积极响应国务院的战略要求，力争推进5G基础设施建设共享，提高效率。5G是共享外部设备的成熟技术，已在全国范围内经过应用。将从室外逐渐渗透到室内精细覆盖，以探讨如何在5G室内覆盖共享技术和解决方案。

关键词：5G室内覆盖；共建共享

今天的5G运营商所面临的问题是对通讯网络和网络能力的需求，这使得业务和业务成本迫切地下降。5G网络在运营成本方面投入了大量资金，建设和共享是国家积极推动5G基础设施，以降低效率。中国运营商积极响应国务院的战略，要求5G网络的技术研究及共享方案，以满足不同地区、发展阶段和业务场景的需求。市场预测显示，超过70%的5G应用程式，如智能家庭、智能生产、办公室、工业和汽车的远程服务、主要用于室内的智能电网等。但较高频率的很难从室外抵达室内5G信号实现，因此对于室内无线网络来说，更广泛、更稳定的要求对于5G网络的价值场景是必不可少的。

一、5G应用场景

典型的5G应用程序涵盖用户生活、工作和休闲的所有领域，特别是在人口稠密的城市地区例如大型商业圈、公寓、大学、办公室、运动场、主要道路和复杂区域。这些情景的高流量、高连接性和高机动性给5G带来了巨大挑战。在典型应用程序中，大多数情况下都需要内部网络，但高移动性除外。70%至80%的移动宽带(MBB)流量预计将在室外进行，迫切需要注意空间的覆盖范围和容量。传统的分布式天线系统(DAS)空间分布技术该系统提供了更好的覆盖范围和关键绩效指标，但是随着通信技术的发展和互联网用户需求的增加，困难DAS部署，能力容量有限，关键技术的未来演进受限。因此，远端射频的简化设备、部署这类设备的困难和费用、以及采用新技术以提高行动的灵活性，以及采用新的网络方法来满足室内覆盖和容量要求，对于实现5G愿景至关重要。

二、5G室内网络设计原则

室内的5G网络设计需要开发一种新的移动接入网络体系结构，该体系结构将高灵活性、可扩展性和定制容量相结合，以满5G的业务需求和技术趋势。它允许根据设备容量、频谱资源、企业性能需求和用户需求灵活部署网络资源和网络功能。这包括网络成本和能耗。5G室内网络是按照下列标准设计的:灵活性。它不仅局限于传统的网络解决方案，而且勇于采用新技术，以便能够根据不同的方案和条件灵活部署。智能。实现了资源控制和承载的分离，支持控制和最终用户界面的独立扩展和开发，并在许多基于集中控制的网络部署方案中实现智能网络优化和有效管理。效率。考虑网络部署成本和运营成本。

三、5G室内覆盖共建共享

场景的不同，共享5G室内共建共享有三个主要类别:无源室(DAS)；5G有源室；融合组网覆盖方案。

1）5G无源室分。采用5G频率范围后，无法满足室外覆盖室内深度要求。此外，对于传统的无源室分系统，在5G演进、扩容、演进、管理和操作方面存在问题:(1)DAS设备仅支持3500 MHz或更高频率。(2)DAS扩容这需要第二次进场改造，而且极其复杂。(3)DAS采用无源器件，没有设备状态的实时可视化，操作者不可能始终知道5G室分网络和网络组件的运行状态。因此，没有提供及时、最佳的互联网服务。根据这样的分析，传统的无源室分DAS很难适应室内覆盖新要求和挑战。在业界，室内数字化是跟上5G室内覆盖范围变化的最佳方法，也是成功的关键。

2）5G有源室内。源覆盖方案5G提供了更多活动、更快的易用性、更好的可扩展性、更低的端到端成本和更简单的网络扩展。许多快速、良好、本地和方便的数字网络帮助运营商满足不断增长的业务需求和5G时代的速度。(1)有源室内覆盖系统体系结构。由BBU基带单元、rHUB汇聚单元和pRRU远程无线电单元组成的三层结构，5G高容量支持4×4 MIMO有源室内覆盖系统具有质量高、部署速度快、全链路监控、端到端管理和控制等优点，准确的故障定位等。方便维护和支持新的室内定位服务。4G pRRU和rHUB通过网络电缆连接。pRRU 5g和rHUB支持光电复合电缆，最远距离为300米。对于具有5G有源室以及覆盖和室外宏站基带而言，这是理想部署问题的解决方案。业务功能，合建共享的室内主动覆盖运维功能与室外宏站完全兼容，对于汇聚单元和远程射频单元，协同建设和共享支持最重要的特点是使用一组设备支持多个频段，并考虑共享方案，如NSA和SA.5G主动式室内覆盖系统，可分为分布式（扩展）皮站和一体化皮站。（2）5G分布式（扩展）皮站。5G分布式（扩展）基站是一个小型低功耗室内数字分布式基站，通过固定宽带网和专用环路接入5GC核心网，为用户提供5G移动通信信号覆盖，准确深度覆盖，提升网络数据业务的在线体验，为宏网络吸收热流和分发数据。分布式（扩展）5g微基站采用三层架构，支持蜂窝集成，包括无线和远程基带。请走开。射频远程系统架构中的聚合单元和射频单元与主动室内覆盖系统具有相同的功能。基带单元技术积累时间长，阈值高。目前，实现基带单元有三种解决方案：Intel x86服务器方案。Intel x86 CPU+FPGA加速卡用于完成物理层和高级功能。16核处理器，支持2×4t4r 100MHz或4×2T2R 100MHz单元，具有很强的可扩展性。高通ASIC解决方案：专用于基带的芯片解决方案。ASIC芯片用于完成物理层的功能，并与射频前端集成到prru中。成本低但可扩展性低。MCU仅支持一个100MHz 2T2R单元，NXP解决方案：与Intel解决方案类似，ARM CPU+FPGA加速卡用于完成物理层和高级功能，与Intel解决方案相比，具有成本和功耗优势。拉远基带。基带拉远到射频测距解决方案以外的三个不同位置:远端单元：实现射频物理层和基带功能；汇聚单元：可根据情况使用普通Poe交换机实现MAC层和PHY层之间的消息交换；基带单元：MAC层上的协议栈由Intel通用处理器实现。(3)一体化皮基站5G。是一个小型功率基站，这是完成低功耗、低成本、快速部署、即插即用等任务的有效方法。5G一体化皮基站将基带单元与射频单元相结合。因此，专用网络地址将通过合并网关动态检索，并使用网关创建IPSec VPN隧道，该隧道将解密并传输到5G核心网络。

3）5G融合组网。覆盖解决方案结合了成本低、能耗低、可扩展性高、可灵活扩展等，具有以下优点:(1)安装方便，借助拉无源室分天线，不再需要将皮基站在天花板上置于信源，以实现更灵活的放置。可以降低成本。(2)灵活演进，在通信方式或频谱发生变化时，融合室分方案只需更换少量皮基站、功分器、室分天线和频谱即可重用，迭代和演化灵活性更大；(3)实现共享。在向多家运营商的客户提供通信服务时，融合室分方案只需将所有设备安装到信任的来源即可。共建共享的目标可以通过分合路器、功分器和室分天线实现。

共享5G可显着节省设备投资，有效提高网络设备的使用效率，同时优化网络用户体验。因此，强调共建共享5G必要性和战略意义。在全国设立和测试，并取得了更好的效果。

参考文献：

[1]张娇鹏.5G室内多场景目标网覆盖方案[J].移动通信,2019(09).

[2]马辛涛.5G室内覆盖解决方案研究[J].5G网络创新研讨会,2019(09).