浅谈5g室内分布系统的全面改造

2020-07-28 17:09王乃秀
中国电气工程学报 2020年2期
关键词:器件射频频段

王乃秀

摘要:在时代快速的发展的同时,也有更多的业务发生了改变,为了满足信息用户的需求,也为了更好的发展,室内通讯分布系统需要逐渐加强。5G时代,室内业务对体验感的要求逐渐增加,想要提升业务办理的效率,就需要对室内分布系统进行全面改造。5G时代要求各个方面都要达到低时延、高速率、大连接特征的要求,由此业务的灵活度以及智能化也在逐渐增加。本文针对移动通讯室内分布系统的现状进行分析,根据时代发展的相关数据對系统进行全面改造提供理论依据。

关键词:5G时代 室内分布

随着信息化的逐渐成熟,对其研究也更加的深入,客户对网路通信的要求也逐渐增强。在5G时代到来时,各个企业抓住机遇,借此提供企业的整体水平。5G时代室内分布系统的性能需要运用在个性化产业中,全面提高信息服务,5G通过建立更加完善的网络体系,为一些个性化产业提供了良好的网络环境,为了促进经济发展,需要对传统的室内分布系统进行改造,以便满足用户以及企业对通讯的更高需求,也有助于人们开启全新的生活篇章。

一、移动通信室内分布系统现状分析

目前,国内的运营商依旧采用传统的DAS来解决室内分布系统,对系统内的覆盖问题进行试探。DAS主要采用无源器件,产业链成熟,具有投资小、故障率低、系统简单有效、后期可以通过合路进行多系统扩容等优点。但是随着移动业务的变化,传统DAS面临巨大挑战。

工程建设难度大,升级改造困难

传统的DAS需要采用大量的无源器件,在建设过程中无疑是提高了工程建设的难度,在网络快速发展的同时,需要对室内分布系统进行改造,由于采用DAS,在改造时也产生了巨大的困难。对LTE室分进行双路改造时,新建节点多,某些区域可能已经没有改造空间,同时由于器件老化程度不同,施工工艺不同等原因,难以保证LTE双路平衡,更无法支持大规模MIMO。

故障排查难度大

室内分布系统需要进行定期的检验与维护,在与物业进行协调时会产生一些小问题。传统的室内分布系统,内部器件较多,在维护和排查故障时会对工作效率产生一定的阻碍,大大提高了时间成本。对于大型的室内分布系统,巡查起来更是困难重重,需要掌握专业的知识,同时需要花费大量的时间和精力对故障进行排查。传统的室内分布系统节点较多,楼宇进行改造但是图纸没有得到更新,更是提高了故障排查的难度,直接增加了网络运维成本。

当前器件不支持高频段

当前传统DAS的无源器件支持的最高频段多为2.7GHz左右,对于3.5GHz及以上频段基本无法使用,同轴电缆的传输损耗随着频段的升高而大幅度增加,3.5GHz及以上频段,每百米损耗基本无法在工程上使用。

二、新型分布式室分系统的引入及发展

传统的DAS面对巨大的挑战,面对此现状,各个厂家推行新型数字化室内分布系统。此系统不仅施工简单,为故障排查等节省了成本,也具备5G时代对室内分布系统的需求。新型数字化系统可实现可视化运维和多通道MIMO、容易扩容及演进。各大运营商,以及在不同的场地中都可以满足需求。随着时代的快速发展,目前数字化信息,以及网络有更高的发展。高清视频,室内定位,AR,VR等众多的新型科技都对室内分布系统有更高的需求。要求室内分布系统可以满足大带宽,高容量,低时延等刚性要求。最终需要室分系统应该具有施工简单、协调容易、能平滑升级、运维可视、网络管理智能化等特点。对此,新型数字化室分系统有着明显的优势。

工程实施简单,可以平滑升级

5G时代主要使用3.5GHz、4.9GHz等高频段,受此影响,室分系统末端数量将会海量增加,这就要求5G室分设备应该体积小、重量轻、安装简单,部署迅速。新型数字化室内分布系统采用的结构大大减少了连接点,故障隐患发生的概率减少,排查的效率也大大提高。网线作为传输介质,可以为元旦的射频单元供电。网线的质量较轻,也更容易安装,由此建设工期大大减少,减少了视觉的冲击,让各个部门之间可以更好的沟通,提高了整体的工作效率。

可视化运维,系统维护及故障排查简单

5G时代,网络密集组网成常态,末端射频发射单元数量将大幅度增加,因此对网络设备及末端发射单元进行实时监控是网络的基本功能之一,尽量做到非硬件原因不去现场。新型数字化室内分布系统采用原器件,可以对设备的工作状态进行监控,为故障排查提供了帮助,也实现了运行的可视化。该系统可以根据周边的运营情况进行自我诊断,自我优化,对故障进行整合,减少了人工的需求,降低了整体成本。

升级改造方便

新型数字化室内分布系统利用网线光纤传输信号,支持高频段,可以满足5G时代对整体空间的需求。新型数字化室分系统在设计时就考虑了MIMO,目前设备默认都支持2T2R,并且可以利用软件控制升级至4T4R。Massive MIMO是5G网络的关键技术之一,未来5G室分系统至少应该支持4?4MIMO。

技术更新

室外接入单元包括按次序连接的施主天线、第一射频放大器和第一数字处理器,所述施主天线用以建立所述室外接入单元与5G基站之间的无线连接,所述第一射频放大器用以对所述施主天线或所述第一数字处理器发送的射频信号进行放大,所述第一数字处理器与所述室内覆盖单元连接,所述第一数字处理器用以对所述第一射频放大器发送的放大后的射频信号或所述室内覆盖单元发送的数字信号进行转换。

三、5G室内分布系统建设的重要性

在2019年的IMT-2020(5G)峰会上,中国铁塔技术部无线技术总监邹勇就提到,室内是5G重要应用场景,室内的业务占比越来越高,据相关统计,4G时代的70%业务发生在室内,而5G将超过85%的应用发生在室内。目前,我国5G频段主要包括2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz,未来还有毫米波。相比现在4G主流频段,5G频段比较高,频段越高,传输损耗包括网络穿透损耗都会很大。相关的数据表明,4G的sub-3GHz可穿透两堵砖墙,C-Band只能穿透一堵砖墙,毫米波不具备穿墙能力。重要的5G室内场景都会有5G室分(室内分布系统)的建设要求,建设的重要性也就更加突出。4G时代,移动网络使用场景主要还是集中于个人消费者,通过软件看电影、刷抖音、刷微博、语音或视频社交等。5G网络的到来会让室内应用更加多样化,对网络的要求更高的,比如云、VR、AR、8K高清、智能制造、无线医疗,这些业务将主要发生在室内。5G时代,网络密集组网成常态,末端射频发射单元数量将大幅度增加,因此对网络设备及末端发射单元进行实时监控是网络的基本功能之一,尽量做到非硬件原因不去现场。5G移动网络目前不会应用于各个消费者,更多的是运用在各大企业中,提高企业内部的发展。5G时代,人们可以利用网络优势对实现AI技术的整合,将5G与AI结合,提高产品的质量,也为企业内部降低成本,最终这些业务都将发生在室内,由此对室内分布系统进行改造具有重要的意义。

四、结语

对室内分布系统进行改造,采用新型的数字化室内分布系统,此系统部署简单同时提高了整体的技术。此系统可以支持4G、4.5G、5G各阶段的业务、容量、用户体验等需求。最大程度上保护了运营商的信息安全,也提高了运营商的工作效率。传统的DAS具有一定的作用,对一切功能较低,需求较低的场所仍然可以采用。

参考文献:

于新雁;陈金;5G室内分布性能与建设策略[J];电信技术;2019年09期

陈慧敏;刘磊;室内分布系统面向5G演进方案探讨[J];广东通信技术;2019年03期

万忠宝;铁塔室内分布系统排障方法研究[J];中国新通信;2017年05期

冯业伟;2G和3G室内分布系统演进研究[J];现代信息科技;2019年08期

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