5G特殊場景數(shù)字化室分建設(shè)方案研究

選擇具備可視化運(yùn)維能力、支持靈活小區(qū)分裂擴(kuò)容、支持多路收發(fā)和室內(nèi)定位的數(shù)字化室分系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)覆蓋工程建設(shè)，已成為5G 時(shí)代業(yè)界的共識，但現(xiàn)階段pRRU 直接放裝的建設(shè)模式無法滿足室內(nèi)覆蓋工程全場景的覆蓋需求。隨著5G 室外站的大規(guī)模建設(shè)、終端的普及、新型5G 業(yè)務(wù)的發(fā)展應(yīng)用，為促進(jìn)存量用戶遷轉(zhuǎn)5G、吸引攜號轉(zhuǎn)網(wǎng)和發(fā)展新增5G 用戶，提供全場景的室內(nèi)外無縫連接的網(wǎng)絡(luò)良好體驗(yàn)是5G 網(wǎng)絡(luò)初期各運(yùn)營商爭奪5G 市場競爭力的關(guān)鍵，5G 室分建設(shè)亟待尋求一種可以平衡需求、容量、性能和成本要素的更優(yōu)的解決方案。

特殊場景建設(shè)需求

在5G 室內(nèi)覆蓋的建設(shè)場景中，對于建筑物層高小于3米、平均單房間面積大于20平方米且內(nèi)部格局標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)分布的建筑物室內(nèi)覆蓋方案,被定義為一般覆蓋場景；不符合上述條件的建筑物，被定義為特殊覆蓋場景。特殊場景主要出現(xiàn)在高鐵車站、體育場館、度假酒店等場所中，其建設(shè)需求一般可以歸納為以下幾點(diǎn)：

超遠(yuǎn)覆蓋

超遠(yuǎn)覆蓋主要針對用戶與pRRU 設(shè)備安裝位置的距離大于20米的區(qū)域，主要發(fā)生在高鐵候車廳、會展大廳等場所，由于設(shè)備布放點(diǎn)位的現(xiàn)場限制，造成工程中無法使用內(nèi)置天線pRRU 對用戶進(jìn)行有效覆蓋，因而需要制訂個(gè)性化的覆蓋方案。

超密覆蓋

超密覆蓋主要針對活動開放時(shí)段人員密度超過1人/平方米的區(qū)域，主要發(fā)生在體育場館的看臺、大型商場中庭、高鐵車站的購票取票區(qū)等場所，此類區(qū)域考慮由于用戶過于密集，VR、AR、高清視頻直播等5G 應(yīng)用需求較為豐富，對流量需求大，傳統(tǒng)的覆蓋手段在容量上無法滿足用戶的需要，因而需要制定個(gè)性化的覆蓋方案。

超疏覆蓋

超疏覆蓋主要針對用戶分布過于稀疏，人員密度不超過2人/百平方米，主要發(fā)生在高檔賓館、居民小區(qū)、地下停車場等區(qū)域。在此類區(qū)域中，由于用戶過于稀少，運(yùn)營商基于建設(shè)成本的考慮，需要制定個(gè)性化的薄覆蓋方案。

特殊場景數(shù)字化擴(kuò)展分布建設(shè)方案

數(shù)字化擴(kuò)展分布系統(tǒng)是對5G 常規(guī)數(shù)字化分布系統(tǒng)的擴(kuò)展，即通過對常規(guī)pRRU 射頻端口的改造使其具備外接天線能力，通過調(diào)整外接端口與無源天線的靈活組合，并結(jié)合P-Bridge 級小區(qū)分裂能力，可以形成多種部署方式，兼顧容量與成本，適應(yīng)不同場景的建設(shè)需求。

超遠(yuǎn)場景5G 覆蓋方案

超遠(yuǎn)場景覆蓋主要解決5G 數(shù)字化分布終端pRRU 設(shè)備自帶全向天線的覆蓋瓶頸，通過外接定向板狀天線將終端信號進(jìn)行壓縮聚集，從而延長覆蓋距離。定向天線的選用可有效提升pRRU 覆蓋距離，該場景覆蓋方案如下：

5G 單模覆蓋建設(shè)方案

5G 單模pRRU 有4個(gè)外接端口，5G 信號同時(shí)在4個(gè)通道上同時(shí)承載。具體實(shí)現(xiàn)方案為：直接將pRRU 4個(gè)外置端口外接1副4端口定向板狀天線或2副2端口定向板狀天線，覆蓋同一區(qū)域，在提升覆蓋距離的同時(shí)也保證了5G 4T4R 性能，連接模式如圖1所示。

3/4/5G 多模覆蓋建設(shè)方案

5G 3/4/5多模pRRU 也有4個(gè)外接端口，一般3G 承載在1、2端口，4G 承載在3、4端口，5G 信號同時(shí)在4個(gè)通道上同時(shí)承載，該方案直接將pRRU 4個(gè)外置端口外接1個(gè)4端口天線或2副2端口定向天線，保證了4T4R 性能，連接模式如圖2所示。

工程中，建議小區(qū)覆蓋固定為一個(gè)方向，作為內(nèi)置天線受限的覆蓋距離提升改進(jìn)方案。該方案適用于高流量、高價(jià)值、內(nèi)部隔斷少、較為開闊的場景，如火車站、機(jī)場、大型場館等的覆蓋距離受限區(qū)的覆蓋。

圖1 5G pRRU 外接4端口天線連接示意圖

圖2 5G 多模pRRU+2端口定向天線連接示意圖

圖3 5G pRRU 外接波束賦形天線連接示意圖

超密場景5G 覆蓋方案

超密場景覆蓋主要解決網(wǎng)絡(luò)覆蓋中的容量瓶頸問題，主要使用波束賦形天線對覆蓋區(qū)域的精準(zhǔn)覆蓋控制，從而實(shí)現(xiàn)用戶的精準(zhǔn)容量分區(qū)，進(jìn)而保證網(wǎng)絡(luò)的容量分擔(dān)。覆蓋方案如下：直接將pRRU 4個(gè)外置端口外接1副4端口賦型天線，在利用賦型天線保證精準(zhǔn)分區(qū)覆蓋的同時(shí)也保證5G 4T4R 的性能，連接模式如圖3所示。

超疏場景5G 覆蓋方案

圖4 5G 單模pRRU+2個(gè)2端口天線連接示意圖

圖5 5G 單模pRRU+4個(gè)1端口天線連接示意圖

圖6 5G 多模pRRU 外接2端口天線連接示意圖

超疏場景覆蓋主要解決5G 數(shù)字化分布的成本瓶頸，較傳統(tǒng)無源分布覆蓋而言，數(shù)字化室分建設(shè)成本增加了2-3倍，如何差異化建網(wǎng)，有效提高投資收益率，也是各運(yùn)營商亟待解決的問題。超疏場景覆蓋的建議如下：

5G單模覆蓋建設(shè)方案

5G 單模pRRU 有4個(gè)外接端口，5G 信號同時(shí)在4個(gè)通道上同時(shí)承載，因此可以依據(jù)場景業(yè)務(wù)需求拆分為2路2T2R 室分或4路1T1R 室分，實(shí)現(xiàn)方案如下：

一分二方案：該方案通過外接天線將單個(gè)4路pRRU 覆蓋點(diǎn)位，拆分為2個(gè)2路覆蓋點(diǎn)位，從而有效地增大了覆蓋面積，降低了建網(wǎng)成本。連接模式如圖4所示。

一分四方案：該方案通過外接天線將單個(gè)4路pRRU 覆蓋點(diǎn)位，拆分為4個(gè)單路覆蓋點(diǎn)位，進(jìn)一步增大了覆蓋面積，降低了建網(wǎng)成本。連接模式如圖5所示。

3/4/5G 多模覆蓋建設(shè)方案

由于5G 3/4/5多模pRRU 3G 承載在1、2端口，4G 承載在3、4端口，5G 信號同時(shí)在4個(gè)通道上同時(shí)承載，所以在覆蓋拆分時(shí)為保證覆蓋制式的完整性必須進(jìn)行交錯拆分，及1、3端口配合使用，2、4端口配合使用，這樣才能保證每個(gè)覆蓋點(diǎn)位3/4/5G 信號均有覆蓋。連接模式如圖6所示。

在工程使用時(shí)，單pRRU 可外接2副全向天線進(jìn)行面覆蓋，如高檔賓館住宿區(qū)、高檔寫字樓辦公區(qū)，也可外接2副板狀天線進(jìn)行線覆蓋，如高鐵站臺、地鐵通道等。

總結(jié)

本文從室分網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的角度，按照建設(shè)需求，將5G 室分建設(shè)中非典型開闊場景劃分為超遠(yuǎn)、超密、超疏3種特殊場景，提出了通過pRRU 外接無源天線的靈活組合方案，以應(yīng)對5G 室內(nèi)特殊場景進(jìn)行個(gè)性化覆蓋需求，解決了常規(guī)數(shù)字化室分建設(shè)無法滿足5G 室內(nèi)覆蓋中面臨的全場景需求的難題。方案在匹配場景下性能可滿足5G 網(wǎng)絡(luò)需求，且綜合部署成本優(yōu)勢明顯。