摘要：5G技術(shù)的出現(xiàn)是我國乃至世界通信行業(yè)的一個(gè)重要的里程碑，它將極大的改變?nèi)藗兊耐ㄐ欧绞剑瑸槲覀兊纳�活帶來極大的便利。2019年是5G技術(shù)首次推向市場(chǎng)的一年，也以稱之為其建設(shè)元年。5G技術(shù)具有高頻率和高速率的特點(diǎn)，但也正是這一特點(diǎn)使得傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)不在足以支持5G。在本文中，筆者首先對(duì)5G頻譜進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并重點(diǎn)對(duì)MIMO技術(shù)進(jìn)行了分析，提供了一些建設(shè)方案，以期能夠給相關(guān)人員提供參考。

　　關(guān)鍵詞：室內(nèi)分布系統(tǒng);頻段;多通路;升級(jí);數(shù)字化

　　前言

　　有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前有接近一半的流量是在室內(nèi)產(chǎn)生的，并且根據(jù)預(yù)測(cè)當(dāng)5G技術(shù)普及以后，該數(shù)據(jù)會(huì)上升到70%。所以，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋一直是各大運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)問題。隨著5G技術(shù)的出現(xiàn)，VR、AR、云桌面等技術(shù)的普及面將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，這也對(duì)室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的速度和穩(wěn)定性都有更高的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國三大運(yùn)營商在全國范圍內(nèi)共架設(shè)了50萬套室內(nèi)分布系統(tǒng)，其中有超過80%采用的方法是無源分布系統(tǒng)。這種系統(tǒng)屬于傳統(tǒng)的架設(shè)方式，是難以順利向5G推進(jìn)的。因此，需要考慮是如何在保留現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備資源的前提下進(jìn)行重新升級(jí)和規(guī)劃，使其順利的向5G演進(jìn)。

　　1.5G頻段分配情況

　　截止到2020年1月，5G標(biāo)準(zhǔn)Maindrop和Latedrop都已經(jīng)被凍結(jié)。在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)可用的頻譜資源進(jìn)行了分類，第一個(gè)頻段是Sub6G頻段，其頻率范圍在450MHz到6000MHz之間。這個(gè)頻率段屬于低頻段，是5G使用最多的頻段。此外，從全球范圍內(nèi)來看其他頻段也有部分國家在使用，如2.6GHz、4.9GHz。Sub6G頻段將會(huì)是未來進(jìn)行室內(nèi)系統(tǒng)建設(shè)的主要頻段。第二個(gè)頻段即是高頻頻段，其頻率在24250MHz到52600MHz之間。高頻段主要是作為5G的擴(kuò)展頻段，其功能在于微小基站的建設(shè)和吸收區(qū)域流量。我國三家運(yùn)營商獲得的5G使用頻段并不完全相同，其移動(dòng)公司獲得2.6GHz、4.9GHz頻段，而聯(lián)通公司和中國電信將共同獲得3.5GHz來進(jìn)行5G建設(shè)。

　　2.5G室內(nèi)MIMO技術(shù)分析

　　大規(guī)模MIMO技術(shù)的主要作用是提升系統(tǒng)的容量。為了獲得更大的自由度空間，往往在收發(fā)裝置的兩端配置多根天線，尤其是在基站等重點(diǎn)地區(qū)一般會(huì)配置大量的天線單元。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于不僅能夠?qū)崿F(xiàn)小區(qū)內(nèi)空間的的復(fù)用，而且可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)之前干擾抑制。相對(duì)于4G技術(shù)，5G技術(shù)的發(fā)射端所支持的流數(shù)更多，從2/4/8流提升到了16和24流。同時(shí)，接收端的流數(shù)也有所增加，從4G的1流和2流提升到了4流和8流。

　　在室內(nèi)分布系統(tǒng)中，由于室內(nèi)覆蓋面積較小因此能夠提供高質(zhì)量的信號(hào)覆蓋。此外，大規(guī)模MIMO在架設(shè)時(shí)需要對(duì)天線進(jìn)行大量配置，而配置的天線尺寸較大，在室內(nèi)并不具有可行性。在4G時(shí)代，進(jìn)行室內(nèi)建設(shè)時(shí)一般采用的是單流或者雙流，而在5G技術(shù)的支持下，可以考慮用雙流和四流。其中四流方式更加適合高容量場(chǎng)景。傳統(tǒng)施工中，DAS需要架設(shè)饋線，導(dǎo)致施工難度較大，因此不考慮采用四流方式對(duì)其進(jìn)行建設(shè)。而雙流DAS上行速率要比DIS慢5dB左右，因此其上行速率的最大值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于DIS。

　　3傳統(tǒng)室分演進(jìn)分析

　　在過去，進(jìn)行室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)需要用到的器件較多，有天線、饋線、耦合器和合路器等。從表2可知，現(xiàn)有的無源器件都能夠支持2.6GHz頻段;而并不都能夠支持3.5GHz，在該頻段下，耦合器和功分器的性能將以受到極大的考驗(yàn)，并且饋線的損耗率將會(huì)明顯增大。

　　傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)經(jīng)過多年的技術(shù)沉淀已經(jīng)具有了十分成熟的建設(shè)模式，且具有成本低、高效率等特點(diǎn)，但是對(duì)于未來的語無需求而言，其性能還是存在一定的短板。其監(jiān)控性達(dá)不到要求，并且故障排除的成本較高，也不支持室內(nèi)定位和進(jìn)一步擴(kuò)容。

　　如果使用2.6GHz頻段，那么現(xiàn)有的器件基本上都可以正常發(fā)揮功能。因此，可以采用直接合路的方式來事項(xiàng)向5G的轉(zhuǎn)化。也可以在原有的單流分布系統(tǒng)上直接進(jìn)行新路的架設(shè)，使其能夠接受雙流。室內(nèi)應(yīng)用存在一些場(chǎng)景是需要定位的，為了實(shí)現(xiàn)此功能，可以考慮對(duì)現(xiàn)有的合路器等元器件進(jìn)行改造，使其具備通直流的功能。添加藍(lán)牙有源模塊來支持DAS進(jìn)行定位與監(jiān)控。但是如果使用的是3.5GHz這一頻段，那么其向5G的轉(zhuǎn)變就沒有這么簡單。

　　4新型室分建設(shè)分析

　　一種新的室內(nèi)分布系統(tǒng)。這種新型的分布系統(tǒng)采用的是三級(jí)架構(gòu)組網(wǎng)，分別是BBU、HUB和pRRU。作為一個(gè)有源系統(tǒng)，它采用了光纖或者網(wǎng)線來代替饋線，這點(diǎn)和傳統(tǒng)的DAS有所不同，而且通過綜合布線系統(tǒng)，還能夠加快部署的速度。作為一中小功率的RRU設(shè)備、pRRU的部署靈活性較強(qiáng)，能夠根據(jù)實(shí)際的情況來決定小區(qū)之間是否合并或者分裂，解決了網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面的問題。而且BBU、HUB和pRRU這三者都是有源設(shè)備，可以輕易知道各個(gè)設(shè)備的位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能。

　　分布式皮飛站支持2.6/3.5GHz的波，而且連毫米波也能夠支持，所以它并不會(huì)受到頻率使用的制約。從被提出到現(xiàn)在，許多的4G站點(diǎn)都部署了分布式皮飛站。分布式皮飛站是可以同時(shí)應(yīng)用于4G和5G部署上的室內(nèi)分布系統(tǒng)，因?yàn)殡m然4G室內(nèi)分布系統(tǒng)在2.1/2.3GHz部署上產(chǎn)生的鏈路以及穿透損耗要比5G在2.6/3.5GHz上部署的要小，但是5G在抗干擾以及空口效率等方面是要優(yōu)于4G的。

　　如果4G站點(diǎn)內(nèi)部署的是DIS室內(nèi)分布系統(tǒng)，而又想將其升級(jí)為5G站點(diǎn)，就可以增加5G單模pRRU或者用4/5G雙模pRRU來替換原pRRU就能夠來實(shí)現(xiàn)。

　　通過利用光纖或網(wǎng)線來替換饋線，分布式皮飛站的單點(diǎn)位覆蓋率變得要比傳統(tǒng)的DAS要高，適合應(yīng)用于比較寬闊而且障礙物少的區(qū)域。而如果區(qū)域內(nèi)的障礙物比較多，對(duì)信號(hào)的阻隔較強(qiáng)，就可以使用分布式皮飛站與SmartDAS混合的方案進(jìn)行部署。由于后者的造價(jià)要比傳統(tǒng)的DAS要高出許多，便提出了前者的方案。在拓展型皮飛站的方案中，為了降低成本，需要減少pRRU的數(shù)量，而且專用的Hub單元會(huì)變成普通的Hub單元，適用于酒店等信號(hào)隔離效果較強(qiáng)的區(qū)域。

　　雖然上述兩個(gè)皮飛站的組成結(jié)構(gòu)總體上保持一致，但是在拓展型皮飛站中，專用芯片已經(jīng)被通用x86服務(wù)器平臺(tái)所替換，所以成本也會(huì)有所降低，同時(shí)基帶單元的處理復(fù)雜度也會(huì)降低，但是分布式皮飛站能夠支持的小區(qū)分裂數(shù)會(huì)比這種方案要多，所以它主要用于解決低成本室內(nèi)覆蓋的問題。此外，拓展型皮飛站與SmartDAS混合的方案可以使成本下降到更低的水平，主要用于解決室內(nèi)覆蓋問題。

　　5各種技術(shù)應(yīng)用分析

　　5G的室內(nèi)分布問題一共有傳統(tǒng)DAS、SmartDAS、分布式/拓展型皮飛站、分布式/拓展型皮飛站+SmartDAS混合這6中解決方案。而在這些方案中，除了第1種以外，后面5種都是有源系統(tǒng)，可以看出，有源系統(tǒng)是5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。傳統(tǒng)DAS的發(fā)展方向是智能化，如果將其中的一些pRRU改成SmartDAS天線，并將組網(wǎng)方案替換為融合組網(wǎng)，那么不僅能夠節(jié)約三四成的成本，還能夠提高運(yùn)算能力并增加大數(shù)據(jù)能力。

　　因?yàn)榉植际狡わw站的小區(qū)分裂數(shù)較高而且能夠支持4T4R，所以其建網(wǎng)成本是擴(kuò)展型皮飛站的2.5倍，使用的區(qū)域也比較多，比如學(xué)校或者體育場(chǎng)館等高價(jià)值場(chǎng)景。而擴(kuò)展型皮飛站以及另外兩種混合方案則比較適合中價(jià)值區(qū)域，比如商場(chǎng)和醫(yī)院等。最后是適合應(yīng)用于低價(jià)值區(qū)域的傳統(tǒng)DAS以及SmartDAS方案，可以在小區(qū)內(nèi)進(jìn)行建設(shè)。

　　結(jié)語：

　　綜上所述，5G技術(shù)的大量普及已經(jīng)成為定局，未來室內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生更多的流量數(shù)據(jù)。因此做好室內(nèi)分布系統(tǒng)向5G的轉(zhuǎn)變是十分有必要的。建設(shè)人員需要根據(jù)實(shí)際需求和現(xiàn)有資源等情況來進(jìn)行技術(shù)組合。實(shí)際上，無論是哪種技術(shù)都存在其優(yōu)缺點(diǎn)，建設(shè)人員需要進(jìn)行妥善選擇。

　　參考文獻(xiàn)

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　　通信工程師論文投稿刊物：廣西通信技術(shù)(季刊)創(chuàng)刊于1981年，由廣西通信學(xué)會(huì);廣西郵電科技情報(bào)中心站主辦。是公開發(fā)行的技術(shù)性刊物，面向全國通信行業(yè)發(fā)行，其宗旨是貫徹“經(jīng)濟(jì)建設(shè)必須依靠科學(xué)技術(shù)，科學(xué)技術(shù)工作必須面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)”的科技方針。