In het 5G-tijdperk zijn binnenshuis de belangrijkste plekken waar verschillende toepassingsscenario’s plaatsvinden. Het realiseren van een efficiënte, economische en hoogwaardige dekking van indoor 5G-netwerken is een van de meest zorgwekkende kwesties voor operators geworden. Bestaande dekkingsoplossingen voor binnenshuis omvatten hoofdzakelijk drie constructiemethoden: overdekte buitenruimte, traditionele passieve DAS en nieuwe digitale binnenruimte. Verschillende oplossingen worden geconfronteerd met verschillende uitdagingen bij de evolutie naar 5G.
Buitenbasisstations dekken binnenshuis
Buitenbasisstations die rekening houden met binnendekking hebben de voordelen van snelle netwerkopbouw en lage investeringskosten, en zijn een meer gebruikelijke vorm van binnendekking geworden in de vroege stadia van netwerkconstructie. Buitendekking binnenshuis is vooral geschikt voor afzonderlijke gebouwen met kleine oppervlakken van één verdieping en bouwmaterialen die gemakkelijk door draadloze signalen worden gepenetreerd. En er zijn veel factoren die de kwaliteit van de dekking beperken, waaronder bouwmaterialen, bouwconstructies, frequentie, capaciteitsvereisten, enz., waardoor het moeilijk wordt om te voldoen aan de vereisten voor een diepe dekking van grote gebouwen.
Outdoor- en indoordekking worden geconfronteerd met nieuwe uitdagingen in de evolutie naar 5G:
(1) Dieptedekking binnenshuis van de 5G-frequentieband is moeilijk
5G gebruikt een hoger spectrum om bredere frequentiebandbronnen te verkrijgen. De voortplantingskenmerken van draadloze signalen zijn echter dat hoe hoger de frequentie, hoe groter het ruimtelijke voortplantingsverlies in de ruimte en hoe hoger het penetratieverlies van doordringende bouwmaterialen, wat de impact ervan op diepe installaties binnenshuis zal beïnvloeden. dekkingsvermogen. Volgens de berekening van het voortplantingsmodel is op dezelfde afstand: het padverlies van 2,6 GHz ongeveer 45 dB hoger dan dat van 18 GHz; het padverlies van 35GHz is ongeveer 25dB hoger dan dat van 2,6GHz.
(2) Het is moeilijk voor 5G-macrostations om dekking te bieden voor hoogbouw in het Jicheng-district
De SSB-bundelconfiguratie van het 5G-macrostation bepaalt in principe de basisdekking van 5G NR. Horizontale 7/8 balken zijn momenteel veelgebruikte SSB-configuratieoplossingen met meerdere balken. Het voordeel is dat horizontale energiegerichte smalle bundels en multi-beam scannen en transmissie in horizontale richting optimale dekkingsprestaties in horizontale richting kunnen garanderen, wat in principe gelijkwaardig is aan de dekking van het smalle bundel PDSCH-bedrijfskanaal met beamforming, volledig het probleem oplossen. Het lost het probleem op dat de dekking van 4G LTE Massive MIMO single wide beam uitzendkanalen slechter is dan die van het zakelijke kanaal. Deze oplossing heeft echter beperkingen: ze gebruikt al het aantal bundels dat in de overeenkomst is gespecificeerd, neemt daaropvolgende optimalisatieruimte in één keer in beslag en heeft een zwakke driedimensionale 3D-dekking in hoge ruimtes, wat de prestaties van de dekking binnenshuis beperkt. wolkenkrabbers.
Traditionele passieve DAS
Traditionele passieve DAS maakt gebruik van passieve componenten zoals schakelaars, stroomverdelers en combiners om de radiofrequentiesignalen van de RRU te splitsen en te verzenden, en verdeelt de signalen zo gelijkmatig mogelijk via feeders naar elk apparaat dat verspreid over verschillende delen van het gebouw is geïnstalleerd. op een antenne om een gelijkmatige distributie van signalen binnenshuis te bereiken.
Het passieve DAS-ruimtesubsysteem heeft een enorme bestaande markt en een hoge technologische volwassenheid. Het is eenvoudig om het delen van meerdere frequenties, meerdere standaarden en meerdere operators te introduceren via de combinatiemethode. Hoe bestaande DAS in het 5G-tijdperk kunnen worden hergebruikt om investeringen te beschermen en deze te gebruiken in dekkingsscenario's met lage en gemiddelde capaciteit is nog steeds een belangrijk aandachtspunt voor operators.
Traditionele passieve DAS staat voor nieuwe uitdagingen bij de evolutie naar 5G.
(1) Het is moeilijk voor DAS om aan de grotere capaciteitsbehoeften van 5G te voldoen via multi-channel transformatie
Om aan de grotere capaciteitsvereisten van 5G te voldoen, vereist de traditionele DAS-systeemtransformatieoplossing het toevoegen van meer kanalen aan het bestaande DAS-systeem om een geleidelijke uitbreiding van de netwerkcapaciteit te bereiken. In het daadwerkelijke bouwproces zal elk nieuw kanaal echter in de eerste plaats, vanwege het grote aantal knooppunttypen en apparaten in het DAS-systeem, een aanzienlijke stijging van de kosten en het technische bouwvolume met zich meebrengen; ten tweede moet in de traditionele DAS-oplossing, om MIMO-prestaties te garanderen, elk kanaal zoveel mogelijk in balans zijn. Dit verhoogde de moeilijkheidsgraad van de SG-transformatie van het DAS-systeem nog verder. De uiteindelijke transformatie vereiste de coördinatie van een groot aantal locatiebronnen en de communicatie van bedradingskanalen, wat erg moeilijk was. Vanwege bovenstaande redenen is het erg lastig om een meerkanaals DAS-systeem in te zetten dat voldoet aan de capaciteitseisen van 5G.
(2) Van bestaande DAS-systemen kan moeilijk worden geprofiteerd van 5G-frequentiebanden
Passieve DAS-componenten zoals stroomsplitters, combiners en combinerantennes in bestaande netwerken werken in de 800M-2.7GHz-frequentieband en kunnen alleen de sub3G-frequentieband ondersteunen en kunnen de inzet van hogere sub6G-frequentiebanden niet ondersteunen.
Naast het overwinnen van groter ruimteverlies en penetratieverlies van binnenpartities, moet de voortplanting van 5G hoogfrequente signalen binnenshuis ook gepaard gaan met een hoger transmissieverlies van de feeder. Het verlies van een 1/2" feeder per 100 meter in de 3,5G-frequentieband bereikt bijvoorbeeld meer dan 15 dB. Vergeleken met 1,8 Ghz, dat 6 dB hoger is, is het moeilijk om hetzelfde dekkingseffect te bereiken door 4G en 5G rechtstreeks te combineren hoge frequenties.
Nieuwe digitale kamerdistributie
De nieuwe digitale binnendistributie maakt gebruik van een architectuur op drie niveaus: een basisbandeenheid, een convergentie-eenheid en een radiofrequentie-eenheid: de basisbandeenheid implementeert de protocolstapel van verschillende draadloze standaarden, die meerdere draadloze standaarden dekken. De convergentie-eenheid is via de CPRI-interface verbonden met de basisbandeenheid om Q-gegevens naar het afgelegen uiteinde te distribueren. De radiofrequentie-eenheid biedt ook POEvoeding naar de radiofrequentie-eenheid. De radiofrequentie-eenheid gebruikt een Pico RRU om multifrequentie en multimode te ondersteunen. Het zendvermogen bedraagt milliwattniveau en kan dichtbij de gebruiker worden geïnstalleerd.
Het nieuwe digitale kamerdistributiesysteem heeft veel van de volgende voordelen, waardoor het de voorkeursoplossing is voor hoogwaardige ruimtes met een grote capaciteit en uitstekende ervaring:
(1) Het is gemakkelijk om netwerkkabels te implementeren in plaats van feeders;
(2) Pico RRU integreert multifrequentie en multimode, ondersteunt hoogwaardige MIMO-technologie en heeft een grote capaciteit;
(3) Flexibel de celcapaciteit aanpassen via softwareconfiguratie;
(4) De gehele verbinding kan worden bewaakt en er kan tijdig op fouten worden gereageerd.
De digitalisering van oplossingen voor ruimtedistributie is een trend in de richting van de 5G-evolutie, maarhet staat ook voor grotere uitdagingen.
(1) Hoge netwerkprestaties
5G digitale kamerdistributie voldoet niet alleen aan de behoeften van 2C-diensten, maar breidt zich ook uit naar industriële toepassingsgebieden. Sommige industriële toepassingen, zoals machine vision, stellen hoge eisen aan de uplinksnelheid en uplink- en downlinkcapaciteit per oppervlakte-eenheid voor één gebruiker. Ze hebben ook hoge betrouwbaarheidseisen van 99,999%, wat nieuwe uitdagingen op het gebied van netwerkcapaciteiten met zich meebrengt.
(2) Hoge investeringskosten
5G-technologie maakt gebruik van een grotere bandbreedte en meer zendontvangerkanalen. Om een hogere tariefervaring te bieden, is 4T4R de standaardconfiguratie geworden voor 5G-dekking binnenshuis. Om optimaal gebruik te kunnen maken van kostbare spectrumbronnen hopen operators bovendien meer frequentiepunten en meer draadloze standaarden, zoals NR+LTE+UMTS/GSM, te ondersteunen. Deze vereisten brengen grotere uitdagingen met zich mee voor de apparatuurkosten van nieuwe digitale binnendistributie. .
(3) Hoge complexiteit van bediening en onderhoud
Antenneactiviteit is een van de kenmerken van digitale kamerindeling. De Pico RRU van de 5G digitale kamerverdeling heeft een hogere integratie en een hoger zendvermogen. De inzet van een groot aantal actieve apparaten brengt grotere uitdagingen met zich mee voor het beheer van het energieverbruik van apparatuur.
Hoewel actieve apparaten kunnen worden beheerd en gecontroleerd, vergroten het grote aantal Pico RRU's en hun verspreide inzet de complexiteit van bediening en onderhoud. Hoe u het beheer van enorme afgelegen locaties efficiënt kunt realiseren, hoe u netwerkprestatiemonitoring en resource-optimalisatie op een nauwkeurigere manier kunt uitvoeren, en hoe u snel de specifieke locatie van defecte apparatuur kunt lokaliseren, wat grotere uitdagingen met zich meebrengt voor de bediening en het onderhoud.
(4) Hoge operationele capaciteiten
Digitale distributie binnenshuis wordt gecombineerd met 5G-technologie om een krachtig draadloos binnenshuisnetwerk te creëren. In het licht van de uiteenlopende zakelijke behoeften op het gebied van 5G zijn de uitdagingen waarmee 5G indoor netwerkactiviteiten te maken krijgen echter het aanboren van het netwerkpotentieel, het openen van netwerkmogelijkheden en het uitbreiden van nieuwe diensten.
Aanbevelingen voor de implementatie van 5G binnenshuisdekking
De inzet van 5G-dekking binnenshuis moet uitgebreid worden overwogen op basis van zakelijke behoeften en doelstellingen, scenariokenmerken, dekkingsmogelijkheden van basisstations, moeilijkheden bij de implementatie van projecten, bouwkosten en andere factoren. De constructiemethode voor binnenshuisdekking moet redelijkerwijs worden geselecteerd en de volgende netwerkimplementatie principes moeten worden overwogen.
(1) Principes van hiërarchische netwerken met meerdere frequenties:
De 5G-frequentiebronnen zijn rijk en bestrijken frequentiebanden onder 6Gh2 en millimetergolffrequentiebanden. Verschillende frequentiebanden hebben verschillende voortplantingskarakteristieken en variërende bandbreedtecapaciteiten, die een grotere impact hebben op de netwerkconstructiekosten. Het wordt aanbevolen om frequenties onder 3GH te gebruiken voor IoT en basiscapaciteitsdekking, en C-band en millimetergolf te gebruiken voor 5G-dekking met hoge capaciteit.
(2) Principes voor de constructie van collaboratieve netwerken binnen en buiten:
Bij de inzet van 5G-netwerken moeten de maximale mogelijkheden van macrostations buitenshuis volledig worden benut om voor sommige gebouwen een ondiepe 5G-dekking binnenshuis te bereiken. Voor gebouwen met hoge dekkingseisen worden speciale ruimteconstructiemethoden toegepast.
(3) Principes van scenarioconstructie:
Voor nieuwe scenario's voor binnendistributie: scenario's met hoge capaciteit en hoge waarde moeten zich richten op de constructie van nieuwe digitale distributiesystemen voor binnen, uitgerust met 4T4R-mogelijkheden; gewone capaciteitsscenario's zouden meer kosteneffectieve oplossingen moeten overwegen.
Voor reconstructiescenario's voor indoordistributie: 4G nieuwe digitale indoordistributiegebieden zijn ingezet en geüpgraded en getransformeerd om 5G te ondersteunen; DAS-gebieden zijn ingezet. Voor gewone capaciteitsscenario's kan 2,6GHzNR worden ondersteund via een kleine hoeveelheid transformatie, maar meerkanaalstransformatie wordt niet aanbevolen.
Principe van gefaseerde visie: vanaf de beginfase van de aanleg van een 5G-netwerk, met behulp van een verscheidenheid aan methoden voor de aanleg van dekking binnenshuis om de netwerkimplementatie te versnellen, en geleidelijk over te gaan naar het langetermijndoel van de digitale evolutie naar distributie binnenshuis
(4) Diversiteitsprincipe:
Gebruik gediversifieerde oplossingen voor dekking binnenshuis om aan de behoeften van verschillende scenario's te voldoen. . Enerzijds kunnen bestaande oplossingen voor indoordekking worden geoptimaliseerd om hun evolutiemogelijkheden te verbeteren; aan de andere kant kan de industriële keten actief worden verkend om nieuwe oplossingen voor indoordekking te verkennen.