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科工力量:5G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)面臨重重挑戰(zhàn)
最后更新: 2019-12-02 09:55:14【文/科工力量 柳葉刀】
10月31日,在2019中國信息通信發(fā)展高層論壇上,中國鐵塔股份有限公司副總經(jīng)理劉國峰指出,5G頻段高,傳播和穿透損耗大,難以通過室外覆蓋室內(nèi),5G室分(室內(nèi)分布系統(tǒng))將面臨建設(shè)規(guī)模大、建設(shè)成本高、落地實(shí)施難三大挑戰(zhàn),5G室分更需要進(jìn)一步加大共享。
中國鐵塔股份有限公司副總經(jīng)理 劉國鋒
對于中國鐵塔公司有些讀者并不了解,該公司五年前成立,主要從事通信鐵塔基站建設(shè)(包括移動網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)),其職責(zé)相當(dāng)于一個基建公司,中國鐵塔建好鐵塔、蓋好塔下機(jī)房、布置好電源線路,三家運(yùn)營商直接拿著通信設(shè)備“拎包入住”。
除了建設(shè)室外基站,中國鐵塔還擔(dān)負(fù)建設(shè)移動網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)的任務(wù),這種室內(nèi)分布系統(tǒng)的部署在4G時代就已經(jīng)展開。很多大型樓宇由于隔墻很多,室外的4G信號那以覆蓋深度的覆蓋室內(nèi)(如地下停車場),所以就必須建設(shè)4G的室內(nèi)分布系統(tǒng)。而5G時代這樣的需求更為強(qiáng)烈,因?yàn)?G頻段更高,傳播距離和穿墻性能受到限制,將面臨更大規(guī)模的5G室內(nèi)建設(shè)。
5G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)不容忽視
在2019年的IMT-2020(5G)峰會上,中國鐵塔技術(shù)部無線技術(shù)總監(jiān)鄒勇就提到,室內(nèi)是5G重要應(yīng)用場景,室內(nèi)的業(yè)務(wù)占比越來越高,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,4G時代的70%業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi),而5G將超過85%的應(yīng)用發(fā)生在室內(nèi)。
目前,我國5G頻段主要包括2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz,未來還有毫米波。相比現(xiàn)在4G主流頻段,5G頻段比較高,頻段越高,傳輸損耗包括網(wǎng)絡(luò)穿透損耗都會很大。相關(guān)的數(shù)據(jù)表明,4G的sub-3GHz可穿透兩堵磚墻,C-Band只能穿透一堵磚墻,毫米波不具備穿墻能力。重要的5G室內(nèi)場景都會有5G室分(室內(nèi)分布系統(tǒng))的建設(shè)要求,建設(shè)的重要性也就更加突出。
4G時代,移動網(wǎng)絡(luò)使用場景主要還是集中于個人消費(fèi)者,通過軟件看電影、刷抖音、刷微博、語音或視頻社交等。5G網(wǎng)絡(luò)的到來會讓室內(nèi)應(yīng)用更加多樣化,對網(wǎng)絡(luò)的要求更高的,比如云、VR、AR、8K高清、智能制造、無線醫(yī)療,這些業(yè)務(wù)將主要發(fā)生在室內(nèi)。不過,在未來的5G應(yīng)用中,個人消費(fèi)者所占的比重不會太大,而涉及到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)級應(yīng)用才是重要部分。
筆者前段時間受邀參訪的很多5G應(yīng)用試點(diǎn)中,最切合實(shí)際的還是發(fā)生在企業(yè)工廠內(nèi)部,利用5G移動網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢借助AI技術(shù),提高產(chǎn)品的制造效率,像基于5G的機(jī)器人廠內(nèi)巡檢、無人車廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)貨物等,給企業(yè)帶來了效益,企業(yè)也愿意為5G買單。而這些應(yīng)用企業(yè)級應(yīng)用就是發(fā)生在室內(nèi)的。
筆者參觀浙江新鳳鳴集團(tuán),廠內(nèi)的IGV小車正在沿著規(guī)定的路線搬運(yùn)絲餅,絲餅位于下方白色長筒狀,小車受5G網(wǎng)絡(luò)控制,在廠區(qū)車間移動
室內(nèi)分布系統(tǒng) 無源與有源
室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)可以分為兩種類型,一種是無源分布系統(tǒng),另一種是有源分布系統(tǒng)。前者是較為傳統(tǒng)的一種室分系統(tǒng),在3G和4G時代就開始了采用這種方式,技術(shù)成熟,成本低。
3G網(wǎng)絡(luò)大量使用分布式基站架構(gòu),在RRU(射頻拉遠(yuǎn)模塊)和BBU(基帶處理單元)之間用光纖連接。一個BBU可以支持多個RRU,采用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解決大型場館的室內(nèi)覆蓋。
BBU+RRU+天線的基本概圖,非多通道
通常大型建筑物內(nèi)部的層間有樓板,房間有墻壁,室內(nèi)用戶之間有空間分割,當(dāng)采用BBU+RRU多通道的方案時,BBU集中放置在機(jī)房內(nèi),RRU可安裝至樓層,之后RRU還要通過饋線接至能收發(fā)信號的天線上。而RRU連接到天線的過程中,就涉及到合路器的概念(POI技術(shù)),因?yàn)樵谑覂?nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)中涉及到三家運(yùn)營商,為了避免重復(fù)投資,就需要利用合路器將三家的信號融合到一起,通過同一天線收發(fā),這也就是傳統(tǒng)無源室分系統(tǒng)的基本概念。
無源室分系統(tǒng),合路器將信源傳來的信號融合,通過饋線傳輸?shù)教炀€上,目前的泄露電纜可以將饋線和天線替代
而在5G室分建設(shè)中,這種天饋系統(tǒng)(天線和饋線)就被泄露電纜替代。以地鐵隧道場景為例,泄露電纜的作用就相當(dāng)于把原來的天線拉長,沿著隧道放置,在隧道中均勻的收發(fā)信號,適用于狹長的區(qū)域場景,相比于點(diǎn)源天線,泄露電纜接收信號強(qiáng)度是均勻緩變的。
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本文僅代表作者個人觀點(diǎn)。
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