W erze 5G pomieszczenia wewnętrzne są głównym miejscem, w którym występują różne scenariusze zastosowań. Sposób uzyskania wydajnego, ekonomicznego i wysokiej jakości zasięgu wewnętrznych sieci 5G stał się jednym z najbardziej niepokojących problemów operatorów. Istniejące rozwiązania w zakresie pokrycia wewnętrznego obejmują głównie trzy metody konstrukcyjne: kryty na zewnątrz, tradycyjny pasywny DAS i nowy cyfrowy kryty. Różne rozwiązania stają przed różnymi wyzwaniami podczas ewolucji do 5G.
Zewnętrzne stacje bazowe działają w pomieszczeniach zamkniętych
Zewnętrzne stacje bazowe uwzględniające zasięg w pomieszczeniach mają zalety szybkiej budowy sieci i niskich kosztów inwestycji, dlatego stały się coraz bardziej powszechną formą pokrycia wnętrz na wczesnych etapach budowy sieci. Zasięg zewnętrzny w pomieszczeniach nadaje się głównie do pojedynczych budynków z małymi parterowymi obszarami i materiałami budowlanymi, które są łatwo przenikane przez sygnały bezprzewodowe. Istnieje wiele czynników ograniczających jakość pokrycia, w tym materiały budowlane, konstrukcje budowlane, częstotliwość, wymagania dotyczące wydajności itp., co utrudnia spełnienie wymagań dotyczących głębokiego pokrycia dużych budynków.
Zasięg zewnętrzny i zasięg wewnętrzny stoją przed nowymi wyzwaniami w ewolucji w kierunku 5G:
(1) Pokrycie głębokości pasma częstotliwości 5G w pomieszczeniach zamkniętych jest trudne
Sieć 5G wykorzystuje wyższe widmo, aby uzyskać szersze zasoby pasma częstotliwości. Jednakże charakterystyka propagacji sygnałów bezprzewodowych jest taka, że im wyższa częstotliwość, tym większa przestrzenna strata propagacji w przestrzeni i tym większa utrata penetracji penetrujących materiałów budowlanych, co wpłynie na jej wpływ na głębokie instalacje wewnętrzne. zdolność osłony. Zgodnie z obliczeniami modelu propagacji, w tej samej odległości: tłumienie ścieżki przy 2,6 GHz jest o około 45 dB większe niż przy 18 GHz; strata ścieżki przy 35 GHz jest o około 25 dB większa niż przy 2,6 GHz.
(2) Makrostacje 5G mają trudności z zapewnieniem zasięgu wieżowców w dystrykcie Jicheng
Konfiguracja wiązki SSB makrostacji 5G zasadniczo określa pokrycie podstawowe 5G NR. Poziome belki 7/8 są obecnie powszechnie stosowanymi rozwiązaniami konfiguracji wielowiązkowej SSB. Jego zaletą jest to, że poziome, skupione na energii wąskie wiązki oraz wielowiązkowe skanowanie i transmisja w kierunku poziomym mogą zapewnić optymalną wydajność pokrycia w kierunku poziomym, co w zasadzie jest równoważne pokryciu wąskowiązkowego kanału biznesowego PDSCH za pomocą kształtowania wiązki, całkowicie rozwiązanie problemu. Rozwiązuje problem słabszego zasięgu pojedynczego szerokopasmowego kanału transmisji 4G LTE Massive MIMO w porównaniu z kanałem biznesowym. Rozwiązanie to ma jednak ograniczenia: zużywa całą liczbę wiązek określoną w umowie, zajmuje jednorazowo przestrzeń na późniejszą optymalizację oraz ma słabe pokrycie trójwymiarowe 3D w przestrzeniach wysokościowych, co ogranicza wydajność pokrycia wnętrz w wysokie budynki.
Tradycyjny pasywny DAS
Tradycyjny pasywny DAS wykorzystuje komponenty pasywne, takie jak przełączniki, dzielniki mocy i sumatory, do rozdzielania i przesyłania sygnałów o częstotliwości radiowej RRU oraz rozprowadza sygnały tak równomiernie, jak to możliwe, poprzez zasilacze do każdego urządzenia rozproszonego w różnych obszarach budynku. na antenie, aby uzyskać równomierną dystrybucję sygnałów w pomieszczeniu.
Pasywny podsystem pokojowy DAS ma ogromny istniejący rynek i wysoką dojrzałość technologiczną. Metodą kombinowaną łatwo jest wprowadzić współdzielenie wielu częstotliwości, wielu standardów i wielu operatorów. To, jak ponownie wykorzystać istniejący DAS w erze 5G do ochrony inwestycji i wykorzystać go w scenariuszach zasięgu o małej i średniej przepustowości, nadal stanowi kluczową kwestię dla operatorów.
Tradycyjny pasywny DAS staje przed nowymi wyzwaniami w miarę ewolucji w kierunku 5G.
(1) DAS trudno jest zaspokoić większe potrzeby w zakresie przepustowości sieci 5G w drodze transformacji wielokanałowej
Aby spełnić wymagania dotyczące większej przepustowości 5G, tradycyjne rozwiązanie transformacji systemu DAS wymaga dodania większej liczby kanałów do istniejącego systemu DAS w celu osiągnięcia stopniowego zwiększania przepustowości sieci. Jednak w rzeczywistym procesie budowlanym, przede wszystkim ze względu na dużą liczbę typów węzłów i urządzeń w systemie DAS, każdy nowy kanał będzie wiązał się ze znacznym wzrostem kosztów i wolumenu budownictwa inżynieryjnego; po drugie, w tradycyjnym rozwiązaniu DAS, aby zapewnić wydajność MIMO, każdy kanał musi być maksymalnie zbalansowany. To jeszcze bardziej zwiększyło trudność transformacji SG systemu DAS. Ostateczna transformacja wymagała koordynacji dużej liczby zasobów obiektu i okablowania komunikacji między nieruchomościami, co było bardzo trudne. Z powyższych powodów bardzo trudno jest wdrożyć wielokanałowy system DAS spełniający wymagania pojemnościowe 5G.
(2) W istniejących systemach DAS trudno jest korzystać z pasm częstotliwości 5G
Pasywne komponenty DAS, takie jak rozdzielacze mocy, łączniki i anteny łączników w istniejących sieciach, działają w paśmie częstotliwości 800M-2,7 GHz i mogą obsługiwać tylko pasmo częstotliwości sub3G i nie mogą obsługiwać wyższych pasm częstotliwości sub6G.
Oprócz przezwyciężenia większych strat przestrzeni i penetracji przegród wewnętrznych, propagacja sygnałów o wysokiej częstotliwości 5G w pomieszczeniach musi również nałożyć się na wyższe straty w transmisji linii zasilającej. Przykładowo, strata przewodu 1/2" na 100 metrów w paśmie częstotliwości 3,5G sięga ponad 15dB. W porównaniu z 1,8Ghz, czyli o 6dB więcej, trudno uzyskać taki sam efekt zasięgu poprzez bezpośrednie połączenie 4G i 5G wysokie częstotliwości.
Nowa cyfrowa dystrybucja pomieszczeń
Nowa cyfrowa dystrybucja wewnętrzna przyjmuje trójpoziomową architekturę składającą się z jednostki pasma podstawowego, jednostki konwergencji i jednostki częstotliwości radiowej: jednostka pasma podstawowego implementuje stos protokołów różnych standardów bezprzewodowych, obejmujący wiele standardów bezprzewodowych. Jednostka konwergencji jest podłączona do jednostki pasma podstawowego poprzez interfejs CPRI w celu dystrybucji danych Q do zdalnego końca. Jednostka częstotliwości radiowej zapewnia również POEzasilanie jednostki częstotliwości radiowej. Jednostka częstotliwości radiowej wykorzystuje Pico RRU do obsługi wielu częstotliwości i wielu trybów. Moc nadawania wynosi miliwatów i można ją zainstalować blisko użytkownika.
Nowy cyfrowy system dystrybucji pomieszczeń ma wiele z poniższych zalet, co czyni go preferowanym rozwiązaniem dla obszarów o wysokiej wartości, o dużej pojemności i doskonałym doświadczeniu:
(1) Zamiast zasilaczy można łatwo zastosować kable sieciowe;
(2) Pico RRU integruje pracę wieloczęstotliwościową i wielomodową, obsługuje technologię MIMO wysokiego rzędu i ma dużą pojemność;
(3) Elastycznie dostosowuj pojemność ogniwa poprzez konfigurację oprogramowania;
(4) Można monitorować całe łącze i szybko reagować na usterki.
Cyfryzacja rozwiązań w zakresie dystrybucji pomieszczeń to trend w kierunku ewolucji 5G, alestoi także przed większymi wyzwaniami.
(1) Wysoka wydajność sieci
Cyfrowa dystrybucja pomieszczeń 5G nie tylko zaspokaja potrzeby usług 2C, ale także rozszerza się na obszary zastosowań przemysłowych. Niektóre zastosowania przemysłowe, takie jak systemy wizyjne, mają wysokie wymagania dotyczące szybkości łącza w górę dla pojedynczego użytkownika oraz przepustowości łącza w górę i w dół na jednostkę powierzchni. Mają także wysokie wymagania dotyczące niezawodności na poziomie 99,999%, co stwarza nowe wyzwania w zakresie wydajności sieci.
(2) Wysoki koszt inwestycji
Technologia 5G wykorzystuje większą przepustowość i więcej kanałów nadawczo-odbiorczych. Aby zapewnić wyższą szybkość transmisji, 4T4R stał się standardową konfiguracją zasięgu 5G w pomieszczeniach. Ponadto, aby w pełni wykorzystać cenne zasoby widma, operatorzy mają nadzieję obsługiwać więcej punktów częstotliwości i więcej standardów bezprzewodowych, takich jak NR+LTE+UMTS/GSM. Wymagania te stwarzają większe wyzwania w zakresie kosztów sprzętu nowej cyfrowej dystrybucji wewnętrznej .
(3) Wysoka złożoność obsługi i konserwacji
Aktywność anteny jest jedną z cech charakterystycznych cyfrowego podziału pomieszczenia. Pico RRU cyfrowego działu pomieszczeń 5G ma wyższą integrację i wyższą moc nadawania. Wdrożenie dużej liczby aktywnych urządzeń stwarza większe wyzwania w zakresie zarządzania zużyciem energii przez sprzęt.
Chociaż aktywnymi urządzeniami można zarządzać i kontrolować, duża liczba Pico RRU i ich rozproszone wdrożenie zwiększają złożoność obsługi i konserwacji. Jak skutecznie realizować zarządzanie ogromnymi, odległymi lokalizacjami, jak dokładniej monitorować wydajność sieci i optymalizować zasoby oraz jak szybko zlokalizować konkretną lokalizację wadliwego sprzętu, stwarzającego większe wyzwania w zakresie obsługi i konserwacji.
(4) Wysokie możliwości operacyjne
Cyfrowa dystrybucja wewnętrzna łączy się z technologią 5G, tworząc wysokowydajną wewnętrzną sieć bezprzewodową. Jednak w obliczu różnorodnych potrzeb biznesowych 5G wykorzystanie potencjału sieci, otwarcie możliwości sieci i rozszerzenie nowych usług to wyzwania, przed którymi muszą stawić czoła operatorzy sieci wewnętrznych 5G.
Zalecenia dotyczące zasad wdrażania zasięgu 5G w pomieszczeniach zamkniętych
Wdrożenie zasięgu sieci wewnętrznej 5G należy kompleksowo rozważyć w oparciu o potrzeby i cele biznesowe, charakterystykę scenariusza, możliwości pokrycia stacji bazowej, trudność w realizacji projektu, koszty budowy i inne czynniki, a także należy rozsądnie wybrać metodę budowy zasięgu wewnątrz budynków, a następnie wdrożyć sieć należy wziąć pod uwagę zasady.
(1) Zasady hierarchicznej sieci wieloczęstotliwościowej:
Zasoby częstotliwości 5G są bogate i obejmują pasma częstotliwości poniżej 6 Gh2 oraz pasma częstotliwości fal milimetrowych. Różne pasma częstotliwości mają różną charakterystykę propagacji i różną przepustowość, co ma większy wpływ na koszty budowy sieci. Zaleca się, aby do IoT i podstawowego pokrycia przepustowości wykorzystywane były częstotliwości poniżej 3GH, a do pokrycia sieci 5G o dużej przepustowości – pasma C i fal milimetrowych.
(2) Zasady budowy sieci współpracy wewnętrznej i zewnętrznej:
Podczas wdrażania sieci 5G należy w pełni wykorzystać maksymalne możliwości zewnętrznych makrostacji, aby w przypadku niektórych budynków uzyskać płytki zasięg 5G w pomieszczeniach. W przypadku budynków o wymaganiach dotyczących głębokiego pokrycia przyjmuje się specjalne metody budowy pomieszczeń.
(3) Zasady konstrukcji scenariuszy:
W przypadku nowych scenariuszy dystrybucji wewnętrznej: scenariusze o dużej wydajności i dużej wartości powinny skupiać się na budowie nowych cyfrowych systemów dystrybucji wewnętrznej wyposażonych w możliwości 4T4R; zwykłe scenariusze dotyczące zdolności wytwórczych powinny uwzględniać bardziej opłacalne rozwiązania.
W przypadku scenariuszy rekonstrukcji dystrybucji wewnętrznej: wdrożono, zmodernizowano i przekształcono nowe cyfrowe obszary dystrybucji wewnętrznej 4G, aby obsługiwały sieć 5G; Obszary DAS zostały wdrożone. W przypadku scenariuszy o zwykłej pojemności częstotliwość 2,6 GHzNR może być obsługiwana poprzez niewielką transformację, ale transformacja wielokanałowa nie jest zalecana.
Zasada widoku etapowego: od początkowego etapu budowy sieci 5G, zastosowanie różnych metod budowy zasięgu w pomieszczeniach zamkniętych w celu przyspieszenia wdrażania sieci i stopniowe przechodzenie do długoterminowego celu, jakim jest ewolucja cyfrowa, do dystrybucji w pomieszczeniach zamkniętych
(4) Zasada różnorodności:
Zastosuj zróżnicowane rozwiązania w zakresie pokrycia wewnętrznego, aby sprostać potrzebom różnych scenariuszy. . Z jednej strony istniejące rozwiązania w zakresie pokrycia wnętrz można zoptymalizować w celu zwiększenia ich możliwości ewolucji; z drugiej strony można aktywnie eksplorować łańcuch branżowy w celu poszukiwania nowych rozwiązań w zakresie pokrycia wnętrz.