5G室内分布系统规划与设计广东省广州市邮编:510000
摘要:随着信息通信技术快速发展,目前我国已经进入到互联网+时代。
同时,移动网络也由5G取代以往的3G、4G。
5G作为先进的移动通信技术,具有时
延低、速率高的特点,能够为用户带来大容量和极致体验。
5G是开启物联网时代
的前提,在各行业中均有所应用。
5G的应用,涉及到民众的居住环境、交通出行
及日常工作。
在将该技术应用于各种场景时,需要采用专门室内同实现对场景的
覆盖。
基于此,文章一方面对5G室内分布系统进行规划。
另一方面,分析5G室
内分布系统设计原则及流程。
关键词:5G;室内分布;系统规划
前言:市场经济环境中,移动通信技术使民众的生活发生翻天覆地的变化。
尤其是5G网络的发展,将空间对人类的限制打破,使人类进入到信息化社会中,促进了人与人之间、物与物之间、人与物之间信息流动与交互。
在4G移动通信
网络环境中,发生在室内区域的数据业务流量超过70%。
随着虚拟现实和超高视
频等业务的不断发展,发生在室内区域的数据业务流量将超过90%。
相较于4G系统,5G系统的频段更高,传播及墙体穿透的损耗更高。
5G室外覆盖效果,要低
于5G室内覆盖效果。
诸如高铁、体育场所或办公区域的室内覆盖,是运营商在
5G时代树立品牌和持续发展的关键场景。
综合来看,本文章展开对5G室内分布
系统规划与设计十分有必要。
一、5G室内分布系统的规划
(一)室内覆盖系统
室内分布系统,主要由两部分构成,分别是分布系统和信号源系统。
采用室
内分布系统,可以在室内覆盖区域引入信号并进行合理分配。
良好的室内分布系统,可在覆盖本区域网络的同时,不会干扰其他区域[1]。
室内覆盖系统的特征鲜
明,集中体现为几个方面。
首先,高容量性。
在人员密集场所,数据流量需求相对较大,且移动端的数量密度大,需单独规划此场景的网络容量。
其次,室内区域弱场性。
受建筑结构及装修材料的影响,移动通信信号在室内传播时,往往需穿透多层墙体,信号衰落明显,容易出现盲区。
最后,信号质量差。
在隧道或是高层区域时,空间信号不够稳定,网络质量偏差。
(二)无源室内系统
在5G室内分布系统中的无源室内系统中,分布式天线系统是重要组成。
该系统构成包括耦合器、馈线、天线、功分器等。
信号源在经过耦合器和功分器时会分路,尽量调平各路末端的输出信号,以此提高室内信号分布的均匀性[2]。
无源分布作为室内分布信号源时,以基站、直放站或微蜂窝为主,利用耦合器与功分器等功器件,合理分配信号功率。
在此基础上,借助馈线将信号分传输到各室内收发天线,覆盖室内区域。
干线放大器的增加程度,由信号衰减情况决定。
此种方式安装方便快捷,投资较少。
在工程实施时,需要注意的是合理选择室内覆盖天线最佳位置,并且对功率进行合理分配。
若信号功率偏弱,可通过合理规划信源和选择合理无源器件的方式优化方案。
(三)有源室内系统
有源室内系统属于新型室分系统,主要借助光纤和五类线对基带信号进行传输和分布。
该系统的部署方便,配置灵活性较强,且维护快捷。
有源室内系统的分布式皮基站,以分布式架构为主[3]。
具体包括三个部分,其一是基带单元,其二是扩展单元,其三是远端单元。
相较于传统室分,分布式皮基站具有更显著的优势。
第一,容量较灵活。
结合有源分布系统的特点,1个小区可以涵盖1个甚至多个远端天线单元。
可结合建筑物容量需求,对小区进行灵活规划。
第二,覆盖能力强。
该系统的远端单元集成内置天线,可同时部署多频多模,能够提高速率。
第三,结构简单。
有源室内系统的结构比较简单,设备点位相对较少,且施工便捷。
二、5G室内分布系统设计原则及流程
(一)5G室内分布系统设计原则
在设计5G室内分布系统时,需要遵循相应的原则。
其一,稳定性原则。
在
建设室内分布同工程期间,建设单位要从比较全面的角度上,对工程内容进行分
析和考虑,包括系统工程投资成本、施工难度、投资取得的回报比等。
在此基础上,既要保证5G室内分布系统覆盖网络质量,又不能将室内信号外泄,影响室
外网络稳定性。
其二,实际性原则。
设计5G室内分布系统时,需要深入分析现
场实际需求[4]。
对2G网络、3G网络、4G网络及5G网络的建设进行综合考虑,
在合理利用现有资产的情况下,应优先对可共享网络的方案科学升级,以此降低
系统的建设成本。
在设置多系统时,要对系统间的隔离度加以分析,尽量减少系
统间的干扰。
其三,扩容性原则。
在对5G室内分布系统建设时,要确保系统具
有易扩容性,未来在扩容时,不可造成原本系统架构改变。
借助合并小区分裂或
是更换设备等形式,就可达到快速扩容目的。
其四,标准性原则。
5G室内分布系
统建设时,所发出的电磁辐射不可超过国家及行业标准。
分布式天线系统则要坚
持两项原则,第一是多天线原则,第二是小功率原则。
其五,规范性原则。
5G室
内分布系统建设时,所涉及到的线缆或设备等,都要与相关技术规范相符合。
(二)5G室内分布系统设计流程
5G室内分布系统设计流程比较复杂,具体可体现为如下几点。
第一,项目信
息收集。
全面梳理建筑物周围的无线通信系统,并详细记录,统计周边基站位置、设计及实际使用容量等,为后续选择科学的覆盖方案奠定基础。
第二,运营商需
求确认。
积极与运营商及客户进行交流,了解运营商的及客户对建筑物内覆盖需求。
第三,确认覆盖区域选择。
对5G室内分布系统设计时,要对室内建筑物的
站点信息进行收集,划分建筑物各区域的功能[5]。
结合现场价值情况,划分低价值、中等价值及高价值区域,有针对性的确定覆盖方案。
举例来说,对机场5G
室内分布系统设计时,可将员工休息区域和地下室划分为低价值区域;将银行自
主取款机、商业店铺等划分为中等价值区域;将候机区、安检区和售票区等划分
为高价值区域。
第四,容量规划。
环境、设备性能等,都会对容量的估算产生影响。
在对容量进行规划时,要结合系统仿真软件及所收集的实际数据,对小区及
边缘吞吐量加以计算。
第五,设备及接入方式。
5G覆盖网络时,需确定小区平均
吞吐量需求和数据业务目标速度值,结合设计目标,确定设备及接入方式。
第六,切换点规划。
5G室内分布系统小区的切换,可分成室内、室外两种。
建筑物入口,
通常是室外切换点;电梯口,通常是室内切换点。
第七,路损分析。
采用室内信
号传播模型,计算并分析传播路径的损耗情况。
第八,方案设计。
结合所确定的
覆盖方案,设计无线通信系统图及设备安装图等,将相关图纸交给运营商及业主
审核,审核通过后方可进入到实施阶段。
结语:在互联网+时代下,5G网络已经在各行业中均有所渗透,并取得了显
著的成就。
而且随着大数据与智能技术的发展,5G网络将支持超低时延、超高可
靠的业务。
未来社会发展,将是5G的时代。
但对5G的投资及收益等问题进行考虑,5G网络应进一步推广和完善覆盖,尝试与多种业务融合发展,对千行百业持
续助力,实现信息通信行业的高质量发展。
文章从室内覆盖系统、无源室内系统、有源室内系统等方面,对5G室内分布系统进行规划,同时总结了室内分布系统
的设计原则和流程。
期望在本次相关内容探讨下,为日后促进5G室内分布系统
的全覆盖发展提供建议。
参考文献:
[1]陶昕,万俊青,李益锋,等.基于射线追踪传播模型实现5G室内分布系
统仿真的研究[J].电信科学,2022,25(002):038.
[2]王庆,沙伯祥,刁兆坤,等.4G/5G室内分布系统中边缘场强与设计功率
关系研究[J].通信世界,2021,29(23):3.
[3]罗方勤,覃德林,梁翠娇,等.5G室内分布系统低成本建设方案的研究[J].广西通信技术,2021,22(003):38.
[4]彭湘衡,吴祖辉,杨一帆.基于错层的5G传统室内分布系统MIMO方案研
究[J].广东通信技术,2021,29(2):4.
[5]夏天,杜发辉,来平,等.5G室内分布系统互调干扰解决方案[J].电子技
术应用,2021,47(10):5.。