En la era 5G, los interiores son el lugar principal donde ocurren diversos escenarios de aplicación. Cómo lograr una cobertura eficiente, económica y de alta calidad de las redes 5G interiores se ha convertido en una de las cuestiones que más preocupan a los operadores. Las soluciones de cobertura interior existentes incluyen principalmente tres métodos de construcción: interior cubierto exterior, DAS pasivo tradicional y nuevo interior digital. Diferentes soluciones enfrentan diferentes desafíos al evolucionar hacia 5G.
Las estaciones base exteriores cubren el interior
Las estaciones base exteriores que tienen en cuenta la cobertura interior tienen las ventajas de una construcción rápida de la red y bajos costos de inversión, y se han convertido en una forma más común de cobertura interior en las primeras etapas de la construcción de la red. La cobertura exterior en interiores es adecuada principalmente para edificios individuales con áreas pequeñas de un solo piso y materiales de construcción que son fácilmente penetrados por señales inalámbricas. Y hay muchos factores que limitan la calidad de la cobertura, incluidos los materiales de construcción, las estructuras de los edificios, la frecuencia, los requisitos de capacidad, etc., lo que dificulta cumplir con los requisitos de cobertura profunda de los edificios grandes.
La cobertura exterior y la cobertura interior afrontan nuevos retos en la evolución hacia el 5G:
(1) La cobertura profunda en interiores de la banda de frecuencia 5G es difícil
5G utiliza un espectro más alto para obtener recursos de banda de frecuencia más amplia. Sin embargo, las características de propagación de las señales inalámbricas son que cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la pérdida espacial de propagación en el espacio y mayor es la pérdida de penetración de los materiales de construcción penetrantes, lo que afectará su impacto en las instalaciones interiores profundas. capacidad de cobertura. Según el cálculo del modelo de propagación, a la misma distancia: la pérdida de trayectoria de 2,6GH es aproximadamente 45dB mayor que la de 18GHz; la pérdida de trayectoria de 35 GHz es aproximadamente 25 dB mayor que la de 2,6 GHz.
(2) Es difícil para las macroestaciones 5G brindar cobertura a edificios de gran altura en el distrito de Jicheng
La configuración del haz SSB de la macroestación 5G determina básicamente la cobertura base de 5G NR. Las vigas horizontales de 7/8 son actualmente soluciones de configuración multihaz SSB de uso común. Su ventaja es que los haces estrechos horizontales centrados en energía y el escaneo y transmisión de haces múltiples en la dirección horizontal pueden garantizar un rendimiento de cobertura óptimo en la dirección horizontal, lo que es básicamente equivalente a la cobertura del canal comercial PDSCH de haz estrecho con formación de haces, completamente resolviendo el problema. Resuelve el problema de que la cobertura del canal de transmisión de haz ancho único 4G LTE Massive MIMO sea más pobre que el canal comercial. Sin embargo, esta solución tiene limitaciones: utiliza todo el número de haces especificados en el acuerdo, consume espacio de optimización posterior de una sola vez y tiene una cobertura tridimensional 3D débil en espacios de gran altura, lo que limita el rendimiento de la cobertura interior en edificios de gran altura.
DAS pasivo tradicional
El DAS pasivo tradicional utiliza componentes pasivos como interruptores, divisores de potencia y combinadores para dividir y transmitir las señales de radiofrecuencia de la RRU, y distribuye las señales de la manera más uniforme posible a través de alimentadores a cada dispositivo instalado disperso en varias áreas del edificio. en una antena para lograr una distribución uniforme de las señales interiores.
El subsistema de sala pasivo DAS tiene un enorme mercado existente y una alta madurez tecnológica. Es fácil introducir el uso compartido de múltiples frecuencias, múltiples estándares y múltiples operadores mediante el método de combinación. Cómo reutilizar los DAS existentes en la era 5G para proteger la inversión y utilizarlos en escenarios de cobertura de capacidad baja y media sigue siendo una preocupación clave para los operadores.
El DAS pasivo tradicional enfrenta nuevos desafíos al evolucionar hacia 5G.
(1) Es difícil para DAS satisfacer las necesidades de mayor capacidad de 5G mediante la transformación multicanal
Para cumplir con los requisitos de mayor capacidad de 5G, la solución tradicional de transformación del sistema DAS requiere agregar más canales al sistema DAS existente para lograr una expansión progresiva de la capacidad de la red. Sin embargo, en el proceso de construcción real, en primer lugar, debido a la gran cantidad de tipos de nodos y dispositivos en el sistema DAS, cada nuevo canal traerá un aumento significativo en el costo y el volumen de construcción de ingeniería; en segundo lugar, en la solución DAS tradicional, para garantizar el rendimiento MIMO, se requiere que cada canal esté lo más equilibrado posible. Esto aumentó aún más la dificultad de la transformación SG del sistema DAS. La transformación final requirió la coordinación de una gran cantidad de recursos del sitio y el cableado de los canales de comunicación de la propiedad, lo cual fue muy difícil. Por las razones anteriores, es muy difícil implementar un sistema DAS multicanal que cumpla con los requisitos de capacidad de 5G.
(2) Es difícil aprovechar las bandas de frecuencia 5G con los sistemas DAS existentes
Los componentes pasivos de DAS, como divisores de potencia, combinadores y antenas combinadoras en redes existentes, funcionan en la banda de frecuencia de 800M-2.7GHz y solo pueden admitir la banda de frecuencia sub3G y no pueden admitir la implementación de bandas de frecuencia sub6G más altas.
Además de superar la mayor pérdida de espacio y la pérdida de penetración en particiones interiores, la propagación interior de señales de alta frecuencia 5G también debe superponerse a una mayor pérdida de transmisión del alimentador. Por ejemplo, la pérdida de un alimentador de 1/2" por cada 100 metros en la banda de frecuencia de 3,5G alcanza más de 15 dB. En comparación con 1,8 Ghz, que es 6 dB más alto, es difícil lograr el mismo efecto de cobertura combinando directamente 4G y 5G. altas frecuencias.
Nueva distribución digital de las habitaciones.
La nueva distribución interior digital adopta una arquitectura de tres niveles: unidad de banda base, unidad de convergencia y unidad de radiofrecuencia: la unidad de banda base implementa la pila de protocolos de varios estándares inalámbricos, cubriendo múltiples estándares inalámbricos. La unidad de convergencia está conectada a la unidad de banda base a través de la interfaz CPRI para distribuir datos Q al extremo remoto. La unidad de radiofrecuencia también proporciona POEsuministro de energía a la unidad de radiofrecuencia. La unidad de radiofrecuencia utiliza un Pico RRU para admitir multifrecuencia y multimodo. La potencia de transmisión es de nivel de milivatios y se puede instalar cerca del usuario.
El nuevo sistema digital de distribución de habitaciones tiene muchas de las siguientes ventajas, lo que lo convierte en la solución preferida para áreas de alto valor con gran capacidad y excelente experiencia:
(1) Es fácil implementar cables de red en lugar de alimentadores;
(2) Pico RRU integra multifrecuencia y multimodo, admite tecnología MIMO de alto orden y tiene gran capacidad;
(3) Ajustar de manera flexible la capacidad de la celda mediante la configuración del software;
(4) Se puede monitorear todo el enlace y se puede responder a las fallas de manera oportuna.
La digitalización de las soluciones de distribución de habitaciones es una tendencia hacia la evolución del 5G, perotambién enfrenta mayores desafíos.
(1) Alto rendimiento de la red
La distribución digital de salas 5G no solo satisface las necesidades de los servicios 2C, sino que también se expande a campos de aplicación industriales. Algunas aplicaciones industriales, como la visión artificial, tienen altos requisitos de velocidad de enlace ascendente para un solo usuario y capacidad de enlace ascendente y descendente por unidad de área. También tienen requisitos de alta confiabilidad del 99,999%, lo que plantea nuevos desafíos en materia de capacidad de red.
(2) Alto costo de inversión
La tecnología 5G utiliza un mayor ancho de banda y más canales de transceptor. Para brindar una experiencia de mayor tarifa, 4T4R se ha convertido en la configuración estándar de cobertura interior 5G. Además, para aprovechar al máximo los valiosos recursos del espectro, los operadores esperan admitir más puntos de frecuencia y más estándares inalámbricos, como NR+LTE+UMTS/GSM, estos requisitos plantean mayores desafíos al costo de los equipos de la nueva distribución interior digital. .
(3) Alta complejidad de operación y mantenimiento
La actividad de la antena es una de las características de la división de sala digital. El Pico RRU de la división de salas digitales 5G tiene una mayor integración y una mayor potencia de transmisión. El despliegue de una gran cantidad de dispositivos activos plantea mayores desafíos para la gestión del consumo de energía de los equipos.
Aunque los dispositivos activos se pueden gestionar y controlar, la gran cantidad de Pico RRU y su implementación dispersa aumentan la complejidad de la operación y el mantenimiento. Cómo realizar eficientemente la gestión de sitios remotos masivos, cómo llevar a cabo el monitoreo del rendimiento de la red y la optimización de recursos de una manera más precisa, y cómo localizar rápidamente la ubicación específica de los equipos defectuosos, lo que plantea mayores desafíos para la operación y el mantenimiento.
(4) Altas capacidades operativas
La distribución interior digital se combina con la tecnología 5G para crear una red inalámbrica interior de alto rendimiento. Sin embargo, frente a las diversas necesidades comerciales de 5G, cómo aprovechar el potencial de la red, abrir las capacidades de la red y expandir nuevos servicios son desafíos que las operaciones de la red interior 5G deben enfrentar.
Recomendaciones de principios de implementación de cobertura interior 5G
El despliegue de la cobertura interior 5G debe considerarse de manera integral en función de las necesidades y objetivos comerciales, las características del escenario, las capacidades de cobertura de la estación base, la dificultad de implementación del proyecto, los costos de construcción y otros factores, y el método de construcción de la cobertura interior debe seleccionarse razonablemente y el siguiente despliegue de red. Se deben considerar los principios.
(1) Principios de redes jerárquicas multifrecuencia:
Los recursos de frecuencia 5G son ricos y cubren bandas de frecuencia por debajo de 6Gh2 y bandas de frecuencia de ondas milimétricas. Las diferentes bandas de frecuencia tienen diferentes características de propagación y distintas capacidades de ancho de banda, lo que tiene un mayor impacto en los costos de construcción de la red. Se recomienda utilizar frecuencias inferiores a 3GH para IoT y cobertura de capacidad básica, y banda C y onda milimétrica para cobertura de alta capacidad 5G.
(2) Principios para la construcción de redes colaborativas interiores y exteriores:
En el despliegue de redes 5G, se deben utilizar al máximo las capacidades máximas de las macroestaciones exteriores para lograr una cobertura 5G interior poco profunda para algunos edificios. Para edificios con requisitos de cobertura profunda, se adoptan métodos especiales de construcción de habitaciones.
(3) Principios de construcción de escenarios:
Para nuevos escenarios de distribución interior: los escenarios de alta capacidad y alto valor deberían centrarse en la construcción de nuevos sistemas digitales de distribución interior equipados con capacidades 4T4R; Los escenarios de capacidad ordinarios deberían considerar soluciones más rentables.
Para escenarios de reconstrucción de distribución interior: se han implementado, actualizado y transformado nuevas áreas de distribución interior digital 4G para admitir 5G; Se han desplegado áreas DAS. Para escenarios de capacidad normal, se puede admitir 2,6 GHzNR mediante una pequeña cantidad de transformación, pero no se recomienda la transformación multicanal.
Principio de visión por fases: desde la etapa inicial de construcción de la red 5G, utilizando una variedad de métodos de construcción de cobertura interior para acelerar el despliegue de la red y pasando gradualmente al objetivo a largo plazo de la evolución digital hacia la distribución interior.
(4) Principio de Diversidad:
Adopte soluciones diversificadas de cobertura interior para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios. . Por un lado, las soluciones de cobertura interior existentes pueden optimizarse para mejorar sus capacidades de evolución; por otro lado, se puede explorar activamente la cadena industrial para explorar nuevas soluciones de cobertura interior.