5G室内覆盖及数字化建设措施

时间:2023-03-15 15:04:18 关键词: 5g 室内覆盖 数字化建设 措施

摘要:5G网络的发展,给室内网络覆盖及数字化建设带来了一定的挑战,需要根据实际情况来采取适宜的建设方案,并不断地优化,以寻找最佳的解决办法。

5G室内覆盖及数字化建设措施

5G网络技术的发展,改变了人们的生产、生活方式,其被广泛应用于各个领域中,应当予以高度重视,不容忽视。相较4G网络,其业务范围更广泛,能够满足不同场景下的个性化业务需求,应对不断增长的移动数据流量,支持互联网、物联网应用。5G技术能够满足超大宽带业务需求,具有超低时延,网络运行具有一定的稳定性,可与各个行业进行深度融合,满足多样化需求。但就目前而言,5G室内覆盖及数字化建设还存在一定的不足,需进一步改善,传统的DAS无法满足5G网络部署需求,容易引发施工难、维护成本高等问题,而且还会影响系统扩容性。基于此,应当加强对5G室内覆盖及数字化建设的研究,需创建适宜的建设方案,以推动社会经济数字化发展。

15G室内业务网络需求

5G网络的应用,是移动互联网的重要载体,也关系着物联网运用,其能够进一步提高用户业务的智能化,满足用户对不同业务的应用需求。随着5G技术的大力发展,其将被广泛应用于医疗行业、教育行业、工业制造等领域中。常见的5G业务有云服务、高清视频、AR/VR、远程应用接入、智慧城市等。在探讨5G室内业务网络需求的时候,可以从以下方面着手。(1)要达到100比特以上的边缘速率。无论是VR/ATR技术的应用,还是高清视频业务,其都发生于室内,而且使用者将处于静止或是慢速移动过程中,要求室内无线网络宽带满足于实际应用需求。尤其是随着科学技术的日新月异,VR技术将成为人们未来的主要娱乐方式之一,强调交互性、实时性,因此,宽带的速率必须达到100Mbps。VR业务的网络需求如下:入门级的VR分辨率要达到8k/30帧、编码速率要达到64Mbps,传输宽带要达到100Mbps;高级VR的分辨率为12k/60帧,编码速率和传输宽带分别为279、419Mbps;终极VR分辨率为24k/120帧,编码速率为3.29Gbps,传输宽带为4.93Gbps。另外,5G网络高清视频的应用场景非常多,如远程超清直播、安全防护监控等,其还可以直接展示出实时街景,具有较好的应用效果。这部分的5G室内业务网络需求有着明确的规定,标注了标准4K、超高清4K的需求。(2)可靠性应当达到99.999%,延时性要达到毫秒级别。如若想要在医疗行业或是人工智能行业中,充分发挥5G网络技术的作用,就要提高其网络运行的可靠性,达到规定的时延效果。比如,在未来将5G网络技术广泛应用于远程医疗业务中,由机器人感知患者身体的各项健康参数,然后利用网络将现场视频、采集的数据传输给专家,专家进行诊断。部分情况下还可以开展远程手术,医生根据回传视频,来远程操作仪器设备,其时延不可超过10ms,信号传送率至少要在99.999%以上。除此之外,5G网络技术还可以应用于VR应用程序开发中,可将虚拟物品和现实情境有效连接,人们可以直接利用VR来看视频,这对时延性有着一定的要求,延迟如若超过20ms,则会影响人们的观看效果,最好控制在7ms秒以内。

25G室内网络数字化建设优势

相较传统的DAS系统来说,5G室内数字化建设具有一定的优势,主要体现在以下几个方面:(1)从施工难度方面来说,传统的DASA无源器件施工压力较大、量多,不容易进场,而室内数字化建设,则不需要使用无源器件,无需建设天馈线系统,避开了复杂的施工工序,施工难度也大大下降,施工周期可缩短至60%。而且数字化室分布线较为柔软,所需要的设备体型较为轻便、小巧,无需进行链路预算,可利用先进的科学技术进行全过程监控;(2)从网络性能方面来说,相比传统的DAS系统,数字化室内分布系统采用的是单网线,支持MIMO技术,峰值速率能够达到100比特,大大提升了用户的体验感,而且不会因为器件质量不达标或是安装不到位等问题,导致吞吐量严重下降,产生严重干扰性,影响网络性能。在5G网络覆盖及数字化建设过程中,应用数字化室内分布系统,能够使多个头端覆盖,以满足部分区域的高性能需求,即使一个头端出现问题,与之相邻的头端仍能进行覆盖;(3)从运营维护方面来说,5G室内数字化建设充分考虑了网络运行的日后维护工作,通过数字化部署,能够对应头端和网管显示,准确定位头端位置,实现智能化运营。需重视5G站点选择,做好现场勘查工作,以确保设计方案的可行性,把控好施工质量,加强施工验收,从而保障5G室内网络覆盖及数字化建设质量;(4)从系统扩容方面来说,传统的DAS系统中的主设备RRU无法在分裂小区,难以满足当下的扩容需求,而现如今的数字化室内分布系统则能够进行远程操作,实现小区分裂,促进系统扩容。随着5G网络系统的大力发展,其业务需求也越来越多,对网络容量的要求逐步提高,想要积极应对随时变化的业务,满足突发流量需求,所建设的网络系统必须具有弹性容量,要能够通过灵活扩容来满足不同的要求。

3现阶段5G室内覆盖及数字化建设中存在的问题

现阶段,在5G室内覆盖及数字化建设中还存在一定的问题,有待于进一步解决,其问题主要有:(1)在业务承载方面面临着较大的挑战和压力,不同类型的室内5G业务,采用的是“切片方式”承造业务,在进行网络系统建设的时候,涉及到多方面内容,属于系统化工程,需要考虑诸多因素,否则很容易出现问题;(2)5G网络技术强调超低时延,如若要达到这一要求,则需要强化网络的扩容能力,要处理好连接需求、容量需求的变化,涉及网络架构冗余、覆盖冗余等内容;(3)5G网络室内覆盖的室外基站建设难度较大,其需要穿透建筑物内部的隔墙阻挡,但由于其高频段传播损耗较大,很难达到良好的覆盖效果;传统的室分建设方式已经无法满足5G网络覆盖及数字化建设要求。无源分布式天线系统在发展过程中容易受到较大的综合损耗,而且面临着干扰性,4G时代所建设的无源分布式天线系统并不能运用于5G网络中,频段不支持,难以更换核心部件。多频段网络,会加剧DAS反馈系统的干扰。无论是物联网还是人工智能,都强调控制方面的精准性,为了保障5G网络运行的安全性,需要降低传输网络故障的发生次数,尽量缩短故障时间,使之快速恢复。传统的室内网络覆盖布局,如若出现局部故障,则需要相关人员注意检查,难以精准定位故障位置,不利于整改,需要耗费较长的恢复时间,不满足5G网络运行要求。

45G室内覆盖及数字化建设的有效措施

4.1优选5G室内覆盖及数字化建设方案

5G网络的发展,给室内网络覆盖及数字化建设带来了一定的挑战,需要根据实际情况来采取适宜的建设方案,并不断地优化,以寻找最佳的解决办法。就目前而言,我国常见的室内覆盖数字化解决方案有3种,可通过对比进行优化选择。(1)室内分布覆盖方案。在进行室内网络覆盖数字化建设的时候,可以采用室内分布式天线系统来处理,这是当前使用较为广泛、效果较好的措施之一,可确保室内每个角落都能够均匀分布移动通信信号,但要注意的是,此方案依赖室内天线,这就导致该方案的资金投入较大,施工难度较大,而且有着较高的收益要求。目前运营商采用这种方式是迫不得已,随着科学技术的高速发展,该覆盖方式将逐渐被新技术、新方案所替代。(2)室外站覆盖方案。该建设方案的主要特点在于以室外站为移动通信信号源,一般适用于郊区这种无过高流量要求、面积较小的室内盲区。这种覆盖方案的不足在于后期维护较为复杂,有一定的难度,这是因为整个网络规划会随着室外站布局变化而变化,如若有选择,也不建议使用这种方案。(3)SmallGell覆盖方案。这种方案相较前两种方案来说,其优势较为明显,具有较好的灵活性,所需要的投入成本不高,而且能够取得不错的建设效果。该方案可根据不同的室内5G网络应用场景来进行分类,一类是家庭基站。主要运用于学校宿舍楼、写字楼等具有一定封闭性的室内场景中,其能够有效解决室内网络覆盖问题,处理好室外电台室内网络覆盖。另外,由于我国5G网络具有较强的穿透性,而且是高频段,因此,面积在100~200m2的室内网络覆盖数字化建设,亦可选择家庭基站建设方案。而且家庭基站的室外站的工作强度不大;另一类是微基站类型。其主要被应用于一些大型的开放式公共场所室内场景中,如商场、体育馆等,传输功率在125~500毫瓦之间,传输直径约有200m,不同于家庭基站,微基站能够服务于政府部门和企业,支持光端口、电端口,与无线网络连接,操作方面较为简便,而且不需要过高的维护成本,大大降低了运营商的经营负担。相较上述2种建设方案,SmallGell覆盖方案更具优势。

4.2掌握关键技术

在5G室内覆盖及数字化建设过程中,应当有效把控关键技术,主要有:(1)多频多模技术。想要推动5G网络的发展,既要充分考虑其未来的业务发展需求,还应当提高技术兼容性,可通过多频多模形式来满足不同业务场景的应用需求;(2)大规模MIMO。移动通信宽带容量需求量增长速度非常快,增长量较大,这就需要提升无线电波频率,传输过程中的损耗也有所增加。为扩大5G室内覆盖面积,保证移动数据传输的稳定性,为用户提供更优质的体验,应当充分应用高频天线MIMO技术,提高空间自由度,可利用4×4MIMO技术来处理传输过程中的损耗部分;(3)网络切变和边缘计算技术。为了满足5G网络在不同业务场景中的应用,提高其灵活性,应当有效运用网络切片技术,在虚拟化技术的基础上,划分物理网络,使之成为独立的逻辑网络,根据业务需求来制定个性化服务。网络切片技术的优势在于能够服务多位用户,运用于多个业务中,遵循按需分配原则。另外,还要利用边缘计算技术,进行科学部署,提供可靠的边缘智能服务,优化数据,加强安全保护。

55G室内数字化产品发展趋势

5G室内数字化产品发展趋势,主要体现在以下几个方面:(1)设备宽带化。指在进行5G室内覆盖及数字化建设时,需要关注其业务对移动网络宽带的需求,比如,初级的AR对下行宽带的要求是达到5mbit/s,入门级VR对下行宽带的要求是达到100mbit/s。所使用的室内数字化设备,应当符合宽带演进要求,5G数字化室内分布系统的宽带应当达到100MHz,如此才能确保5G基础业务的正常开展;(2)产品多样化。就目前而言,随着5G网络技术的大力发展,5G室内数字化产品也越来越多,旨在满足不同业务场景的网络化需求。可根据业务场景要求,开发适宜的产品类别,通常以高价值、高流量大型场景为主,强调网络扩容性。需根据业务场景的不同,选择适宜的5G室内覆盖及数字化建设和方案,一般情况下,2B场景需要使用企业级微站设备,2H场景则使用家庭级微站设备;(3)网络共享化。5G网络技术的应用背景下,运营商在进行网络投资和建设的时候,更关注共享技术的研究和发展,其不仅要着力于高性能数字化网络建设工作,也强调投资回报率的提升,可通过网络共享模式来减少成本,构建全新的网络运营模式;(4)管理智能化。指的是在5G室内数字化建设过程中,传统的管理模式已经无法实现当下的需求,开始致力于引入大数据技术、AI技术,旨在促进网络运营维护管理工作的智能化发展。

6结语

总而言之,应当加强对5G室内覆盖及数字化建设的研究,需根据实际情况来优化建设方案,充分发挥5G网络技术的作用。

参考文献:

[1]王海涛.数字化室分系统应用研究及未来5G室内覆盖展望[J].电信工程技术与标准化,2019:69-74.

[2]胡晓龙.现代通信网络室内覆盖建设与优化研究[J].数字通信世界,2017:94-95.

[3]李耀华.室内5G覆盖数字化演进策略探讨[J].数字通信世界,2019:145+147.

作者:汪洁云 单位:中国移动通信集团上海有限公司