5G进入了室内覆盖领域
在智慧家庭、智能工厂和AR/VR等应用中,超过70%的5G场景发生在室内。然而,由于高频段信号无法有效穿透室外到达室内,因此室内覆盖成为了5G商业化的关键,以支持创新的应用。
室内覆盖已经成为了5G面临的新挑战。
更高频段、更多天线和更多的应用需求,这些都是传统室内分布系统难以满足的"不可能任务"。
以下是三个原因:
频段
5G频段对于传统室内分布系统的无源器件来说,损耗较大,很难满足指标要求。对于5G毫米波高频段来说,部署传统室内分布系统太过复杂。
MIMO技术
5G需要更多的天线,例如4T4R甚至更多。对于传统室内分布系统而言,每根天线只能实现一个通道,因此扩容困难且工程复杂。你也知道,如果没有更高级的MIMO和波束赋形等技术,那就不能称之为5G室内分布系统。
应用需求
室内分布系统需要引入边缘计算,并提供开放的服务能力,以促进更多丰富的5G室内应用。如今,如果你不提及边缘计算,都会有些尴尬。然而,传统室内分布系统难以实现这一点。
简言之,传统室内分布系统已经跟不上技术的发展步伐。据估计,在中国超过50万套、全球约100-200万套的传统室内分布系统将逐渐面临升级替换的局面。
此时此刻,让我们一起回顾一下室内分布系统的发展历程。
无源室内分布系统
最早的室内分布系统被称为无源分布系统,通过耦合器、功分器、合路器等无源器件将射频信号直接分配到室内的天线上。
然而,这种系统存在以下四个主要缺点:
馈线损耗大,而且无源器件质量参差不齐。
随着2G/3G/4G的升级以及MIMO多通道应用的引入,馈线线径变粗,升级施工难度增大。
通常需要对信号进行放大处理,导致系统底噪抬升,上行覆盖收缩,对网络KPI指标产生影响。
很难实现完整的网管实时监控,管理和维护困难。
有源室内分布系统
随后,室内分布系统进入了有源分布系统的时代,主要包括传统光纤分布系统和多业务光纤分布系统。
传统光纤分布系统由近端机、远端机和馈线组成。它将基站的射频信号转换为光信号,通过光纤传输到室内的远端单元,再将光信号转换为电信号,并经过放大器放大后传输到天线。
多业务光纤分布系统由接入单元、近端扩展单元和远端单元组成。接入单元从基站获取射频信号并将其转换为数字射频信号,通过光纤传输到扩展单元;扩展单元将数字射频信号分配到多个远端单元,通过五类线或者网线进行传输;远端单元负责覆盖室内的射频信号,并通过光纤复合缆直流供电或POE供电。
相比无源系统,有源室内分布系统具有以下几个优点:
可以连接更多的天线,扩大覆盖范围。
能够有效支持MIMO技术,提升速率。
支持多设备节点组网,便于扩容升级。
减少了无源器件的使用,降低了物业协调和施工难度。
实现了从信源到末端的全面监控。
然而,多业务光纤分布系统仍需连接RRU作为信源,并且直放站功率中继的本质没有变化,因此无法避免底噪增加的问题。
因此,室内分布系统开始向更扁平化、更简单灵活的结构演进,以华为的Lampsite和爱立信的Radio Dot为代表的新型数字室内分布系统应运而生。
新型数字室内分布系统
新型数字室内分布系统具备以下主要优点:
支持5G频段:新型数字室内分布系统解决了传统无源室内分布系统的物理限制和有源室内分布系统的复杂性问题,能够有效支持5G频段的覆盖需求。
射频拉远和独立解调:该系统采用BBU直接连接,并实现射频拉远,可以独立解调信号,从而改善噪声系数,提升系统性能。
MIMO多通道支持:新型数字室内分布系统能够支持MIMO多通道演进,为5G技术的高速数据传输和网络优化提供了强大的支持。
可视化运维管理:该系统实现了可视化的运维管理,使运营商能够对室内分布系统进行实时监控、故障排查和性能优化,提高了系统的可靠性和维护效率。
支持5G多业务发展:新型数字室内分布系统能够满足不同应用场景下的多种业务需求,包括智能家居、工业自动化和增强现实等,为5G的多样化应用发展提供了坚实的基础。
在室内分布系统的发展历程中,面对5G室内覆盖的挑战和机遇,华为和爱立信等厂商早在5G商用之前就发布了针对5G的新一代室内分布产品,积极布局室内市场。与此同时,一些传统室内分布系统厂家也在进行积极转型,通过收购和开发新技术,推出与云化C-RAN结合的产品和可扩展的Small Cells系统。
面对未来广阔的室内市场,新型数字室分系统已经登上时代的舞台,然而,要替换或升级百万套级的传统室内分布系统仍需要数年时间完成。这个过程是否会给WiFi等非授权频谱技术留下时间和空间,以及是否能够实现5G取代WiFi的预言,还有待观察。