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DAS系统在5G室分建设中的融合与发展探讨

2021-04-04,徐

信息记录材料 2021年2期
关键词:室分双路无源

樊 波 ,徐 潇

(1四川通信科研规划设计有限责任公司 四川 成都 610094)

(2中国铁塔股份有限公司汉中市分公司 陕西 汉中 723000)

1 引言

为了获得满足要求的频谱带宽,5G业务目前只能通过高频段来实现,但是高频段占用资源较多,并且高频段的空间衰减与损耗更加明显,尤其是在室外向室内覆盖时效果很难达到预期,因此强化5G 室分建设对于5G技术的发展和应用具有重要的意义。

2 DAS系统在5G室分中的建设背景

DAS系统采用了开放式的信源接口,因而能够兼容多个厂家和多个网络系统,但是目前DAS系统受到容量方面的限制而只能支持800 MHz~2.7 GHz的频段。为了更好地发展和应用5G技术,需要充分发挥DAS系统应用价值,通过科学地设计5G室内系统的分布,强化5G网络的覆盖性能,优化用户体验[1]。

(1)工程角度:相较于数字化室分的工程改造,DAS系统网络性能的实现受分布系统元器件、电缆、天线的性能以及施工因素影响较大。特别是在单路室内分布系统改造成双路室内分布系统过程中,经常出现双路功率失衡的现象,对MIMO性能影响较大。

(2)无源器件支持:DAS系统对硬件性能和质量要求较高,目前C-Band频段和毫米波之类的高频无源器件支持度较低,且损耗较大。

(3)网络容量:DAS系统需要新增RRU信源并经过天馈改造才能进行扩容和小区分裂。5G业务的多元化业务要求网络容量具有较好的弹性。

(4)定位功能角度:以往的DAS系统在室内定位的精准度方面无法满足越来越高的业务要求及新型商业模式。

3 改造场景下的5G室分融合分析

3.1 单路DAS系统向5G室分融合

5G RRU(射频拉远模块)1通道与原有分布系统的共享需要借助合路器来实现,只需替换老式的无源器件即可,工程量较小,对现有分布系统影响较小,具有良好的可操作性。但是,系统峰值速率与容量受到一定的限制,不能充分体现MIMO的优势,且存在功率损耗。此外,目前改造场景下无源器件只兼容2.6 GHz频段,因此中国移动可进行小容量系统改造,中国电信和中国联通的改造成本较高。

3.2 双路DAS分布系统向5G室分融合

双路同轴电缆分布系统是为了充分发挥出MIMO的优势,其改造工程只需要搭建两路损耗水平差不多且结构相同的电缆分布系统,同时建立5G RRU的双通道输出即可,改造工程量较小,资金投入少。但是,改造可能会产生2路通道失衡的问题,此外,目前无源器件仅支持2.6 GHz频段,中国移动可进行中等容量场景的改造,中国电信和中国联通的改造成本较高。

3.3 变频分布系统向5G室分融合

变频系统主要包含有源合路器与有源天线,有源天线用来进行反向变频,还可以通过双极化天线进行5G的双路输出,有源合路器可兼容多制式共享分布系统的接入。通过在5G RRU其中一个通道内进行变频,变频系统能够实现两路信号在一路天馈系统中的传输,即实现了5G NR的双路传输。改造场景仅涉及信源端与天线末端,具有较好的可行性[2-3]。

4 基于新建场景 5G 室分发展应用

4.1 新建分布式皮站外接室分天线系统分析

新建分布式皮站外接室分天线系统为分布式架构辅助以外拉室分天线,为了尽可能地降低馈线损耗,信源pRRU需要靠近覆盖区。对DAS系统相比,这种系统具有新型室分容量大、组网灵活同时工程难度低等优势,因此新建工程具有良好的可行性,且网络运维工作量较低。出于资金投入方面的考虑,单通道适用于那些容量与价值区域均相对较低的场景,双通道适用于容量要求更高的场景。

4.2 新建 DAS 系统分析

5G高频段损耗较大,因此需要研发更大功率的RRU、新型无源器件,同时科学地进行布局设计来提高5G的辐射范围。4T4R DAS系统尚不适用于5G室分系统中,因为新建4路馈线DAS系统对MIMO的支持度不高,不能充分发挥其性能,同时新建4路场景资金投入大,施工难度大且美观度不好。

4.3 泄漏电缆分布系统向5G室分融合

泄漏电缆分布系统通过泄漏电缆实现信号的分布覆盖,可以使信号保持良好的均匀性。但是,泄漏电缆的覆盖区域受限于其带状结构,因此一般应用在狭长、存在弯道的通道型室内环境,同时通过布置双缆的方式充分发挥5G网络MIMO的优势。

13/8型泄漏电缆布置方案只适用于2.6 GHz频段,因此中国电信和中国联通的高频段C-Band 5G需要使用新型5/4型泄漏电缆,同时需要通过加强技术创新,降低泄漏电缆的传输消耗,提高高频段的兼容性。

5 结语

(1)存量DAS系统适用于2.6 GHz频段的5G室分改造,通过DAS系统进行5G C-Band的改造成本高、施工难度大。

(2)现阶段新型无源器件能够兼容使用2.6 GHz频段的移动5G和基于DAS系统的新建中国电信和中国联通C-Band 5G,适用于容量要求和价值场景不高的2路DAS系统建设。

(3)新建分布式皮站外接天线系统建设成本较低,适用于容量中等并具有一定应用价值的5G场景,未来应用前景广阔。

(4)新建分布式皮站方案能够满足大容量与新业务的要求,因而更适用于容量大、价值高的5G场景。

(5)存在室内精准定位要求与监控要求的场景可采用智慧室分系统,地铁线、隧道等狭长场景可采用泄漏电缆实现覆盖。

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