淺析5G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋的解決方案

摘 要：就目前來看，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大部分發(fā)生于室內(nèi)，作為4G網(wǎng)絡(luò)的真正升級(jí)版的5G網(wǎng)絡(luò)，不僅能以更高的性能支持手機(jī)各項(xiàng)業(yè)務(wù)，更能支持其他智能設(shè)備，比如各種智能家居設(shè)備等，真正實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，極大的方便人們的生活。5G的出現(xiàn)對(duì)人們的日常交流將會(huì)產(chǎn)生很大的影響。本文首先介紹了5G當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r以及對(duì)現(xiàn)有的室內(nèi)覆蓋方案進(jìn)行了分析，指出了當(dāng)前室內(nèi)覆蓋方案的不足，立足于5G，研究出適合于5G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋方案，希望對(duì)5G室內(nèi)覆蓋方案研究者提供一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò)；室內(nèi)覆蓋；解決方案

1 引言

3GPP全會(huì)于2018年6月14日召開，在3GPP全會(huì)上批準(zhǔn)了第五代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（5G NR）獨(dú)立組網(wǎng)功能凍結(jié)。并且在2017年12月份已經(jīng)完成了非獨(dú)立組網(wǎng)NR標(biāo)準(zhǔn)，截止目前為止，5G一階段的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)完成，5G產(chǎn)業(yè)全面進(jìn)入了新的應(yīng)用。SA功能的凍結(jié)，使得5G NR不僅能夠獨(dú)立部署，而且還帶來了全新的端到端架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了公司級(jí)客戶和垂直行業(yè)的智能化發(fā)展，為運(yùn)營商和行業(yè)合作伙伴帶來了新的商業(yè)模式，開啟了全面互聯(lián)互通的新時(shí)代。

5G網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)顯著增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，提高光纖接入速度，實(shí)時(shí)性得到了很大提高，大量的節(jié)點(diǎn)訪問能力實(shí)現(xiàn)超高流量密度、連接數(shù)密度和高機(jī)動(dòng)性多場(chǎng)景的一致性等服務(wù)， 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，最終實(shí)現(xiàn)5G愿景：信息隨心至，萬物觸手及。

2 室內(nèi)覆蓋的發(fā)展現(xiàn)狀

通過對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，發(fā)生在室內(nèi)區(qū)域的移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)流量大約占總流量的80%左右。也就是說，運(yùn)營商大約80%受益來自于室內(nèi)覆蓋。對(duì)室內(nèi)與室外覆蓋要求進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，室外覆蓋要求基本是信號(hào)穩(wěn)定、覆蓋范圍大，而室內(nèi)覆蓋則主要是網(wǎng)絡(luò)高性能的需求。一些重要的區(qū)域，比如高校、大型商場(chǎng)等人員密集的地方，必須要保證良好的室內(nèi)覆蓋效果，否則運(yùn)營商將會(huì)失去競爭力，進(jìn)而丟失客戶。經(jīng)過研究分析，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋目前還存在很多問題，本文主要對(duì)以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析：

首先，信號(hào)覆蓋方面存在的問題。當(dāng)前的室內(nèi)信號(hào)覆蓋，窗邊區(qū)域等經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)頻繁的切換，小區(qū)邊緣用戶的最低速率必須得到保障。但是由于環(huán)境的復(fù)雜性，因此，需要對(duì)室內(nèi)的邊緣場(chǎng)合進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?。在建筑的?nèi)部，高層之間的信號(hào)以及不同系統(tǒng)之間的信號(hào)干擾嚴(yán)重，因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要考慮新增系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的影響，確保兩者之間互不干擾，并且還需要考慮系統(tǒng)之間的共享，需要考慮的問題比較多。

再次，傳統(tǒng)的室分建設(shè)方式問題。傳統(tǒng)的室分建設(shè)使用了分布式天線系統(tǒng)，這種建設(shè)使得室內(nèi)覆蓋具有良好的覆蓋效果。但是分布式天線系統(tǒng)具有自身的缺點(diǎn)，比如自身容量增長能力較差、不易部署等，室內(nèi)設(shè)備不能無限制增加，空間以及能耗是必須要考慮的問題。為了解決這種困境，需要尋求一種新的設(shè)備，使得能耗更低、占有空間更小，探尋一種符合5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新型組網(wǎng)方式，已經(jīng)成為業(yè)界的一種必然趨勢(shì)。

3 5G室內(nèi)覆蓋的解決方案研究

5G的到來，使得室內(nèi)覆蓋網(wǎng)面對(duì)的業(yè)務(wù)壓力更加明顯。為了解決當(dāng)前室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不足，并對(duì)室內(nèi)覆蓋發(fā)展可能存在的問題提前做出預(yù)測(cè)，綜合各方面，研究設(shè)計(jì)符合5G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋需求的方案。

當(dāng)前，國內(nèi)主要有三種網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋方案，分別是：室內(nèi)分布式覆蓋、室外站覆蓋、Small Cell覆蓋，下面分別對(duì)這三種方案與5G 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合進(jìn)行了分析，并且指出Small Cell覆蓋是目前最合適的一種覆蓋方案。

3.1 室內(nèi)分布式覆蓋

室內(nèi)分布式系統(tǒng)是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋的一種較好的覆蓋方案，移動(dòng)信號(hào)可以均勻的分布在室內(nèi)的每一個(gè)角落，而這主要是通過室內(nèi)天線來實(shí)現(xiàn)的，保證室內(nèi)區(qū)域全部被覆蓋到。但是，這種室內(nèi)覆蓋也有很明顯的缺點(diǎn)，由于投入成本高，建設(shè)條件苛刻，使得成本回收比較困難，因此，這種覆蓋方式不是運(yùn)營商的首選，隨著技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的室內(nèi)分布將會(huì)逐漸被淘汰。

3.2 室外站覆蓋

室外站覆蓋方式把室外站作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源，低流量以及較小面積的室內(nèi)盲區(qū)覆蓋一般選擇這種方式，比如郊區(qū)人流量較好的地方。直放站便是這種覆蓋方式，室外站容量富余時(shí)，直放站可以將室外站信號(hào)直接引入到室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)，解決室內(nèi)的盲區(qū)覆蓋問題。室外站覆蓋的缺點(diǎn)是不易維護(hù)，室外站布局的一旦發(fā)生改變，將會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃產(chǎn)生影響，維護(hù)困難，所以，室外站覆蓋不是解決室內(nèi)覆蓋的優(yōu)選方案。

3.3 Small Cell覆蓋

Small Cell是一種低功率、集成的無線接入節(jié)點(diǎn)，使用了智能化技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一種完善。在建筑物內(nèi)部以及外部增加 Small Cell，能夠解決室內(nèi)盲區(qū)覆蓋問題，使得信號(hào)能夠覆蓋建筑物內(nèi)的全部區(qū)域，而且能夠吸收較多數(shù)據(jù)流量與熱點(diǎn)。與前面兩種覆蓋方案進(jìn)行對(duì)比， Small Cell 是解決室內(nèi)覆蓋的最優(yōu)方案，無需額外配套設(shè)施，節(jié)省成本，并且 Small Cell的設(shè)備集成度非常高，可以有效滿足室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋及容量需求。本文認(rèn)為，5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，Small Cell的需求并不會(huì)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長， 這是由于在室內(nèi)覆蓋能力相同時(shí)，Small Cell 設(shè)備的成本是傳統(tǒng)室內(nèi)成本的1.3倍左右，成本略高。隨著容量以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求的增加，Small Cell的優(yōu)勢(shì)便會(huì)發(fā)揮出來，使得價(jià)格成本能夠降下來。

通過以上分析，本文認(rèn)為，在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，Small Cell是解決室內(nèi)覆蓋的最優(yōu)方案，其在靈活性、有效性以及成本方面具有很好的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直在不斷的發(fā)展，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)亦是如此，也在不斷的發(fā)展中，面對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的到來，為了提高運(yùn)營效益，解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)覆蓋的問題，運(yùn)營商應(yīng)開始規(guī)劃5G網(wǎng)絡(luò)的部署，憑借5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，有效滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋的需求，最大程度對(duì)運(yùn)營商投資進(jìn)行保護(hù)。本文通過對(duì)5G當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r以及對(duì)現(xiàn)有的室內(nèi)覆蓋方案的分析，立足于5G，給出了適合于5G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋方案，希望對(duì)5G室內(nèi)覆蓋方案研究者提供一定的參考意義。

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作者簡介

王冬冬（1987-），女，漢族，河南桐柏縣人，本科學(xué)歷，研究方向：室內(nèi)覆蓋。