5G室分共享解决方案

华信咨询设计研究院有限公司2011年版权所有。任何部分未经华信咨询设计研究院有限公司书面同意或授权，均不得以任何形式复制或传递给第三方。©2011HuaxinConsultingCo.,Ltd5G室分共享解决方案专题一：2CONTENTS目录0102035G室分业务需求的特点5G室分建设面临的挑战5G当前室分产品支持情况045G室分共享解决方案简介055G室分案例介绍目录3D/超清视频GB/秒移动通信高清语音云游戏云办公VR/ARM2M智能家居智慧城市智能交通工业自动化移动驾驶移动医疗高可靠性应用31.15G室分业务需求的特点5G三大业务类型l随着移动业务的不断发展，室内业务量的占比不断提高，网络深度覆盖要求日渐增强。Ø5G业务种类的持续增加，行业边界不断扩展，室内业务量的占比将超过85%Ø室外站吸收室内业务量比3/4G网络差，无法有效解决室内覆盖，对于室分依赖度更高Ø运营商将更加重视5G网络中室分的地位，将对室分建设提出更高要求5G室内覆盖特点增强移动宽带高可靠性时延通信海量机器通信5G室分重要性更多业务发生在室内室内5G网络指标要求边缘速率DL≥100Mpbs，UL≥10Mpbs流量密度2.5Mpbs/㎡（室内高密度场景）0.5Mpbs/㎡（室内高密度场景）连接密度一个连接/平方米（一百万连接/平方公里）时延1ms定位精准1～3米网络可靠性99.999%热点容量补充层eMBB容量层Sub-3G（1.8-2.1G/2.6G）C-band(3.5/4.5G)高频(28/39G)12eMBB覆盖层35G高低频组网40102035G室分业务需求的特点5G室分建设面临的挑战5G当前室分产品支持情况045G室分共享解决方案简介055G室分案例介绍CONTENTS目录目录52.15G室内覆盖面临的挑战n5G室内覆盖，将会面临高频组网、网络容量弹性、网络可靠性的挑战！高频组网带来室内深度覆盖难DAS无源分布式天线系统演进难l高频损耗大：5G将在更高的C-Band和毫米波频段上部署，与4G的sub-3GHz频段相比，室外信号在穿墙覆盖室内的时候面临更大的链路损耗问题。l室内外协同：室外5G宏基站信号打进室内覆盖的方式将非常困难，需要配合在室内建设专门的室分网络，才能提供最优质的室内场景5G业务。无源器件工作带宽800~2700MHz馈线传输损耗(dB/100m)2.1G3.5G5G毫米波7/8”馈线5.98.5不支持1/2”馈线11.718.1不支持馈线天线1T1R4T4R1x2T2R2x4x4T4R需4路根馈线和天线，部署困难，成本急剧增加部署成本存量DAS不支持3.5G以上频段不支持多天线部署传统DAS无法向5G演进n已建的DAS无源分布式天线系统不支持5G频段，系统改造面临技术不可行、难实施、成本高等巨大的挑战!Sub-3G可穿透2堵砖墙C-Band只能穿透1堵砖墙毫米波不具备穿墙能力5G新频谱：C-Band（3.5/4.5G）+毫米波（28/39G）高低组网62.2传统室分在5G的建设难点n5G时代，室内业务占比将达85%以上，室分重要性越来越高；另由于频率高，难以通过室外宏站覆盖室内，室分投资大幅提升。n5G采用了高频段、支持4x4MIMO，传统室分难以承载，有源化室分将成为主流。2G信源3G信源1F4G信源POI耦合器功分器天线2F传统分布系统器件不支持3.5GHzPOI，耦合器，功分器，天线等需更换；新定制器件，成本高，需替换原有存量器件。单天线覆盖面收缩频段损耗更大，单天线的覆盖范围会进一步减小。原天线点位无法满足，需要增加天线密度，导致成本递增。施工困难，空间受限单改双或双改4路天馈需新建天馈。天花和线井受限。物业协调难大器件替换及新建天馈，存天花污损或涉及多物业协调。运营商覆盖思路差异三家运营商覆盖策略不同，需求不同步，对于新型室分系统更倾向于独建，造成室分共享难。传统室分建设难点Ø存量室分无源器件（包括天线、功分器、耦合器、合路器）工作频段为800M-2.7GHz，支持5G主流频段需全部更换Ø基于2.3GHz与3.5GHz频段总链路预算差异7~10dBm，如何制定补偿高频链路损耗的解决方案显得尤为重要70102035G室分业务需求的特点5G室分建设面临的挑战5G当前室分产品支持情况045G室分共享解决方案简介055G室分案例介绍CONTENTS目录目录83.1现有室分产品支持5G情况l目前POI可以支持频段为800～2.7GHz，近期高铁、地铁项目POI招标中基本预留了移动5G频段，3.5GHz频段需要重新定制。POI：l支持频段为800～3.5GHz，在室分场景，传输距离在1～200米左右，高低频信号的耦合损耗和衰减常数相差不大，传播覆盖距离相当。广角辐射型漏缆：l厂家已生产支持移动5G频段室分器件，电信、联通3.5GHz频段需要专门定制，目前由于3.5GHz频段需求较少，产业链尚未形成，器件造价偏高。天线、馈线、器件、连接器：l支持三家运营商多系统共享、支持大规模长距离组网、支持三家运营商5G频段的平滑升级。光纤分布CDAS：现有的室分产品经过升级后仍可支持5G室分建设90102035G室分业务需求的特点5G室分建设面临的挑战5G当前室分产品支持情况045G室分共享解决方案简介055G室分案例介绍CONTENTS目录目录10本节概要010203业务现状名词解释广角辐射型漏缆分布系统015G室分解决方案类型0405传统DAS系统与5G协同5G室分方案对比01业务现状114.15G室分共享解决方案类型共享型室内微站广角辐射型漏缆分布系统传统DAS系统与5G协同l技术特点：新型广角漏缆作为辐射源位于顶部正中，挂高2.5米，要求辐射宽度20米，到达窗边覆盖高度1.6米，据此推算，新型广角漏缆辐射张角需要达到170度。l适用场景：双边结构，隔间较少的回字形场景。l方案优势：链路中天线、器件较少，节约了室分投资，主要为馈线施工，同时也降低了施工费用。l技术特点：ü兼容性：支持一套产品接入多家核心网。ü共享性：3.3-3.4GHz采用共享载波方案。ü模块化：采用模块化的产品规划思路，提高产品平台的通用性。l适用场景：灵活组网，适用独立5G室分覆盖或4/5G共存室分覆盖。l存量室分：原有分布保留不动，如移动采用2.6GHz频段，可更换信源后直接接入。合路器件需要支持2.6GHz频段160M带宽。3.5G频段5G：新增信源，平层部署漏缆分布或者有源分布系统。l适用场景：新建难度较大，对数据业务需求较小的场景。2/3/4G+5GPOI+漏缆POI+天线124.2名词解释有源数字室分（LampSite/QCELL)无源DAS（传统室分）有源CDAS（多用户光纤分布系统）光分+漏缆光分+天线相比于传统信源设备，更加轻巧、隐蔽，但功率和容量相对较小，可采用放装型设备直接覆盖，也可作为分布系统信源外接天线覆盖。结构为RHUB+网线+pRRU，pRRU直接布放在走廊等公共区域，通过网线与RHUB连接，RHUB通过光纤接入BBU。主要原理：主要原理：主要原理：光纤分布系统由接入单元（AU）、扩展单元(EU)、远端单元(RU)及分布系统组成，对馈入的多制式射频信号进行数字化处理，并通过光纤传输到需要覆盖的区域，再将数字信号转化成射频信号，通过远端单元外接天馈系统或采用集成天线的远端单元进行覆盖。无源DAS分布系统采用基站做信源，采用RRU拉远的方式进行平层和分区的覆盖。信号源通过无源器件进行分路，经由馈线将信号分配到每一付分散安装在建筑物各个区域的天线上，解决室内信号覆盖问题。134.3.1广角辐射型漏缆分布系统——设计原理n常规漏缆的辐射张角较小，一般不超过120°，适用于隧道等狭长环境，不适用覆盖一般的室内环境，为满足一般的室内覆盖需求，需增大辐射张角。l增大辐射张角，以适应室内覆盖需求。l常规漏缆的辐射张角较小，适用于隧道等狭长环境。l空间宽度较大，常规漏缆难以满足覆盖需求。新型170°广角辐射漏缆设计模型主要原理模型原理：根据典型覆盖场景，确定设计模型（左图）。新型广角漏缆作为辐射源位于顶部正中，挂高2.5米，要求辐射宽度20米，到达窗边覆盖高度1.6米，据此推算，新型广角漏缆辐射张角需要达到170度。主要特点：在低损耗的电缆的介质与外导体上连串相同的开口或开槽，在GSM和DCS频段性能良好，专门用于室内覆盖系统主要特点：电缆外导体预先等间隔开口，开口的间隔约等于1/2个工作频率波长，而且信号辐射的方向与电缆轴心垂直，使得耦合损耗在某一频段内保持稳定，槽孔有八字形、斜一字形、横一字形等主要结构：漏泄同轴电缆主要由内导体、绝缘介质、带槽孔外导体和电缆护套等构成。内导体采用光滑铜管或轧纹螺旋铜管，外导体采用簿铜皮，其上开制不同形式的槽孔纵包而成，槽孔形式多种多样，有八字形、U字形、┙字形、一字形、椭圆形等，而且槽孔的排列也不尽相同144.3.2广角辐射型漏缆分布系统——分类及主要参数漏缆构成主要参数关键技术指标辐射型漏缆分类耦合型辐射型耦合型纵向衰减耦合损耗参数描述：漏缆的纵向传输损耗，即传输损耗或传输衰减，是描述漏缆内部所传输电磁能量损失程度的重要指标，衰减性能主要受制于外导体槽孔的排列方式参数描述：距电缆2m处测量值，描述的是电缆外部因耦合产生且被外界天线接收能量大小的指标单位（dB/hm、dB/Km）（CouplingLoss）（50%/95%）系统损耗（Systemloss）参数描述：漏缆的损耗指标是耦合损耗与纵向衰减相结合。漏泄电缆一次系统内传输衰减（换算为dB/Km）与95%概率的耦合损耗之和，其公式可以表示为：Ls=α(dB/Km)＋Lc(95%)上式中：Ls：系统损耗，dB/Kmα：漏泄电缆一次系统的传输衰减，dB/KmLc(95%)：漏泄电缆95%概率的耦合损耗，dB154.3.2广角辐射型漏缆分布系统——技术指标对比1800M辐射方向图（普通）1800M辐射方向图（广角）技术指标对比表频率7/8普通漏缆7/8广角漏缆衰减，20℃耦合损耗(2m)衰减，20℃耦合损耗(2m)MHzdB/100m95%(dB)dB/100m95%(dB)±85°7003.77754.01718004.30744.52729004.67744.87719604.97735.217218008.38668.946619008.93679.3768200010.126710.6765210010.666911.2167220011.167011.7768230011.427012.1266240012.936913.5566260013.507013.9268350016.507216.8071备注：以某厂家漏缆指标为参考值频段制式2G3G4G5G发射端输出功率(EIRP)[dBm]40181212接收端最小边缘场强[dBm]-85-110-110-110路径损耗工作频率[MHz]900180026003500漏缆纵向衰减[dB/100米]4.528.9413.9216.80漏缆95%，2米处耦合损耗[dB]72666871空间损耗补偿4444隔断损耗5555设计余量3333合路器/POI损耗[dB]5.55.55.55.5功分器损耗[dB]4444跳线、接头损耗[dB]2222漏缆注入功率[dBm]28.56.50.50.5漏缆末端最小功率[dBm]-1-32-30-27最大允许漏缆损耗[dB]29.538.530.527.5漏缆最大允许长度（米）653431219164164.3.3广角辐射型漏缆分布系统——链路预算漏缆注入功率=信源导频功率-跳线接头损耗-合路器/POI损耗-功分器损耗漏缆末端功率=边缘场强+漏缆2m耦合损耗+空间损耗补偿+隔断损耗+设计余量漏缆最大允许长度=（漏缆注入功率-漏缆末端功率）/漏缆纵向衰减Ø目前5G系统边缘场取值-110dBmØ漏缆2m耦合损耗，参照漏缆厂家指标Ø空间损耗补偿根据覆盖距离取值Ø隔断损耗为覆盖场景所有墙体阻挡产生的损耗Ø设计余量一般取3dB不同厂家漏缆产品，测试结果会有一定差异170°