Nell’era del 5G gli ambienti chiusi sono il luogo principale in cui si verificano diversi scenari applicativi. Come ottenere una copertura efficiente, economica e di alta qualità delle reti 5G indoor è diventata una delle questioni più preoccupanti per gli operatori. Le soluzioni di copertura per interni esistenti includono principalmente tre metodi di costruzione: interni coperti per esterni, DAS passivi tradizionali e nuovi interni digitali. Soluzioni diverse affrontano sfide diverse quando si passa al 5G.
Le stazioni base esterne coprono gli interni
Le stazioni base esterne che tengono conto della copertura interna presentano i vantaggi di una costruzione rapida della rete e di bassi costi di investimento e sono diventate una forma più comune di copertura interna nelle prime fasi di costruzione della rete. La copertura esterna per interni è adatta principalmente per edifici singoli con piccole aree a un piano e materiali da costruzione facilmente penetrabili dai segnali wireless. Inoltre, vi sono molti fattori che limitano la qualità della copertura, tra cui materiali da costruzione, strutture edilizie, frequenza, requisiti di capacità, ecc., rendendo difficile soddisfare i requisiti di copertura profonda degli edifici di grandi dimensioni.
La copertura esterna e quella interna affrontano nuove sfide nell’evoluzione verso il 5G:
(1) La copertura interna approfondita della banda di frequenza 5G è difficile
Il 5G utilizza uno spettro più elevato per ottenere risorse di banda di frequenza più ampie. Tuttavia, le caratteristiche di propagazione dei segnali wireless sono che maggiore è la frequenza, maggiore è la perdita spaziale di propagazione nello spazio e maggiore è la perdita di penetrazione dei materiali da costruzione penetranti, che influenzerà il suo impatto sulle installazioni profonde interne. capacità di copertura. Secondo il calcolo del modello di propagazione, alla stessa distanza: la perdita di percorso di 2,6 GH è circa 45 dB superiore a quella di 18 GHz; la perdita di percorso di 35GHz è di circa 25 dB superiore a quella di 2,6GHz.
(2) È difficile per le macrostazioni 5G fornire copertura ai grattacieli nel distretto di Jicheng
La configurazione del raggio SSB della macro stazione 5G determina sostanzialmente la copertura di base del 5G NR. I raggi orizzontali 7/8 sono attualmente le soluzioni di configurazione multiraggio SSB comunemente utilizzate. Il suo vantaggio è che i fasci stretti focalizzati sull'energia orizzontale e la scansione e trasmissione multiraggio in direzione orizzontale possono garantire prestazioni di copertura ottimali in direzione orizzontale, che sono sostanzialmente equivalenti alla copertura del canale aziendale PDSCH a fascio stretto con beamforming, completamente risolvendo il problema. Risolve il problema della copertura del canale di trasmissione a raggio singolo 4G LTE Massive MIMO più scarsa rispetto al canale business. Tuttavia, questa soluzione presenta dei limiti: utilizza tutto il numero di travi specificato nel contratto, consuma in una sola volta lo spazio di ottimizzazione successivo e ha una copertura tridimensionale 3D debole negli spazi a molti piani, che limita le prestazioni della copertura interna in grattacieli.
DAS passivo tradizionale
Il DAS passivo tradizionale utilizza componenti passivi come interruttori, divisori di potenza e combinatori per dividere e trasmettere i segnali in radiofrequenza delle RRU e distribuisce i segnali nel modo più uniforme possibile attraverso alimentatori a ciascun dispositivo installato in modo disperso in varie aree dell'edificio. su un'antenna per ottenere una distribuzione uniforme dei segnali interni.
Il sottosistema passivo delle sale DAS vanta un vasto mercato esistente e un'elevata maturità tecnologica. È facile introdurre la condivisione multifrequenza, multistandard e multioperatore attraverso il metodo combinato. Come riutilizzare il DAS esistente nell’era del 5G per proteggere gli investimenti e utilizzarlo in scenari di copertura a bassa e media capacità è ancora una delle principali preoccupazioni degli operatori.
Il DAS passivo tradizionale deve affrontare nuove sfide durante l’evoluzione verso il 5G.
(1) È difficile che DAS soddisfi le maggiori esigenze di capacità del 5G attraverso la trasformazione multicanale
Per soddisfare i maggiori requisiti di capacità del 5G, la tradizionale soluzione di trasformazione del sistema DAS richiede l’aggiunta di più canali al sistema DAS esistente per ottenere una progressiva espansione della capacità di rete. Tuttavia, nel processo di costruzione vero e proprio, a causa del gran numero di tipi di nodi e dispositivi nel sistema DAS, ogni nuovo canale comporterà un aumento significativo dei costi e del volume di costruzione ingegneristica; in secondo luogo, nella soluzione DAS tradizionale, per garantire le prestazioni MIMO, ciascun canale deve essere il più bilanciato possibile. Ciò ha ulteriormente aumentato la difficoltà della trasformazione SG del sistema DAS. La trasformazione finale ha richiesto il coordinamento di un gran numero di risorse del sito e di canali di cablaggio per la comunicazione delle proprietà, il che è stato molto difficile. Per i motivi sopra indicati, è molto difficile implementare un sistema DAS multicanale che soddisfi i requisiti di capacità del 5G.
(2) È difficile che le bande di frequenza 5G traggano vantaggio dai sistemi DAS esistenti
I componenti passivi DAS come ripartitori di potenza, combinatori e antenne combinatori nelle reti esistenti funzionano nella banda di frequenza 800M-2,7GHz e possono supportare solo la banda di frequenza sub3G e non possono supportare l'implementazione di bande di frequenza sub6G superiori.
Oltre a superare una maggiore perdita di spazio e una maggiore perdita di penetrazione nelle partizioni interne, è necessario sovrapporre alla propagazione interna dei segnali ad alta frequenza 5G anche una maggiore perdita di trasmissione dell’alimentatore. Ad esempio, la perdita di 1/2" di alimentatore ogni 100 metri nella banda di frequenza 3,5G raggiunge più di 15 dB. Rispetto a 1,8 Ghz, che è 6 dB più alta, è difficile ottenere lo stesso effetto di copertura combinando direttamente 4G e 5G. alte frequenze.
Nuova distribuzione digitale delle sale
La nuova distribuzione digitale interna adotta un’architettura a tre livelli di unità in banda base, unità di convergenza e unità in radiofrequenza: l’unità in banda base implementa lo stack di protocolli di vari standard wireless, coprendo più standard wireless. L'unità di convergenza è collegata all'unità in banda base tramite l'interfaccia CPRI per distribuire i dati Q all'estremità remota. L'unità a radiofrequenza fornisce anche POEalimentazione dell’unità a radiofrequenza. L'unità a radiofrequenza utilizza un Pico RRU per supportare multifrequenza e multimodalità. La potenza di trasmissione è di livello milliwatt e può essere installata vicino all'utente.
Il nuovo sistema di distribuzione digitale delle sale presenta molti dei seguenti vantaggi, che lo rendono la soluzione preferita per aree di alto valore con grande capacità ed eccellente esperienza:
(1) È facile installare cavi di rete anziché alimentatori;
(2) Pico RRU integra multifrequenza e multimodalità, supporta la tecnologia MIMO di ordine elevato e ha una grande capacità;
(3) Regolare in modo flessibile la capacità della cella tramite la configurazione del software;
(4) L'intero collegamento può essere monitorato e si può rispondere tempestivamente ai guasti.
La digitalizzazione delle soluzioni di distribuzione degli ambienti è una tendenza verso l’evoluzione del 5G, madeve affrontare anche sfide più grandi.
(1) Prestazioni di rete elevate
La distribuzione digitale delle sale 5G non solo soddisfa le esigenze dei servizi 2C, ma si espande anche nei campi di applicazione del settore. Alcune applicazioni industriali, come la visione artificiale, hanno requisiti elevati in termini di velocità di uplink per utente singolo e capacità di uplink e downlink per unità di area. Hanno inoltre requisiti di affidabilità elevati pari al 99,999%, il che comporta nuove sfide in termini di capacità di rete.
(2) Elevato costo di investimento
La tecnologia 5G utilizza una larghezza di banda maggiore e più canali ricetrasmettitori. Per fornire un’esperienza a velocità più elevata, 4T4R è diventata la configurazione standard della copertura interna 5G. Inoltre, per sfruttare appieno le preziose risorse dello spettro, gli operatori sperano di supportare più punti di frequenza e più standard wireless, come NR+LTE+UMTS/GSM. Questi requisiti comportano maggiori sfide per i costi delle apparecchiature della nuova distribuzione digitale interna. .
(3) Elevata complessità di funzionamento e manutenzione
L'attività dell'antenna è una delle caratteristiche della divisione digitale degli ambienti. Il Pico RRU della divisione ambientale digitale 5G ha una maggiore integrazione e una maggiore potenza di trasmissione. L’implementazione di un gran numero di dispositivi attivi comporta sfide più impegnative per la gestione del consumo energetico delle apparecchiature.
Sebbene i dispositivi attivi possano essere gestiti e controllati, il gran numero di Pico RRU e la loro distribuzione dispersa aumentano la complessità del funzionamento e della manutenzione. Come realizzare in modo efficiente la gestione di grandi siti remoti, come condurre il monitoraggio delle prestazioni della rete e l'ottimizzazione delle risorse in modo più preciso e come individuare rapidamente la posizione specifica delle apparecchiature difettose, ponendo sfide più impegnative al funzionamento e alla manutenzione.
(4) Elevate capacità operative
La distribuzione indoor digitale si combina con la tecnologia 5G per creare una rete wireless indoor ad alte prestazioni. Tuttavia, a fronte delle diverse esigenze aziendali del 5G, come sfruttare il potenziale della rete, aprire le capacità della rete ed espandere nuovi servizi sono sfide che le operazioni della rete indoor 5G devono affrontare.
Raccomandazioni sui principi di implementazione della copertura indoor 5G
L'implementazione della copertura interna 5G dovrebbe essere considerata in modo globale in base alle esigenze e agli obiettivi aziendali, alle caratteristiche dello scenario, alle capacità di copertura della stazione base, alla difficoltà di implementazione del progetto, ai costi di costruzione e ad altri fattori, e il metodo di costruzione della copertura interna dovrebbe essere ragionevolmente selezionato e la successiva implementazione della rete bisognerebbe considerare i principi
(1) Principi di rete gerarchica multifrequenza:
Le risorse di frequenza 5G sono ricche e coprono le bande di frequenza inferiori a 6Gh2 e le bande di frequenza delle onde millimetriche. Bande di frequenza diverse hanno caratteristiche di propagazione diverse e capacità di larghezza di banda diverse, che hanno un impatto maggiore sui costi di costruzione della rete. Si consiglia di utilizzare frequenze inferiori a 3GH per l’IoT e la copertura della capacità di base, mentre la banda C e le onde millimetriche vengono utilizzate per la copertura ad alta capacità 5G.
(2) Principi per la costruzione di reti collaborative indoor e outdoor:
Nell’implementazione delle reti 5G, le capacità massime delle macro stazioni esterne dovrebbero essere pienamente utilizzate per ottenere una copertura 5G interna poco profonda per alcuni edifici. Per gli edifici con esigenze di copertura profonda vengono adottati metodi speciali di costruzione delle stanze.
(3) Principi di costruzione dello scenario:
Per i nuovi scenari di distribuzione indoor: gli scenari ad alta capacità e ad alto valore dovrebbero concentrarsi sulla costruzione di nuovi sistemi di distribuzione indoor digitali dotati di funzionalità 4T4R; gli scenari di capacità ordinaria dovrebbero prendere in considerazione soluzioni più convenienti.
Per gli scenari di ricostruzione della distribuzione interna: nuove aree di distribuzione digitale interna 4G sono state implementate, aggiornate e trasformate per supportare il 5G; Sono state dispiegate aree DAS. Per scenari di capacità ordinaria, 2,6GHzNR può essere supportato attraverso una piccola trasformazione, ma la trasformazione multicanale non è consigliata.
Principio della visione per fasi: dalla fase iniziale della costruzione della rete 5G, utilizzando una varietà di metodi di costruzione della copertura interna per accelerare l'implementazione della rete e passando gradualmente all'obiettivo a lungo termine dell'evoluzione digitale verso la distribuzione interna
(4) Principio di diversità:
Adottare soluzioni di copertura indoor diversificate per soddisfare le esigenze di diversi scenari. . Da un lato, le soluzioni di copertura indoor esistenti possono essere ottimizzate per potenziarne le capacità di evoluzione; d’altro canto, la filiera può essere esplorata attivamente per esplorare nuove soluzioni di copertura indoor.