5G時代室內分布系統發展趨勢分析

中國通信建設第三工程局有限公司|葉輝 劉海玲

新型數字化室分系統部署簡單、運維可視、管理智能、維護方便，能夠跟隨標準，滿足4G、4.5G、5G各階段的業務、容量、用戶體驗等需求，可以平滑演進，最大程度保護運營商的投資，將是5G時代室內分布系統的主要解決方案。

隨著移動互聯網通信技術及用戶需求的發展，越來越多的移動業務轉移到室內，隨著5G商用腳步的日益臨近，建設一張優質的室內分布網絡尤為重要。

傳統2G/3G時代，移動通信工作在低頻段，用室外宏站信號覆蓋室內和建傳統室內分布DAS（Distribute Antenna System）系統都是解決室內覆蓋的行之有效的方案。4G時代，傳統DAS仍然是解決室內覆蓋的主要手段，隨著移動互聯網和物聯網技術的發展，一些業務密集型場景（例如交通樞紐、大型場館等）開始引入新型數字化室分系統。和傳統DAS相比，新型數字化室分系統具有部署簡單、施工協調難度小、擴容靈活、運維可視等優點，可以大大提高網絡容量，提升網絡運維效率。

5G時代，由于DAS的無源器件和饋線不支持高頻段，不能對器件進行監控，改造成本高，不能大規模擴容，因此只能用于某些低頻段、低容量場景（例如隧道、地下停場、電梯等）。而新型數字化室分系統由于部署簡單、運維可視化、支持大規模MIMO等優點，更適合向5G平滑過渡，將是5G室內分布系統的主角。

移動通信室內分布系統現狀分析

當前國內運營商主要仍然采用傳統DAS解決室內覆蓋問題，傳統DAS主要采用無源器件，產業鏈成熟，具有投資小、故障率低、系統簡單有效、后期可以通過合路進行多系統擴容等優點。但是隨著移動業務的變化，傳統DAS面臨巨大挑戰。

一是工程建設難度大，升級改造困難。傳統室分系統需要部署大量無源器件，工程建設難度大，節點多，故障隱患多，與物業協調困難。對LTE室分進行雙路改造時，新建節點多，某些區域可能已經沒有改造空間，同時由于器件老化程度不同，施工工藝不同等原因，難以保證LTE雙路平衡，更無法支持大規模MIMO。

二是故障排查難度大。室內分布系統進場安裝與維護都需要和物業進行協調。傳統室分器件數量多，無源器件無法進行監控，一般靠投訴或巡檢發現問題。而對于大型室分系統，巡檢很難做到每個天線末端都進行檢查，尤其是做了隱蔽的室分系統，發現問題更為困難。同時，由于連接點數目過多、樓宇改造、圖紙更新不及時等原因，對故障點的排查往往要投入更多的人力物力，直接增加了網絡運維成本。

三是當前器件不支持高頻段。當前傳統DAS的無源器件支持的最高頻段多為2.7GHz左右，對于3.5GHz及以上頻段基本無法使用，同軸電纜的傳輸損耗隨著頻段的升高而大幅度增加，在3.5GHz及以上頻段，每百米損耗基本無法在工程上使用。具體損耗見表。

表 兩種饋線在不同頻段的傳輸損耗

由于傳統DAS的不足，部分廠家推出M-DAS（光纖分布系統），有利于實現可視化運維，但光纖分布系統仍需連接RRU作為信源，其直放站中繼的本質不變，不利于擴容和系統的平滑演進。

新型分布式室分系統的引入及發展

針對傳統DAS及M-DAS面臨巨大瓶頸，各廠家紛紛推出新型數字化室內分布系統，例如華為的Lampsite、中興的QCELL、愛立信的Radio DOT、諾基亞的FlexiZone等。和傳統DAS相比，新型數字化室內分布系統具有工程實施簡單、可實現可視化運維和多通道MIMO、容易擴容及演進等優點，各大運營商在大中型場景均有部署。實踐證明，LTE新型數字化室分單位面積流量是傳統DAS的4～10倍。

隨著移動互聯網的高速發展，高清視頻、室內定位、AR/VR等越來越多的移動新業務對網絡提出了大帶寬、高容量、低時延等剛性要求。這就要求室分系統應該具有施工簡單、協調容易、能平滑升級、運維可視、網絡管理智能化等特點。對此，新型數字化室分系統有著明顯的優勢。

一是工程實施簡單，可以平滑升級。5G時代主要使用3.5GHz、4.9GHz等高頻段，受此影響，室分系統末端數量將會海量增加，這就要求5G室分設備應該體積小、重量輕、安裝簡單，部署迅速。新型數字化室分采用簡單的三級架構，基站側（類似于BBU）、Hub、遠端射頻發射單元，連接點少，減小了故障隱患；網線和光纖代替傳統同軸電纜，網線作為傳輸介質的同時還為遠端射頻單元進行供電，網線質量輕，施工部署更為容易，經測算，建設工期比傳統DAS縮短到1/5～1/3。同時也減少了視覺沖擊，更容易與物業進行溝通。當前各大運營商在一些大中型室內場景（例如交通樞紐、商場、醫院等）都已經規模部署新型數字化室分，系統運行良好，用戶體驗速率明顯上升。

同時，考慮到最大程度地減少運營商的重復投資，在部署4G新型數字化室分時，就預埋了6A網線，盡量保證未來向5G升級時做到“點不動，線不增”，快速疊加5G NR，在保障可實施性的同時，盡量降低二次進場成本。

二是可視化運維，系統維護及故障排查簡單。5G時代，網絡密集組網成常態，末端射頻發射單元數量將大幅度增加，因此對網絡設備及末端發射單元進行實時監控是網絡的基本功能之一，盡量做到非硬件原因不去現場。新型數字化室分系統基本采用有源器件，能夠對所有設備的工作狀態進行實時監控，快速定位故障點，實現運營維護可視化；同時新型數字化室分系統還能夠自動根據周邊的信道情況和用戶密度實現自診斷、自優化、自愈合，最大程度減少人工介入，有效降低維護成本。

三是升級改造方便。新型數字化室分系統主要采用光纖和網線傳輸數字信號，支持高頻段，有利于向5G平滑過渡。同時，新型數字化室分系統在設計時就考慮了MIMO，目前設備默認都支持2T2R，并且可以利用軟件控制升級至4T4R。Massive MIMO是5G網絡的關鍵技術之一，未來5G室分系統至少應該支持4×4MIMO。

當然，新型數字化室分系統目前也存在不足，主要有以下方面。

相對于傳統室分，價格偏高，雖然目前價格已經有所下降，但和傳統DAS比，單位面積的造價大概傳統室分的1.3倍左右，主要是由于有源化末端射頻發射單元代替了廉價的蘑菇頭天線。但是隨著新型數字化室分的規模商用，有源設備的價格將會進一步降低與傳統DAS的投資差距將越來越小。相對于傳統的射頻電纜，網線雖然重量減輕，但施工過程中，拉力過大更容易損傷網線，影響網線性能。因此，需要提高施工工藝，減少對網線的損傷。有源器件的故障率受到外部工作環境的影響較大，例如掉電或電壓不穩，增加維護成本。末端射頻發射單元采用網線PoE供電，實際工程中PoE供電實際距離小于100米，增加線纜布放數量。

綜上所述，新型數字化室分系統部署簡單、運維可視、管理智能、維護方便，能夠跟隨標準，支持4G、4.5G、5G各階段的業務、容量、用戶體驗等需求，可以平滑演進，最大程度保護運營商的投資，將是5G時代室內分布系統的主要解決方案。傳統DAS仍將占有一席之地，主要應用于對容量要求不高，解決覆蓋問題的特殊場景（例如電梯、地下停車場、隧道等）。