面向5G的新型室分建設(shè)方案

◎汪浩

5G時(shí)代的來(lái)臨，使許多通訊業(yè)務(wù)都由室外逐漸向室內(nèi)轉(zhuǎn)移，這也使數(shù)字化分室成為未來(lái)一段時(shí)間的主要發(fā)展方向，但是從目前的整體情況來(lái)看，受技術(shù)、成本過(guò)高等因素影響，以傳統(tǒng)室內(nèi)分析進(jìn)行平滑演進(jìn)是一種應(yīng)用現(xiàn)有資源的合理方案。下面，在介紹數(shù)字化分室面臨問(wèn)題基礎(chǔ)上，以武漢天河機(jī)場(chǎng)T3航站樓工程為例，對(duì)面向5G的新型室分建設(shè)方案進(jìn)行探討，希望文中內(nèi)容對(duì)相關(guān)工作人員能夠有所幫助。

5G時(shí)代的到來(lái)使更多移動(dòng)通訊都發(fā)生在室內(nèi)，室內(nèi)分布系統(tǒng)將會(huì)成為移動(dòng)通信業(yè)的關(guān)鍵內(nèi)容，會(huì)成為運(yùn)營(yíng)商在發(fā)展過(guò)程中的核心競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域，而且對(duì)人們的生活和工作都會(huì)造成一定影響。從我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)的整體發(fā)展情況來(lái)看，面對(duì)室內(nèi)數(shù)不斷增多現(xiàn)狀，數(shù)字化室分系統(tǒng)成為了5G的首先方案。

一、數(shù)字化室分建設(shè)面臨的主要問(wèn)題

1.規(guī)模大，難部署。

考慮到高速、大寬帶，依據(jù)室內(nèi)隔斷帶來(lái)的具體影響，數(shù)字室分系統(tǒng)的末端天線（pRRU）數(shù)量會(huì)大幅度提升，這一定程度上提高了工程在施工時(shí)的難度，除此之外，由于增加了大量有源設(shè)備，這會(huì)提高系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)的圍護(hù)復(fù)雜性，以及難度。

2.能耗量大，運(yùn)維難度大。

5G信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)消耗掉大量能源，因此，為了提高覆蓋范圍，pRRU必須要提供更大功耗，只有這樣才能滿足需求。由此可見(jiàn)，建設(shè)大量?jī)?yōu)化室分，會(huì)增電能消耗量，提高維護(hù)費(fèi)用，運(yùn)行成本，以及系統(tǒng)在具體運(yùn)行時(shí)承受的壓力。

3.難以實(shí)現(xiàn)共建共享。

采用的器件性能會(huì)對(duì)頻率造成的一定限制，同時(shí)，不同信號(hào)之間會(huì)相互影響，從目前情況來(lái)看，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全頻段5G室分共建共享，這也就提高了建設(shè)成本。

綜上所述，在進(jìn)行5G室分建設(shè)期間，要全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、有源化，面臨著的難度較大，而且也使運(yùn)營(yíng)商在具體建設(shè)、運(yùn)維方面都面臨著較大壓力，這也是傳統(tǒng)DSA室分產(chǎn)時(shí)間與5G數(shù)字化室分長(zhǎng)期共同存在的一項(xiàng)主要原因。

二、武漢天河機(jī)場(chǎng)T3航站樓情況概述

武漢天河國(guó)際機(jī)場(chǎng)，位于中國(guó)湖北省武漢市黃陂區(qū)，是4F級(jí)民用國(guó)際機(jī)場(chǎng)，中國(guó)八大區(qū)域性樞紐機(jī)場(chǎng)之一、國(guó)際定期航班機(jī)場(chǎng)、對(duì)外開(kāi)放的一類航空口岸。

武漢天河國(guó)際機(jī)場(chǎng)擁有三座航站樓，總面積65.98萬(wàn)平方米；擁有兩條跑道，長(zhǎng)度分別為3400米和3600米；共有機(jī)位153個(gè)，貨庫(kù)2萬(wàn)平方米；可滿足年旅客吞吐量3500萬(wàn)人次、貨郵吞吐量44萬(wàn)噸、飛機(jī)起降40.4萬(wàn)架次的需要；共開(kāi)通國(guó)內(nèi)外航線170條，其中國(guó)際（地區(qū)）航線53條。

交通樞紐區(qū)域是城市重要的人員流動(dòng)及活動(dòng)場(chǎng)所，其民用通信系統(tǒng)，一方面承擔(dān)了大量的日常民用通信需求，滿足了用戶日常的通信聯(lián)絡(luò)體驗(yàn)，提升了城市形象；另一方面可以作為交通樞紐應(yīng)急通信系統(tǒng)系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，在緊急情況下分擔(dān)應(yīng)急系統(tǒng)的通信需求。本期工程中國(guó)聯(lián)通運(yùn)營(yíng)商聯(lián)手華為，重點(diǎn)考慮在武漢天河國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1&T3航站樓部署WCDMA、FDD-LTE（1.8G）、FDD-LTE（2.1G）和NR（3.5G）頻段的系統(tǒng)。

三、華為5GLampsite室內(nèi)覆蓋解決方案

1.綜合組網(wǎng)形態(tài)。

華為5GLampsite綜合組網(wǎng)形態(tài)如下：BBU5900+Rhub5923+pRRU5936，BBU與RHub之間光纖連接，RHub和pRRU之間通過(guò)超六類網(wǎng)線或光電混合纜連接，推薦使用光電混合纜。覆蓋方案組網(wǎng)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 覆蓋方案組網(wǎng)拓?fù)?/p>

2.關(guān)鍵變化點(diǎn)。

pRRU：原點(diǎn)位替換支持5GNR制式的pRRU5936，pRRU重量由1.8kg增加到2.5kg；線纜：采用單根光電混合纜替換原雙CAT5E網(wǎng)線；RHUB：原RHUB3908需要原點(diǎn)位替換為支持10.1G光口的rHUB5923；BBU框（含主控）：將原BBU3910替換成BBU5900；移除原4G主控板UMPTb9，使用4G/5G多模主控板UMPTe3，保留3G主控板UMPTb1；基帶板：新增5G NR基帶板UBBPg2a，保留原3G/4G基帶板。設(shè)備選型如表1所示。

表1 設(shè)備選型

3.組網(wǎng)方式及限制。

BBU5900具有6個(gè)半寬基帶槽位+2個(gè)主控槽位，兼容3全寬基帶槽位，獨(dú)立拆分。目前建議使用的使用5G基帶板為半寬板UBBPg2a，支持3*100M4T4RNR。針對(duì)出3纖以內(nèi)的BBU板卡槽位如圖2所示，而對(duì)于出3纖以上的BBU板卡槽位如圖3所示。

圖2 出3纖以上的BBU，板卡槽位

圖33 纖以上的BBU板卡槽位

BBU與RHUB之間目前使用10.1G光模塊及光纖進(jìn)行傳輸，由于lampsite系統(tǒng)無(wú)法對(duì)不同光鏈路上的pRRU進(jìn)行射頻合路，因此每條RHUB鏈路均需消耗至少一份NR基帶資源；由于單個(gè)100M4T4RNR小區(qū)需要消耗的傳輸帶寬為6.3G，因此單條鏈路上僅能夠承載一個(gè)NR小區(qū)。另外，雖然BBU5900背板能力支持2*25G，但由于當(dāng)前基帶板（UBBPd/UBBPe）僅能夠支持最大2*10.1G背板能力，因此該場(chǎng)景下受限單基帶板僅能出3纖。RHUB與pRRU之間使用光電混合纜進(jìn)行連接。現(xiàn)階段能夠支持單鏈路下16個(gè)pRRU進(jìn)行射頻合路，即單基帶板最大能夠攜帶48臺(tái)pRRU，pRRU5936的外觀如圖4所示。

圖4 pRRU5936外觀

單pRRU5936重量為2.5kg，與RHUB之間傳輸鏈路可配置1.4kM光模塊。pRRU5936支持1.8G+2.1G+3.5G4T，單通道單載波功率250mW，相較pRRU3912功率翻倍，能夠滿足與原LTE同點(diǎn)位時(shí)NR的覆蓋需求，單pRRU能夠支持2LTE20M 2T2R+1NR100M4T4R。單RHUB下最大依然能夠攜帶8臺(tái)pRRU，最大拉遠(yuǎn)距離為200m。

四、建設(shè)武漢天河機(jī)場(chǎng)T3航站樓5G室內(nèi)覆蓋方案

1.天線RF設(shè)計(jì)與覆蓋目標(biāo)區(qū)域描述。

天河機(jī)場(chǎng)T3航站樓屬于改造項(xiàng)目，前期已建設(shè)過(guò)4G lampsite數(shù)字化室分系統(tǒng)，但由于前期投資使用的pRRU3911設(shè)備性能受限，無(wú)法滿足當(dāng)前4/5G頻段未來(lái)的演進(jìn)需求，因此考慮全部替換為BBU5900+RHUB5923+光電復(fù)合纜+pRRU5936的組網(wǎng)方案，由一個(gè)頭端同時(shí)完成3/4/5G的全制式覆蓋，通過(guò)光纖及光電混合纜拉遠(yuǎn)把信號(hào)合理地分配到目標(biāo)覆蓋范圍，頭端采用原點(diǎn)位替換，并將原有CAT5E網(wǎng)線替換為光電混合纜的方式，達(dá)到良好的覆蓋目的。

天河機(jī)場(chǎng)T3航站樓4G采用MIMO雙路，5G采用MIMO四路建設(shè)模式，RHUB掛在對(duì)應(yīng)樓層的設(shè)備取電間，設(shè)備使用的光電混合纜及光纖等線纜依然沿用原有橋架。所有樓層的PRRU均需采用吸頂水平或豎直顯性安裝方式，以保證信號(hào)覆蓋，以滿足航站樓候車人群的大話務(wù)量需求（極限情況下單PRRU單小區(qū)）。

2.設(shè)備安裝地點(diǎn)與安裝方式。

BBU均安裝于各歸屬通信機(jī)房綜合機(jī)柜內(nèi)，與RHUB間的光纖沿通信橋架走線，出橋架部分進(jìn)行套管保護(hù)，設(shè)備使用低煙無(wú)鹵阻燃電源線；RHUB安裝在各樓層弱電間內(nèi)，需在弱電間內(nèi)預(yù)留足夠的空間進(jìn)行設(shè)備安裝，RHUB與pRRU之間采用光電混合纜，沿通信橋架走線，出橋架部分套管防護(hù)，設(shè)備使用低煙無(wú)鹵阻燃電源線；PRRU在兩側(cè)墻體上顯性掛墻安裝。

3.電源解決方案。

BBU：安裝于各歸屬站臺(tái)主設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)，需配套DCDU取電，由于BBU5900最大功耗為2100W，而B(niǎo)BU上單個(gè)電源模塊僅能提供1100W，因此需根據(jù)實(shí)際板卡數(shù)量計(jì)算BBU功耗，在必要情況下需配置兩個(gè)電源模塊，且每個(gè)電源模塊需要2路供電空開(kāi)，空開(kāi)要求25～32A；RHub：從每層樓的取電間就近取交流電，滿載功耗850W，需單獨(dú)配置6～16A空開(kāi)，并保證每臺(tái)RHUB接地；PRRU：由RHUB電源線供電。

4.施工計(jì)劃安排。

（1）由施工人員安裝信源主設(shè)備BBU和RHUB，BBU裝運(yùn)營(yíng)商機(jī)房，RHUB裝弱電機(jī)房（包括匯聚間）。弱電機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜空間不足，需臨時(shí)使用其它機(jī)柜過(guò)渡。

（2）施工人員按區(qū)域敷設(shè)光電復(fù)合纜，督導(dǎo)開(kāi)通機(jī)房?jī)?nèi)信源設(shè)備，這兩組人員同時(shí)進(jìn)行。在確保工程質(zhì)量基礎(chǔ)上，縮短工程建設(shè)工期，保證工程能夠在工期內(nèi)竣工。

（3）施工人員先自行敷設(shè)光電復(fù)合纜，再有針對(duì)性的找拆裝單位配合，按照施工難度先易后難、分區(qū)域有序進(jìn)行。

（4）督導(dǎo)進(jìn)行信源和傳輸設(shè)備開(kāi)通（包括跳纖、前臺(tái)設(shè)備調(diào)試、后臺(tái)做數(shù)據(jù)、配套等）。

（5）施工區(qū)域的順序可以考慮為：1F東西貴賓區(qū)、4F六個(gè)值機(jī)島、3F國(guó)際到達(dá)走廊、2F檢驗(yàn)檢疫通道、4F國(guó)際聯(lián)檢通道、4F免稅店對(duì)面區(qū)域

5.設(shè)備安裝計(jì)劃。

（1）BBU安裝2天，HUB安裝3天；

（2）光電復(fù)合纜布放計(jì)劃：一樓東西貴賓區(qū)光電復(fù)合纜布放5天；四樓六個(gè)值機(jī)島光電復(fù)合纜布放4天；三樓國(guó)際到達(dá)長(zhǎng)廊光電復(fù)合纜布放6天；二樓檢驗(yàn)檢疫通道光電復(fù)合纜布放6天；四樓國(guó)際聯(lián)檢安檢通道光電復(fù)合纜布放8天；四樓免稅店對(duì)面長(zhǎng)廊光電復(fù)合纜布放12天；停車樓宇B1-B2F光電復(fù)合纜布放4天；B1.1F.2F隔離區(qū)以外區(qū)域光電復(fù)合纜布放5天；一樓四個(gè)指廊光電復(fù)合纜布放4天；二樓四個(gè)指廊光電復(fù)合纜布放4天；B1F隔離區(qū)區(qū)域光電復(fù)合纜布放3天；一樓隔離區(qū)區(qū)域光電復(fù)合纜布放6天；二樓隔離區(qū)光電復(fù)合纜布放6天；其他區(qū)域10天。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著5G技術(shù)不斷成熟，相應(yīng)基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施不斷增多，其應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，從實(shí)際情況來(lái)看，傳統(tǒng)DAS室系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)室內(nèi)覆蓋范圍的具體要求，可見(jiàn)，在外來(lái)發(fā)展過(guò)程中，數(shù)字化室內(nèi)是具體發(fā)展過(guò)程中的主要方向。但是，數(shù)字室分面臨著許多難題，難以在短期內(nèi)完成部署。因此，在具體建設(shè)時(shí)，要在工程具體情況全面分析基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)方案，而且要對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行明確，確保工程能在工期內(nèi)竣工，保證工程在竣工后能夠滿足應(yīng)用需求，為人們提供高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。