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室内覆盖白皮书01目录面向5G演进的室内覆盖解决方案5G室内覆盖建设目标 5G室内覆盖部署原则建议宏微结合提升室外覆盖室内的能力创新型立体覆盖提升宏站高层楼宇覆盖能力5G 微基站渗透式专项覆盖多通道联合收发提升无源DAS容量多通道联合收发方案介绍多通道联合收发方案应用场景和容量提升效果精细化新型数字室分方案建设高效网络面向 5G 业务的高性能提升按需配置，共建共享，降低建网成本管理可视化，节能智能化，提高运维效率MEC 提升新型数字室分业务运营能力室内外协同优化，提升室内覆盖的质量07表目录表 2-1 5G 室内典型业务分类表 2-2 不同频段建筑物材质穿透损耗测试数据表 3-1 不同场景通过联合收发技术带来的性能提升表 3-2 不同隔离度下的跨楼层 - 双流实现四流的性能提升效果 图目录图 2-1 5G 室内典型业务差异化指标需求 图 3-1 5G 室内覆盖建设目标图 3-2 全场景立体覆盖方案示意图图 3-3 DAS 多通道联合收发方案示意图及 3 种典型场景图 3-4 精准可视化运维图 3-5 AI 节能策略5G室内覆盖的需求及现有方案局限性5G室内覆盖需求业务类型多样化 部署场景多样化指标需求差异化现有室内覆盖的特点及面向5G演进的挑战室外基站覆盖室内传统无源 DAS新型数字室分概述030303040404050607080809101010111213131415160302缩略语 总结未来展望1817190407091114150304121202相比于 4G 等传统移动通信技术， 5G 具有更高的带宽、更广的连接、更低的时延和更可靠的性能，能够实现万物互联，万物智联，为垂直行业和社会带来翻天覆地的变化，推动整个社会进入数字时代。5G 使能数字化社会，网络覆盖是前提。据业界预测， 5G 时代约 85% 的应用将发生在室内场景，室内覆盖作为5G 业务的主战场，不仅是运营商核心竞争力之一，而且还是运营商管道增值的极佳切入点。5G 室内覆盖需求具有业务类型多样化，部署场景多样化，网络指标需求差异化的特征，对室内覆盖网络提出更高要求。现有室内覆盖建设方案在面向 5G 演进存在种种局限性，面临新的挑战。本白皮书就 5G 室内覆盖建设目标，部署原则建议，如何优化现有室内覆盖方案面向 5G 演进，以及如何协同室内室外覆盖提升用户体验给出相应方法和策略，最后对未来 5G 室内覆盖技术发展趋势做了展望。概述概 述03业务类型多样化按照应用场景不同， ITU-R 定义的 5G应用三大业务类型，包括增强移动宽带 eMBB，海量机器类通信 mMTC 和超高可靠低时延通信 uRLLC，从人与人的连接拓展到万物互联，并渗透到超低时延和超可靠等关键任务的应用领域。其中每一大类都包含大量可能在室内发生的具体业务。按照服务对象不同， 5G 室内业务可分为移动互联网业务和移动物联网业务两大类，并且针对不同业务特点和性能指标要求，这两大类业务又可以进一步细分类。部署场景多样化5G 将逐步渗透到人们生活与工作的所有领域，因此室内部署场景具有多样化的特征。既有像交通枢纽，体育场馆，大型商场等空间开阔的高热场景，又有高端酒店，写字楼，学校宿舍等多隔断的场景。既有居5G室内覆盖的需求及现有方案局限性5G室内覆盖的需求及现有方案局限性移动互联网消息类 5G 消息交互类 增强现实 AR、云桌面、在线游戏会话类 高清视频会议、虚拟现实 VR、全景直播传输类 云存储流媒体类 4K、8K、8K（3D）移动物联网控制类 智能制造、远程医疗、智慧仓储等采集类 视频监控、智能家居、远程抄表等表 2-1 5G 室内典型业务分类5G室内覆盖需求民楼等普通场景，又有地铁隧道等特殊场景。此外在万物智联的 5G 时代，运营商一方面依旧需要确保 C端的基础收入，另一方面还需依托5G 技术创新带来的新业务、新能力，助力 B 端客户引领行业突破，激发行业创新，推进行业增值。 5G 的 B端市场存在大量应用场景和需求，如智能工厂，远程教育、远程医疗，仓储物流等，都需要高质量的室内覆盖来保障。04室外基站覆盖室内室外基站兼顾室内覆盖具有网络建设快，投资成本低等优点，成为网络建设初期较为普遍的室内覆盖的形式。室外覆盖室内主要适用于单层面积小，建筑材质容易被无线信号穿透的单体建筑。且覆盖质量的受限因素较多，包括建筑材质，建筑结构，频率高低，容量大小需求等，难以满足大型楼宇深度覆盖要求。室外覆盖室内在面向5G演进面临新的挑战：5G 时代室内作为各个应用场景发生的主要场所，如何实现室内 5G 网络的高效、经济、高质量的覆盖成为运营商最关注的问题之一。现有室内覆盖方案主要包括室外覆盖室内、传统无源 DAS、新型数字室分三种建设方式。不同的方案向 5G 演进面临各自不同的挑战。5G室内覆盖的需求及现有方案局限性指标需求差异化多样化的 5G 室内业务具有差异化指标需求，并对网络能力提出更高的要求。超高清视频、 AR、 VR 等 eMBB 类业务对速率要求高；智能制造、远程医疗等 uRLLC 类业务对网络可靠性和时延要求高；远程抄表、室内监控、智能家居等 mMTC 类业务，对网络容量及室内深度覆盖要求高。1Gbps1Mbps 10Mbps 50Mbps 100Mbps1ms10ms100ms1000ms时延可靠性99.999%速率远程超表监控云储存VR（8K 3D）AR（4K） 高清直播4K8K云办公云游戏视频会议（4K）远程医疗智能制造图 2-1 5G 室内典型业务差异化指标需求现有室内覆盖的特点及面向5G演进的挑战5G频段的室内深度覆盖困难5G 采用更高的频谱以获取更宽的频带资源，然而无线信号的传播特性是其频率越高在空间传播的空间损耗以及穿透建筑物材质的穿透损耗越高，将影响其对室内深度覆盖能力。根据传播模型测算，相同距离下： 2.6 GHz比 1.8 GHz 路径损耗高 4.5 dB 左右；3.5 GHz 比 2.6 GHz 路径损耗高 2.5 dB左右。不同频段对建筑物材质的穿透损耗测试数据如下表所示。类别1800/2100MHz 2600MHz 3500MHz砖墙穿透损耗（dB）10-15 11-18 12-20混凝土墙穿透损耗（dB）20-30 22-32 25-35石膏板墙穿透损耗（dB）8-12 9-14 10-15普通玻璃墙穿透损耗（dB）2-5 4-6 5-8薄木门穿透损耗（dB）3-5 5-7 5-8表 2-2 不同频段建筑物材质穿透损耗测试数据105传统无源DAS传统的无源 DAS 是通过耦合器、功率分配器、合路器等无源器件对 RRU 的射频信号进行分路传输，经馈线将信号尽可能平均分配至分散安装在建筑物各个区域的每一副天线上，从而实现室内信号的均匀分布。无源 DAS 室分系统具有庞大的存量市场，技术成熟度高，通过合路方式易于引入多频多制式及多运营商共享等优势。 5G时代如何利旧现有 DAS 以保护投资，用于中低容量覆盖场景，仍是运营商重点关注的问题。传统无源DAS在面向5G演进面临新的挑战：5G室内覆盖的需求及现有方案局限性5G宏站难以兼顾密集城区高楼覆盖5G 宏站的 SSB 波束配置基本上决定了 5G NR 的基础覆盖。水平 7/8 波束是目前普遍采用的 SSB 多波束配置方案。其优势是水平能量聚焦的窄波束、多波束在水平方向上的扫描发送可以保障水平方向上的覆盖性能达到最优，基本上和波束赋形的窄波束 PDSCH 业务信道的覆盖相当，彻底解决了 4G LTE Massive MIMO 单个宽波束广播信道覆盖差于业务信道的问题。但该方案存在局限性：用尽了协议规定的全部波束数量，一次性消耗了后续优化空间；高层空间的 3D 立体覆盖能力较弱，限制了对高层楼宇室内覆盖的性能。22 5G频段难以利旧现有DAS系统已建现网的 DAS 无源器件如功分器、耦合器、合路器、天线等工作频段为 800M-2.7GHz，仅能支持 sub3G 频段，无法支持更高 sub6G 频段部署。5G 高频信号的室内传播，除了要克服更高的空间损耗和室内隔断穿透损耗，还需要叠加更高的馈线传输损耗，如每百米 1/2”馈线在 3.5G 频段的损耗达到 15dB 以上，相比于 1.8Ghz 高出 6dB，很难通过 4G 与 5G 高频直接合路达到同覆盖效果。DAS难以通过多路改造来满足5G更大容量需求为了满足 5G 更大容量的需求，传统 DAS 系统改造方案需要在现有 DAS 系统上增加更多通道来实现网络容量的进一步扩展。然而实际建设过程中，首先由于 DAS系统节点种类、器件数量较多，每新增一路通道都会带来成本及工程建设量的大幅增加；其次传统 DAS方案中，为了确保 MIMO性能，要求各通道尽量平衡，更进一步加大了 DAS 系统 5G 改造的难度；最后改造时需要协调大量的站点资源及布线通道，物业沟通非常困难。因为以上种种原因，要实现满足 5G 容量要求的多通道 DAS 系统部署，难度非常大。106新型数字室分新型数字室分采用基带单元 - 汇聚单元 - 射频单元三级架构：基带单元实现各种无线制式的协议栈，涵盖多种无线制式；汇聚单元通过 CPRI 接口与基带单元连接，将 IQ 数据分发至远端射频单元，同时对射频单元进行 PoE 供电；射频单元用一个 Pico RRU 支持多频多模，发射功率是毫瓦级别，可以靠近用户安装。新型数字室分的具有以下众多优点，成为大容量，优体验的高价值区域首选方案：室分方案的数字化是面向5G演进的趋势，但同时也面临较大的挑战：网络性能高5G 数字室分不仅仅是满足 2C 业务的需求，更是拓展到行业应用领域。部分行业应用如机器视觉对单用户上行速率以及单位面积的上下行容量有较高的要求，同时还有 99.999% 的高可靠性要求，带来新的网络能力的挑战。投资成本高5G 技术使用更大带宽，更多收发通道，为了提供更高速率体验， 4T4R 已经成为 5G 的室内覆盖标准配置。此外为了充分利用宝贵的频谱资源，运营商希望支持更多频点和更多无线制式，如 NR+LTE+UMTS/GSM，这些需求都给新型数字室分的设备成本带来更大的挑战。运维复杂度高天线有源化是数字室分的特征之一， 5G 数字室分的 Pico RRU 具有更高集成度和更高发射功率，大量有源设备的部署，对设备能耗管理带来更高的挑战。虽然有源设备可管可控，然而 Pico RRU 数量多，部署分散的特点提升了运维复杂度。如何高效实现海量远端的管理，如何更精细进行网络性能监控和资源优化，如何快速定位到故障设备的具体位置，对运维提出更高挑战。运营能力高数字室分结合 5G 技术打造一张高性能的室内无线网络，但在面对多样化的 5G 业务需求，如何挖掘网络潜力，开放网络能力，扩展新业务，是 5G 室内网络运营必须面对的挑战。网线替代馈线部署容易Pico RRU集成多频多模，支持高阶 MIMO 技术，容量大通过软件配置灵活调整小区容量全链路可监控故障响应及时5G室内覆盖的需求及现有方案局限性123407业务应用多样化，部署场景多样化，指标需求差异化是 5G 室内覆盖的核心需求。 5G 室内覆盖建设目标应该围绕网络，运维和业务三个方面去设计。图 3 -1 5G 室内覆盖建设目标面向5G演进的室内覆盖解决方案面向5G演进的室内覆盖解决方案5G室内覆盖建设目标08面向5G演进的室内覆盖解决方案5 G 室内覆盖的部署应结合业务需求及目标、场景特点、基站覆盖能力、工程实施难度、 建设成本等因素综合考虑 , 合理选择室内覆盖建设方式，并考虑如下网络部署原则。5G室内覆盖部署原则建议宏微结合提升室外覆盖室内的能力多频率分层组网原则：5G 频点资源丰富，涵盖 6Ghz 以下频段及毫米波频段，不同频段传播特性不同，带宽容量不一，对网络建设成本影响较大。建议 3GHz 以下频点用于物联网和基础容量覆盖，C-band 和毫米波用于 5G 高容量覆盖。室内外协同建网原则：在 5G 网络部署中，应充分发挥室外宏站的最大能力，实现对部分楼宇的 5G 室内浅层覆盖。对于有深度覆盖需求的楼宇采用专项室分建设方式。分场景建设原则：对于室分新建场景：高容量、高价值场景应该以配备 4T4R 能力的新型数字室分建设为主；普通容量场景应该更多考虑高性价比的方案。对于室分改造场景：已部署 4G 新型数字室分区域优先升级改造支持 5G；已部署 DAS 区域，对于普通容量场景可以通过少量改造利旧支持 2.6GHz NR，但不建议进行多路改造。分阶段部署原则：从 5G 网络建设初期采用多种室内覆盖建设方式加快网络部署，逐步过渡到向室分数字化演进的远期目标。多样化原则：采取多样化室内覆盖解决方案满足不同场景的需求。一方面可以对现有室内覆盖方案进行优化，提升其 5G 演进能力；另一方面联合产业链积极探索新的室内覆盖方案。12345在 5G 网络建设初期，宏站规划需要兼顾附近建筑室内浅层覆盖的需求，让更多用户更快体验 5G 高速网络。对于新建 5G的宏站推荐采用 64T64R 的宏 AAU 用于密集城区的建设。 64T64R 宏 AAU 相对 32T32R 具有如下优势：波束赋形能力更强，深度覆盖能力更优；可以支持更多流数，容量更大；并且能够提供更多的垂直自由度，高层覆盖更好。此外对于已建宏站无法通过优化来兼顾室内覆盖的建筑，可以新建基站进行专项覆盖，室外小基站通常是较为常用的专项覆盖的方式。09水平覆盖宽波束保障稳定的水平覆盖功率增强保障水平覆盖性能相邻小区的SSB错开发送1表 3-2 全场景立体覆盖方案示意图全场景立体覆盖方案具备以下三个方面的优势：面向5G演进的室内覆盖解决方案在保证水平维度覆盖性能的基础上，增强垂直维度覆盖能力1个宽波束保证稳定的水平基础覆盖，同时结合场景自适应的功率增强，达到与水平多波束相当的覆盖性能。同时根据需要配置垂直维度上的N个可宽可窄的波束灵活匹配立体覆盖需求。更精简的SSB波束配置，节省资源，降低功耗相对于水平多波束，全场景立体覆盖方案的SSB波束配置数量有所减少，在不影响覆盖性能的基础上，降低了接入资源的开销占比，增加了可用业务信道资源；同时，SSB波束的时隙占空比降低，在轻载时段开启符号关断等节能功能时，可进一步降低设备能耗。有效规避干扰在时域上错开发送功率增强的单个宽波束SSB，可有效解决服务小区与相邻干扰小区之间的SSB相互的干扰问题。在国内某外场选取包括高层楼宇、室外路面以及连片组网等在内的多个场景，对全场景立体覆盖方案进行验证。验证结果表明，功率增强的水平宽波束“ 1”可达到与 8 波束基本相当的水平覆盖性能，灵活的“ N”垂直波束配置将高楼覆盖率提升 30% 以上。相对水平 8 波束方案，该方案在高负荷网络条件下，接入容量提升 30%、业务容量提升 5%，在低负荷网络条件下可将设备能耗降低 10%。在面对 CBD 这类高楼林立的密集城区场景，SSB 的覆盖不仅需要考虑水平维度，还需要兼顾垂直维度，实现向全场景立体覆盖方案演进。全场景立体覆盖方案，以 1 个功率增强的宽波束形成基础覆盖，并在时域上实现邻小区之间错开发送，达到与多波束基本相当的水平维度覆盖性能，同时按需配置 N 个垂直窄波束或宽波束，提升垂直覆盖率，大幅优化高层楼宇的覆盖性能。增强垂直覆盖按需灵活配置N垂直覆盖创新型立体覆盖提升宏站高层楼宇覆盖能力123