浅论5G网络分布式皮基站建设部署

浅论 5G网络分布式皮基站建设部署

邓忠华

身份证号： 45282419791126**** 广西南宁

[摘要]当前，移动业务发生在室内场景已经占据较高比例，因此无线网络室内覆盖能力至关重要，成为运营商的核心竞争力之一。随着5G时代对无线网络提出了“更大带宽、更高容量、更低时延”的新要求，5G室内分布系统的发展也与时俱进，满足运营商和广大用户对新业务的需求。在此背景下，分布式皮基站因其安装简单、配置灵活、智能化管理等方面的优势，逐渐成为目前阶段5G室内分布系统建设的主流技术。本文主要对分布式皮基站建设部署进行探讨，以供大家参考。

[关键词]5G；网络；分布式皮基站；建设；

一、分布式皮基站定义

通常把无线基站分为四类，分别是宏基站、微基站、皮基站和飞基站，其中皮基站分为一体化皮基站、分布式皮基站（也称之为扩展型皮基站），还有单载频、双载频之分。分布式基站是指将BBU传统宏基站基带处理单元和RRU射频处理单元进行分离，但同时又通过光纤相连接的基站。分布式皮基站采用三级网络架构，由BBU（基带单元）、RHUB（集线设备）、PRRU（小型射频远端单元）组成。其中基带单元BBU与现网设备型号一致，可以进行资源共享，它与集线设备之间采用光纤连接。而集线设备与射频远端单元之间通过超五类或超六类双绞线进行连接，通过POE方式对PRRU设备进行供电[1]。它具有易部署、配置灵活，软分裂提升容量、平滑演进等特点，可以很好地满足室内环境的无线网络容量和覆盖需求，是一种新型的、低功率的室内分布系统。分布式皮基站与传统室分相比，造价偏高，但在建设、维护、容量等方面有较大优势。常见的皮基站主流设备有华为Lampsite系列、中兴Qcell系列、爱立信RDS系列等。

二、5G网络分布式皮基站建设推动背景

根据相关数据分析结果，4G网络有大约70%的数据业务是在室内发生的，而5G时代预计这一比例将超过80%。从2G/3G/4G到5G，随着无线通信技术的更新换代，移动终端接入设备种类和数量都会大幅增长，用户对于无线信号覆盖的要求也会越来越高，建筑物室内信号覆盖已经成为移动网络建设的一大热点和难点，越来越受到运营商的重视。一般而言，室外宏基站提供的是针对连续区域的广度覆盖，而室内分布系统则是面向室内盲点和热点区域的深度覆盖，是室外宏基站信号在室内的延伸，两者缺一不可，互为补充，共同组成遍布每个角落的移动通信覆盖网络。覆盖方面，因为建筑物本身对无线电波的吸收和屏蔽，使得室内容易形成大量弱覆盖区域甚至是盲区，需要建设室内分布系统来进行补盲；容量方面，发生在室内的大量数据和语音业务，给移动网络造成巨大压力，需要通过建设室分系统来进行分担；质量方面，高层建筑内信号杂乱，场强不稳定，容易出现导频污染。因此，推动建设室内分布系统可以减除信号杂音燥声污染和干扰，提升网络覆盖使用质量。另外，国内电信运营商建设有大量的DAS无源室分系统，现有传统模拟系统DAS不支持5G演进，存量DAS改造难度极大、施工要求苛刻、新建DAS建设成本巨大，而随着5G时代室内覆盖需求的进一步加大，这些因素都推动了5G网络分布式皮基站的建设。

三、5G网络分布式皮基站的建设部署

1、BBU的建设模式选择

在BBU+RRU分布式基站建设模式中，BBU主要有就近放置和集中放置两种建设模式。BBU就近放置是将BBU放置在本站点机房、室外机柜或者附近其他满足要求的基站机房。这个模式的优点是基站可以成环，传输链路可以保护，不至于成片故障。缺点是BBU资源无法得到充分利用，无法形成资源池平衡，RRU的话务分布不均，无法有效提高整体网络资源利用率，同时需要建设BBU机房，配套建设投资较高，后期网络升级工程量较大，维护极不便利。BBU集中放置是将BBU集中放置在光缆汇聚局房，通过光纤连接至远端不同物理站址的RRU 设备。该模式的优点是：大大降低站点获取难度，缩短网络建设周期，适合快速建网。通过BBU集中放置，可以节省机房、铁塔、空调等配套投资，节约投资，省去了空调，降低了蓄电池配置，节能效果明显。随着5G拉远站的大规模建设，BBU集中式部署可以有效降低对机房及配套资源的依赖，便于集中维护和扩容，提高BBU利用率。

2、室内站覆盖方式选择

当前，5G网络室内信号覆盖可以采用室外覆盖室内方式、传统DAS系统（分布式天线系统）、室内光纤分布系统以及分布式皮基站的建设方式。分布式皮基站主要适用于高价值、高流量、空旷的大型建筑室内覆盖，如体育场馆、会展中心、机场及交通枢纽等，对于5G室内覆盖系统较高容量以及较高价值场景，比较适合采用分布式皮基站的方案。通过对目前支持4G网络的分布式皮基站进行相应改造，使之能够支持5G NR，可以通过CAT6A网线或带电光缆来进行，操作相对简单，具有较好的容量性能[3]。

3、室内站覆盖建设方案

（1）4G现网分布式皮基站的改造。现网分布式皮基站正往5G网络演进，需要对PRRU、线缆、电源、传输等进行改造。①PRRU改造方案。可以采用同点位叠加（直连）5G 模块方式进行改造，也可以采用多模级联方案，通过新增 5G 模块级联原有4G模块的方式进行改造。或是利用5G一体化模块（4G+5G）替换原有模块的方式进行改造，在3种改造方案中，具体选择哪种改造方案视具体情况而定；②线缆改造方案。RHub与PRRU之间可采用超六类网线和光电复合缆方式连接，光电复合缆成本约为超六类网线的两倍。存量预留超六类网线双网线在100米以内，支持同点位叠加和级联，而大于100米则需要新增光电混合缆或供电扩展单元；如果存量为超五类网线或超六类网线未预留，则需要新增光电混合缆和支持光电混合缆的光集线器；③电源改造。电源改造需要增加一定的设备功耗，而传输需要增加5G回传接口。

（2）5G分布式皮基站分场景演进建设方案。5G新型室分因成本较高，优先重点保障用于示范演示、高容量场景，满足竞争、业务演示及高速业务等场景。已经有DAS系统场景而没有5G室分时，可通过简单升级改造为支持5G，但如果已有5G室分，则需要综合评估后续业务发展确定是否需要建设新型分布式皮基站室分。没有DAS系统场景时，可根据场景特点选择建设传统DAS、扩展型皮基站、光纤分布系统等。5G室分分场景典型建设方案主要有：①办公写字楼场景。如走廊+双边办公室、小会议室、开放式办公区、大中会议室等地点，建议采用传统DAS或新建5G分布式皮基站；②宾馆饭店场景。如走廊+客房/包厢；会议室、餐厅、休息区域、大厅等，建议采用传统DAS、分布式皮基站、扩展型皮基站；③高校园区场景：如宿舍楼、教学楼、实验室、图书馆、食堂；球场馆等，建议采用分布式皮基站；④工厂企业场景：覆如厂房车间、办公楼，建议采用传统 DAS、光纤分布系统。⑤公共场所场景：如医院住院楼；行政服务中心/楼，传统DAS、分布式皮基站；⑥交通干线场景：如机场、高铁站；汽车站、中小型普通火车站，建议采用分布式皮基站；⑦商业建筑，如营业厅、服务窗口等，大中型商超、IT卖场等，KTV、会所等娱乐场所，建议采用分布式皮基站、传统DAS；⑧政府机关场景：如走廊+办公室；开放式办公区、会议室、多功能室，建议采用分布式皮基站、传统DAS；⑨住宅小区 场景，如1-3层别墅区、城中村；4-6层多栋多层住宅小区；6层以上多栋中、高层住宅小区；独栋中、高层住宅楼。建议采用传统DAS、光纤分布系统。

四、结语

总之，随着5G网络建设的逐渐扩展，室内业务应用也在不断扩展。相对于其他方式，分布式皮基站能够满足高容量和室内网络覆盖能力的要求，操作相对简洁，且能够有效监控并定位，是室内数字化面向5G演进的必由之路。

参考文献

[1]王闰星.分布式皮基站在5G室内分布系统中的应用[J]信息通信.2020（08）

[2]梁娟，赵沛，姜芳芳，姜涛.5G网络分布式皮基站建设方式探讨[J]信息与电脑.2020（08）

[3]马颖.分布式皮基站在5G室内覆盖中的应用与挑战[J]通信世界.2018（07）