5G移动通信系统 课件 第7章- 5G网络部署总体方案

5G网络部署总体方案《5G移动通信系统》第7章张月霞27.15G组网策略5G网络部署总体方案7.25G覆盖策略7.35G室分/微覆盖方案7.45G天馈方案3自2010年以来，4G网络在全球部署，4G网络在商用后有效支撑了移动数据业务的飞速发展。当前，移动网络进入了一个新的发展阶段，还需要满足数据流量的数千倍增长、千亿级的设备连接和更多样化的业务需求。为了进一步满足新业务及连接大数据的发展要求，需要建设和部署5G网络，5G网络的组网将沿用传统网络架构，主要由无线接入网（RadioAccessNetwork，RAN）和核心网（CoreNetwork，CN）组成。其中，无线接入网的作用是为用户提供无线接入功能。核心网的作用是为用户提供互联网接入服务和相应的管理功能等。下面将对5G组网策略重点介绍。7.15G组网策略独立组网5G组网策略非独立组网4G和5G融合组网42016年6月，3GPP制定的标准中定义了7种5G组网架构选项，包括Option1、Option2、Option3/3a、Option4/4a、Option5、Option6、Option7/7a，这10种网络的部署方式如图所示。7.1.15GSA网络部署方式10种SA网络的部署方式实线：用户面虚线：控制面其含义为传输用户的实际数据和传输控制信令。57.1.15GSA网络部署方式Option25G网络单独组网，由5G的核心网（5GCore，5GC）和5G的基站组成，这种组网方式可以真正实现5G的新业务。Option25G网络单独组网，由5G的核心网（5GCore，5GC）和5G的基站组成，这种组网方式可以真正实现5G的新业务。Option14G网络的部署方案，由4G的核心网（EvolvedPacketCore，EPC）和4G的基站组成，其组网方式与5G网络完全独立。67.1.15GSA网络部署方式Option25G网络单独组网，由5G的核心网（5GCore，5GC）和5G的基站组成，这种组网方式可以真正实现5G的新业务。Option3a可以将5G的用户面数据直接传输到4G核心网。Option3依赖4G网络，在4G网络的基础上，只需新建5G基站，通过对4G基站进行硬件升级改造，将5G基站连接到4G基站，当有业务时，4G基站负责控制命令的传输，5G基站负责传输数据包。硬件改造成本大77.1.15GSA网络部署方式Option25G网络单独组网，由5G的核心网（5GCore，5GC）和5G的基站组成，这种组网方式可以真正实现5G的新业务。Option4a无线侧是由4G增强基站和5G基站构成，核心网继续采用5GC。然而，4G增强基站的用户面数据不再经过5G基站传输到5GC，可以直接进行传输。Option4由4G增强基站、5G基站和5G核心网组成，4G增强基站的用户面数据和控制面信令通过5G基站传输到5GC。87.1.15GSA网络部署方式Option25G网络单独组网，由5G的核心网（5GCore，5GC）和5G的基站组成，这种组网方式可以真正实现5G的新业务。Option7依然由4G增强基站、5G基站和5G核心网组成，5G基站的用户面数据和控制面信令通过4G增强基站传输到5G核心网。Option5无线侧采用4G增强基站，核心网采用5GC，4G增强基站直接与5GC相连。Option6无线侧采用5G基站，而核心网继续使用EPC。总的来说，就是先部署5G基站，5G基站直接与EPC组网。Option7a是对Option7方案的改进，用户面数据可通过5G基站直接传输到5GC。92017年3月，3GPP发布的5G标准版本中，增加了Option3x和Option7x选项，同时确定将Option2、Option3/3a/3x、Option4/4a、Option5和Option7/7a/7x等5类选项作为5G网络部署的方式。7.1.15GSA网络部署方式Option3x和Option7x的部署方式Option3x是将用户面数据分为两个部分，将4G基站不能传输的部分数据使用5G基站进行传输，而剩下的数据仍然使用4G基站进行传输，两者的控制面命令仍然由4G基站进行传输。Option7x也是将用户面数据分为两个部分，将4G增强基站不能传输的部分数据使用5G基站进行传输，而剩下的数据仍然使用4G增强基站进行传输，两者的控制面命令仍然由4G增强基站进行传输。7.1.15GSA网络部署方式SA部署策略NSA部署策略3GPP划分网络部署新建5G基站回程链路5GC单独组网5G核心网新建5G基站4G网路联合组网Option5Option2Option7/7a/7xOption3/3a/3xOption4/4a117.1.15GSA网络部署方式在独立组网模式中，5G的核心网络和基站相互连接。其中，5G终端能够凭借基站有效与5G核心网络实现连接，完成通信，有效完成端到端之间的独立性组网。5GSA网络可以独立承载业务，可充分发挥5G网络在高带宽、低时延、大连接等典型场景下的性能，凸显在服务化架构和切片能力等方面的优势。同时，在SA模式下，5G网络承载摆脱了对4G网络的依赖，有利于后续4G网络退频、退网等资源释放，不再考虑4G和5G分流以及语音、数据并发带来的语音覆盖收缩，4G和5G网络规划优化解耦更灵活。127.1.15GSA网络部署方式

Option2的部署方式Option5的部署方式Option2：其部署方式类似于2/3/4G，是完全独立建设的5G网络，也是5G网络成熟阶段的目标架构。其中，无线侧为5GNR，核心网采用5GC，用户面的数据与控制面的信令直接与5GNR相连接传输到核心网5GC，不再需要4G信令锚点。Opiton5：在无线侧继续采用4G基站，然而需要把4G基站进行升级，核心网采用5GC。这种部署方式的用户面的数据与控制面的信令直接与eLTE相连接传输到核心网5GC。5GSA网络部署方式Option2Option5137.1.15GSA网络部署方式Option2（NR接入）Option5（eLTE接入）不依赖于现有4G网络的情况下同时提供覆盖和容量支持所有5G新功能、新业务能有效利用现有4G网络资源逐步向5G网络演进初期部署成本较高站址建设和网络优化压力较大在部署期间与现有LTE网络间的切换和重选问题面临现网LTE向eLTE的大规模改造eLTE无法支持对于日后5G新特性的升级，发展局限性较高两者的差别是通过NR还是eLTE接入5GC。5GSA网络采用全新的独立架构，可以与4G网络实现有效协同，保证5G业务各项优势得到全面发挥，其可靠性比较高，能够实现大范围连接，为广大用户提供5G新功能业务。但相应地其建网成本也比较高。7.1.25GNSA网络部署方式5G非独立组网是基于4G网络进行组网，其采用双连接技术，要比独立组网复杂得多。NSA被视作SA的过渡阶段。5GNSA部署的方式主要有3类，包括Option3/3a/3x、Option4/4a以及Option7/7a/7x。非独立组网3系列于2017年12月制定，包括Option3、Option3a和Option3x。7.1.25GNSA网络部署方式Option3：其部署方式都是在4G网络的基础上，通过新建5G基站进行组网，无需部署5GC。在Option3中，无线侧由4G基站和5G基站组成，4G基站与5G基站相连接，核心网采用EPC。5GNR控制面信令和用户面消息通过4G基站传输到4G核心网，当用户处于业务状态，4G基站负责控制管理，5G基站只负责传数据包，这种方案对LTE处理能力要求高。Option3a：是Option3的改进，5GNR用户面数据不再通过4G基站传输到核心网，可以直接进行传输。Option3x：是Option3系列的优化方案，5GNR用户面数据一部分通过4G基站传输到4G核心网，另一部分用户面数据可以直接传输到4G核心网，这种方案将NR作为数据汇聚和分发点，充分利用5G基站的优势来提升网络处理各项业务的能力。优势：数据业务对NR覆盖无要求语音业务的连续性有保障网络部署改动较小建网投资少且速度快劣势：无法支持5GC引入的新业务（没有建立5G核心网）7.1.25GNSA网络部署方式非独立组网7系列于2018年12月确定，相比3系列，7系列向5G的演进更近了一步，最大的变化是引入5G核心网，支持5G新功能和新业务。7系列的部署方式有3种：Option7、Option7a、Option7x。7.1.25GNSA网络部署方式Option7：部署方式均在4G基站升级改造的基础上，通过新建5G基站和5G核心网进行组网，4G增强基站和5G基站共用5G核心网。在Option7中，5GNR用户面数据和控制面信令通过eLTE基站传输到5G核心网。当有业务时，5GNR只负责传输用户数据，4G增强基站负责信令控制管理和用户数据传输。Option7a：其是Option7的改进，5GNR的用户面数据不再经过eLTE基站传输到5G核心网，可以直接进行传输。Option7x是将5GNR的用户面数据的传输分成两部分：一部分数据通过eLTE基站传输到5G核心网，另一部分可以由5G基站直接传输到5G核心网。这三种部署方式的主要区别在于数据分流控制点不同。优势：数据业务对NR覆盖无要求支持5GC引入的新业务语音业务的连续性可以通过VoLTE保证劣势：需要新建5GC建网进度依赖于5GC产业成熟度LTE需升级改造为eLTE，成本较大7.1.25GNSA网络部署方式非独立组网4系列于2019年12月确定，包括Option4和Option4a。7.1.25GNSA网络部署方式Option4：其部署方式都是在4G基站升级改造的基础上，通过新建5G基站和5G核心网进行组网的，4G增强基站和5G基站共用5G核心网，控制面仅经由5GNR连接到5GC。其中，由Option4组网方式可以看出，4G增强基站控制面信令和用户面消息通过5G基站传输到5GC，当用户处于业务状态时，5G基站负责控制管理和数据传输，4G基站只负责传数据包，这种方案是以5GNR作为信令和数据锚点，对5GNR提出很高的覆盖要求。Option4a：其是Option4方案的改进，用户面数据也可以由4G基站直接传输到5G核心网。优势：采用双连接技术（可同时支持5GNR和LTE）支持5G新功能和新业务劣势：需对现网LTE进行改造（拆除4G核心网，投资浪费）对5G核心网的要求比较高7.1.25GNSA网络部署方式Option3Option7核心网采用EPC4G基站不支持5GC引入的新功能和新业务核心网采用5GC增强型的4G基站支持5GC引入的新功能和新业务对NR的覆盖程度无要求以4G基站作为控制面锚点用户处于业务状态时，控制信令通过4G基站传输。Option4Option7将5GNR作为用户控制面的锚点将eLTE作为用户控制面的锚点需要新建5G基站和5G核心网对4G基站升级改造为4G增强基站支持5GC引入的新功能和新业务结论：7.1.25GNSA网络部署方式总体而言，相对于Option4/4a，Option7/7a/7x和Option3系列对4GLTE现网改造更小，且不依赖于5GC的产业成熟度。为实现快速建网，满足市场发展的迫切需求，对非独立组网，运营商一般首先采用Option3系列建网，让用户更早体验5G高速上网业务；如果届时产业链超出预期，可以考虑Option7系列。从上述分析可以看出，NSA网络可以在4G网络的基础上快速建网，通过按需投资，回报更快，并且可以让用户更早体验新业务。然而NSA网络在核心网、无线接入网两方面也存在性能不足。在核心网方面，NSA基于现有4G核心网通过软件升级方式进行部署，仍然保留原先核心网硬件架构，无法实现5G提出的网络切片和移动边缘计算等新技术新功能。在无线接入网方面，NSA需要通过4G锚点来传输5G控制面信令，需要基站侧同时部署锚点和5GNR两套基站设备，将会大幅增加网络部署难度和成本。通过5GSA网络的部署方式和5GNSA网络的部署方式，对5GSA和NSA的重点架构选项进行比较。7.1.25GNSA网络部署方式5G部署选项SANSAOption2Option5Option3/3a/3xOption7/7a/7xOption4/4a无线覆盖NR独立组网，提供覆盖和容量eLTE独立组网，提供覆盖和容量LTE提供连续覆盖，NR提供容量补充eLTE提供连续覆盖，NR提供容量补充NR提供连续覆盖，eLTE提供容量补充对现有核心网和无线侧要求无要求LTE基站需要升级改造为eLTE基站EPC核心网需要升级，LTE需要软件升级LTE基站需要升级改造为eLTE基站新业务和功能支持情况使用5G核心网，支持新业务和新功能使用EPC，新功能和新业务受限使用5G核心网，支持新业务和新功能互操作和连续性两张独立网络，需通过重选和切换等方式互操作采用双连接技术，可以实现无缝切换，切换过程中不会造成业务中断，从而保证用户的体验质量适用场景5G目标部署架构，适用于三大场景过渡部署架构，适用于部署中后期过渡部署架构，适用于5G部署初期，热点容量部署过渡部署架构，适用于5G部署中期，热点容量部署过渡部署架构，适用于5G部署中后期此外，也可以从建设部署和网络性能两个方面对5GSA和NSA方案进行对比。7.1.25GNSA网络部署方式对比方面对比维度SANSA建设部署无线网部署只需部署5G无线网，部署难度小于NSA需要同时部署信令锚点和5G两套无线网，建设难度大，成本高核心网部署新建5G核心网，需对接4G核心网各项能现有4G核心网直接升级语音方案VoNR（需对接IMS）、回落4GVoLTE4GVoLTE产品成熟度产品不成熟，R17标准处于协议订立阶段产业链成熟，大规模商用网络性能服务场景eMBB/mMTC/uRLLC场景eMBB场景覆盖能力5G频段较高，使得其单站点的覆盖范围过小，在覆盖初始阶段，覆盖成本比较高，建设时间较长能够利用4G网络，可以实现连续、不间断的覆盖终端吞吐量下行速率与NSA相近；上行整体速率优下行峰值速率优；上行边缘速率优7.1.34G和5G融合组网在无线网络发展过程中，根据用户终端的发展和兼容性，无线网络可以划分为两个阶段：第一阶段定义为Pre5G阶段，是移动终端在兼容当前LTE网络技术的基础上，通过引入新的网络技术，实现网络容量和用户速率的提升以及承载业务的多样化；第二阶段是4G和5G网络融合阶段，在终端支持新空口和多连接技术的基础上，全面引入5G新空口技术，通过4G和5G的融合组网，实现网络覆盖的连续性以及承载业务的多样化。典型的4G/5G融合组网图7.1.34G和5G融合组网Pre5G阶段引入的新技术天线阵列技术物联网技术授权辅助接入技术增强型授权辅助接入技术7.1.34G和5G融合组网4G和5G融合阶段5G终端主流芯片厂商可支持LTE、5G之间的多连接技术，通过多连接技术可以满足用户网络无缝覆盖和业务增强的要求。5G商用阶段建网初期：网络中将长时间共存LTE终端和5G终端，且绝大比例是LTE终端，少量是5G终端。5G网络最先部署在有业务需求的地方，通过4G和5G融合部署能使用户优先进行5G业务的新体验（保证网络的连通性）。网络初期：适应终端用户的分布比例，可以将部分LTE的频率资源重耕到5G，后续随着终端用户分布比例的变化，可逐步将更多的频率资源重耕。7.1.34G和5G融合组网4G/5G融合网元统一数据管理（UDM）为实现4G与5G的互通切换部署技术，认证服务器功能（AUSF）归属地用户服务器（HSS）策略与计费功能（PCF）会话管理功能（SMF）策略与计费规则功能（PCRF）用户面功能（UPF）移动性管理功能（AMF）移动性管理实体（MME）从技术发展的角度来看，5G既是在4G基础上的革命和创新，也是4G的自然演进和延伸。从网络部署的角度来说，5G的早期部署可能不会是连续的、整网的，需要与有着更广覆盖、更成熟的4G网络共同协作，融合发展。4G和5G融合组网作为部署5G网络的重要方案，既可控制成本，还可提升业务服务效率。虽然目前4G网络仍然承担着绝大多数用户上网的任务，但未来随着5G网络规模的进一步扩大，技术的进一步演进发展，4G网络将何去何从，是运营商都十分关心的问题。7.1.34G和5G融合组网297.15G组网策略5G网络部署总体方案7.25G覆盖策略7.35G室分/微覆盖方案7.45G天馈方案7.25G覆盖策略在确定网络部署方式之后，如何经济合理地规划5G网络覆盖开始成为运营商首要解决的问题。网络覆盖的具体体现是用户能够接收到网络信号，目前，网络覆盖的处理方法是通过链路预算和传播模型来完成的。通过链路预算和传播模型可以确定网络覆盖的半径，从而更合理的部署基站进行网络规划。传播模型链路预算网络覆盖的处理方法5G上行链路预测示意图5G下行链路预测示意图7.25G覆盖策略链路预算是评估无线通信系统覆盖能力的主要方法，是通过对系统中上行（或反向)）和下行（或前向）信号传播途径中各种影响因素进行考察，在满足业务质量需求的前提下，选择适当传播模型对系统的覆盖能力进行估计，获得保持一定通信质量下链路所允许的最大传播损耗。链路预算由5G上下行链路示意图可以计算通信链路最大允许路径损耗，计算公式如下：7.25G覆盖策略基站发射频率馈线损耗基站天线增益阴影衰落和快衰落余量干扰余量终端天线增益建筑物穿透损耗人体损耗接收机灵敏度7.25G覆盖策略链路预算上行覆盖方面一般城区上行覆盖情况（边缘速率为1Mbps）密集城区上行覆盖情况（边缘速率为2Mbps）5GSANR3.5G在密集城区和一般城区的上行覆盖半径分别为195米和393米，其覆盖范围可与TD-LTE1.9G的覆盖相当，强于TD-LTE2.6G的覆盖。链路预测表明，NR3.5G和LTE1.8/1.9G均能实现共站共址连续覆盖。SANR3.5G上行覆盖的优势在于：上行采用双发分集增益，总发射功率高达26dBm；基站采用大规模MIMO技术，使用16/64根天线接收，并具有高维抗干扰能力；单载波带宽100M资源等优势。相比SA，在NSA组网下，终端只能单发，不能预编码，覆盖收缩。7.25G覆盖策略链路预算下行覆盖方面一般城区下行覆盖情况密集城区下行覆盖情况NR3.5G16T在密集城区和一般城区的下行覆盖范围为381米和425米，NR3.5G64T在密集城区和一般城区的下行覆盖范围为406米和452米，TD-LTE1.9G在密集城区和一般城区的下行覆盖范围为364米和406米，FD-LTE1.8在密集城区和一般城区的下行覆盖范围为399米和445米。5GSANR3.5G在密集城区和一般城区的下行覆盖与TD-LTE1.9G/FD-LTE1.8G的覆盖相当。NR3.5G下行优势在于：下行用户可以使用全部的100MHz资源，功率不会受限；下行采用16T或64T的MassiveMIMO，可以同时实现单用户和多用户多流。因此，NR3.5G的下行覆盖更大。7.25G覆盖策略当所选择的传播模型适合通信链路的环境时，可以以此来得到传播路径的最大允许损耗，从而更加准确地计算出5G网络的覆盖范围。传播模型自然的地理条件城市及农村遮挡物的特征人工和天然植被情况噪声系统的工作频率传播模型选择因素Okumura-Hata模型COST231-Hata模型SPM模型传播模型7.25G覆盖策略Okumura-Hata模型基于以往对通信环境实测出来的数据进行总结分析而提出的模型，适用于地形平坦开阔的大城市场景，其模型计算路径损耗的公式为：为工作频率，一般在150MHz到1500MHz之间为基站天线有效高度，一般在30到200米之间为移动台天线有效高度，一般在0到1.5米之间为移动台天线高度因子为移动台与基站之间的距离7.25G覆盖策略COST231-Hata模型基于Okumura-Hata模型，CSOT组织又相继提出了COST231-Hata模型，该模型适用于大中等城市和郊区场景，其模型计算路径损耗的公式为：为工作频率，在1.5GHz到2GHz之间为区域修正因子，一般大中城市的修正因子为3dB，郊区为0dB7.25G覆盖策略SPM模型SPM模型是基于COST231-Hata模型提出的，其工作频率在150MHz到3500MHz之间。这种模型考虑的外在因素更加全面，通过利用地形、衍射原理、天线挂高、倾角来计算传播损耗的，其计算路径损耗的公式为：为频率校正因子为距离衰减因子为发射机到移动台的直线距离为发射天线高度修正因子为天线挂高为衍射修正因子为衍射损耗为与距离和发射天线高度共同修正因子为接收天线高度修正因子为移动台的有效高度为地貌校正因子为基于地形的加权损耗平均值为山区地域的校正因子7.25G覆盖策略综上所述，Okumura-Hata和COST231-Hata模型的应用频率不能适用于5G的毫米波频段。即便SPM模型的最高频率为3.5GHz，SPM也只能应用于5G3.5GHz以下的部分频段。因此，针对5G不同场景，不同频段，3GPP协议共定义了4种5G传播模型，包括RMa、UMa、UMi和InH-Office模型。RMa模型UMa模型UMi模型InH-Office模型3GPP协议定义模型7.25G覆盖策略RMa模型RMa模型的应用频率在0.8GHz到7GHz之间，适用于农村场景，侧重于连续广域覆盖场景。在视距（LineofSight，LOS）/非视距（NonLineofSight，NLOS）场景下，该模型传播损耗计算公式如下：为区域宽度，在5米到50米之间为建筑物的高度为基站天线有效高度为基站天线与移动台天线直线距离为工作频率为移动台天线有效高度7.25G覆盖策略UMa模型UMa模型适用于室外场景、如城市中心、火车站广场等。在LOS/NLOS场景下，该模型的传播损耗计算公式如下：为基站天线与移动台天线直线距离为工作频率，在0.8GHz到100GHz之间为基站与移动台天线直线距离为移动台天线有效高度7.25G覆盖策略UMi模型UMi模型适用于热点容量场景，包括商场、开阔的广场等。UMi模型在LOS/NLOS场景下传播损耗计算公式如下：为基站天线与移动台天线直线距离为工作频率为基站与移动台天线直线距离为移动台天线有效高度7.25G覆盖策略InH-Office模型InH-Office模型适用于各种真实典型的室内部署场景，包括办公室、教学楼、图书馆等。InH-Office模型在LOS/NLOS场景下传播损耗计算公式如下：为基站天线与移动台天线直线距离为工作频率通过对不同用户密集度区域布置不同类型的基站站型，能够在满足用户数据业务需求的前提下降低网络建设成本。5G网络建设初期以3.5G频段为主64TR：用户更加集中的区域7.25G覆盖策略16TR：用户相对较少的区域广覆盖特殊场景5G网络应用场景容量型深度覆盖城市道路、商业区和城郊等场景住宅区、校园教学楼等场景中心商务区、交通枢纽、校园宿舍楼和大型场馆等场景高速铁路、地铁和公路隧道等典型场景5G网络将通过灵活建设方式，满足不同场景需要。457.15G组网策略5G网络部署总体方案7.25G覆盖策略7.35G室分/微覆盖方案7.45G天馈方案7.3

5G室分/微覆盖方案5G给人们带来了更智能、更丰富的业务应用，如高清视频、增强现实/虚拟现实、工业制造自动化及现代物流管理等，这些应用主要发生在密集的住宅区、商务楼宇、大型场馆和工业园区等室内场景中。然而，5G毫米波频率高，波长短，散射和绕射能力弱，传播过程易被遮挡，信号在传播过程中衰减大，很难从室外抵达室内。因此，室外的宏基站不可以对室内进行有效覆盖，需要进一步展开5G室分覆盖的组网部署方案研究。7.3

5G室分/微覆盖方案室分覆盖指的是在室内部署室内分布系统，能够将信号覆盖到室内的每个区域。室内分布系统作为提高室内网络通信质量的关键技术，其原理是通过在室内的不同地方安装全向吸顶或定向挂壁等天线，将基站信号进行分路传输，有效地送到室内的各个区域，极大地弥补室外基站的弱覆盖区域。随着5G技术的发展，将通过提升网络升级效率、推动网络运维可视化和智能化来部署新型的5G室分系统，从而进一步改善用户体验。5G核心网到室内覆盖的简化连接7.3.1DAS室分可行性分析传统的室内分布式天线系统（DAS）基站信源设备DAS系统信号传输线缆及附属设备放大器、功分器等器件以及天线等传统的室内分布式天线系统构成7.3.1DAS室分可行性分析根据基站主设备类型的区别蜂窝基站结构直放站结构蜂窝设备的稳定性，基站容量可控，可以根据场景话务需求进行扩容基站安装建设简单建设成本较低工程需要基站机房，存在站址协调的问题基站需要进行配套电源、传输等，导致系统建设成本较高要求提前规划频率基站覆盖效果较差基站不易于进行统一监控管理。7.3.1DAS室分可行性分析根据系统结构划分无源系统有源系统系统的结构和性能相对平稳系统建维简单无源器件的成本较低覆盖能力和范围较无源结构大（因为增加了有源设备和器件）系统不容易整体进行监控系统出现问题后不容易查找问题建设难度大（有源设备需要电源进行供电）故障率高系统稳定性低结论：通过比较，无源结构具有显著优势，所以传统的室分系统基本都是无源结构。7.3.1DAS室分可行性分析目前，最为常见的DAS室分系统主要由基带处理单元（BaseBandUnit，BBU）、光纤、馈线、射频拉远单元（RemoteRadioUnit，RRU）、耦合器、功分器和天线组成。这种DAS系统主要使用方式是光纤和无源器件的组网方式，采用全向吸顶天线，在空间内合理布置，通过馈线、功分器、耦合器等无源器件将天线连接至RRU信源处，使通信信号均匀的分布到建筑物的各个角落，从而改善建筑物内的无线信号环境，解决信号覆盖盲区，提升用户感知度，极大地弥补了室外基站的弱覆盖区域。优点：这种组网方式技术成熟，应用范围广，系统稳定性高，覆盖区域内信号强度均匀。缺点：由于采用的器件为无源器件，系统整体的功率损失较大，施工周期长，难度大，系统内无法监控，不利于维护，单位面积造价较高。7.3.1DAS室分可行性分析DAS系统天线由于采用“多天线、小功率”设计方式，具备较好的可扩展性，对于楼宇结构复杂的场景可以选择“降功率，加天线”的方案解决，整个系统覆盖面积较大。传统DAS系统标准RRU的覆盖面积可与20～40个有源数字系统的RRU覆盖面积相当，有源数字室分系统若想达到同样的覆盖效果，则需增加有源RRU数量。在许多情况下，尤其在建筑物、隧道、大型公共场所和体育场等，通过部署DAS系统可以解决传统站点无法提供有效覆盖的问题。7.3.1DAS室分可行性分析传输损耗(dB/100m)1.8GHz2.3GHz3.5GHz7/8’’馈线5.45.97.81/2’’馈线16.618.224.2现网DAS室分系统不支持5G分配的这些毫米波高频段，系统中的无源器件工作频段一般为800MHz到2.7GHz，如果要支持5G主流频段需将这些现有的室分无源器件全部更换。现网DAS系统中馈线基本可满足5G频段的部署要求，但传输损耗随着频段的升高而较大幅度增加。即使新建适合5G主流频段的DAS系统，然而由于3.5GHz以上频段线缆损耗大，为了覆盖和原有系统相当，需提高信源功率或者增加信源。5G频谱分配室内覆盖（3.3~3.4GHz）室外覆盖（3.4-3.6GHz和4.8-5.0GHz）馈线损耗与频段的关系7.3.1DAS室分可行性分析传统的室分DAS系统采用的是2T2R信源，支持单路室分，一般不支持4T4R信源（双路室分）或以上的多通道。随着5G多天线技术在室分的应用，4T4R信源将成为Sub-6GHz的主流信源形态，甚至会出现8T8R室分信源，这给传统室分DAS系统的建设带来了新挑战。2T2R4T4R传统无源DAS单路室分需新建一路DAS不支持（工程很难落地）传统无源DAS综上所述，在5G网络中，如果要建设多路室分DAS系统，将面临馈线损耗大、耦合器和功分器及天线数量翻倍导致建设成本非常高、施工难度大、器件不成熟和工艺质量要求高等问题，因此，建设DAS室分系统是不可行的，5G室内覆盖将向有源化、数字化方向发展。7.3.25G室分QCell解决方案1现网DAS室分系统向5G演进的建设比较困难，成本很高2选择智能室分QCell方案为5G室分的主流形态3实现了室内覆盖从馈线到以太网线的蜕变，解决了室内无法大量部署馈线或馈线部署困难的问题解决方案过程7.3.25G室分QCell解决方案QCell架构5GQCell方案的整体结构分为三级：BBU：完成Uu接口的基带处理功能，如编码、复用、调制和扩频等，通过光纤和远端汇聚单元P-Bridge连接。P-Bridge：完成光口到以太网电口的信号转换，下行信号分路，上行信号合路的功能，并可通过以太网供电为远端PicoRRU供电。PRRU：将中频信号进行处理转换成射频信号，经过功放和滤波，通过天线将信号发射出去。5GQCell方案4GQCell方案支持的系统带宽100MHz/200MHz20MHz支持的以太网接口类型Cat6a：10GbpsCat5e：2.5Gbps模式支持5G低频、5G高频、4G/5G双模支持4G双频，4G三频，GSM信号馈入7.3.25G室分QCell解决方案5GQCell与4GQCell方案对比从业务场景来看，5G室内主要的业务需求除了基本的通信需求之外，还有高清视频、AR/VR、远程医疗、工业制造自动化、现代物流管理、室内精准位置定位、导航和大数据分析等需求。5GQCell方案和4GQCell方案的整体结构是一样的，但5G用的是Cat6a网线，速率更高，供电能力更强。4G/5G方案对比7.3.25G室分QCell解决方案室分组网架构新型的5GQcell室分组网架构为了兼容现网2G/3G/4G，5GQCell有源室分系统采取了一种新型的组网方式，新型的5GQCell有源室分系统主要由远端射频单元、远端汇聚单元、多制式接入单元（Multi-AccessUnit，MAU）以及基带处理单元组成。这种5GQCell有源室分系统可以有效地实现室内的深度覆盖，有利于实现精准定位、故障监控等无源室分无法处理的新功能。新型的5GQCell有源室内分布系统覆盖方式适应于机场、火车站、大型商场、会展中心等对速率、容量要求高的场景。目前，5GQCell有源室分系统中的P-Bridge与PRRU连接方案有三种，三种方案的对比情况如表7.6所示。可以看出，相比方案1和方案2，方案3使用的光电复合缆，供电能力、容量和后续升级能力都更强。因此，在部署5GQCell有源室分系统时，推荐直接使用方案3。方案方案1单10G电口方案2双5G电口方案3光电复合缆网线/光纤1*Cat6a2*cat6a1*光纤电源单网线供电，能力受限双根网线供电，较好满足光电复合缆供电或独立供电施工便利程度单根网线部署，较便利双根网线部署光电复合缆线径与网线相当，较便利后向升级能力单根网线速率10G，后向升级只能考虑采用单网线向双网线演进方向。无后向升级能力后向升级能力强7.3.25G室分QCell解决方案P-Bridge与PRRU连接备选方案7.3.25G室分QCell解决方案传统室分DAS系统与5GQCell方案的对比情况传统室分DAS系统5GQCell方案设备功分器、天线、合路器、耦合器（繁）PRRU、P-Bridge（简）线缆馈线（重、硬）网线（轻、软）可靠性节点多隐患多，难定位（低）节点少隐患少，易定位（高）物业协调居民对设备电缆的警惕性强，物业协调难（难）居民对网线没有警惕性，借宽带改造的理由，物业协调易（易）施工设备复杂，线缆铺设困难，物业协调难，整体施工难度大（慢）大幅节省安装部署时间（快）成本低覆盖增强系统超大容量多频多模部署新型的5GQCell有源室分系统优点7.3.25G室分QCell解决方案5G初期，业务方向主要为eMBB场景，大多室内区域都有现网室分系统，5G室内分布系统的部署大多数工作都应该集中在现网改造上。另外，根据VoLTE的网络薄弱点，应该分场景部署传统室分和新型的5G有源室分系统，来确保语音通话质量。在5G中后期，通过提升网络升级效率、推动网络运维可视化和智能化来应全面加快部署5GQcell有源室分系统。新型的5GQcell有源室分系统作为解决室内信号覆盖的一大主力，将可以很好地满足5G室内覆盖需求。627.15G组网策略5G网络部署总体方案7.25G覆盖策略7.35G室分/微覆盖方案7.45G天馈方案7.4

5G天馈方案随着网络的不断演进，需要加速推进5G网络的部署建设。目前，2G、3G和4G系统还在同时共存，伴随着5G网络的大规模部署，多个系统的天线将同时占用着天面资源，进一步加剧天面资源的紧张程度，存在平台不足或无法新增抱杆的情况，导致天面空间受限，因此，需要对天馈系统进行整合改造。天馈系统的整合改造需综合考虑天面承载现状、网络质量、建设投资、天面租金等方面，灵活选择切实可行的建设方案。7.4.15G天馈系统分析传统天馈安装方式与5G天馈安装方式进一步将RRU和天线集成在AUU中，省去了RRU通过馈线与天线的连接，可以减少馈损和插损毫米波频率高，单位面积上可部署的天线阵子多，相应的天线的尺寸就可以做小基于MassiveMIMO技术采用有源天线阵列天线主流产品采用64T64R5G天馈系统的优势7.4.15G天馈系统分析2G/3G/4G各制式网络共存及新频谱资源的增加，楼顶和铁塔站点已经承载的天馈数量越来越多，对于新加天线来说越来越难，天面一般不具备新增一套独立5G天馈系统的能力普通大众对射频辐射越来越敏感，对新增的射频天线抵制心理很强烈，迫使运营商只能在原址站点对天馈系统进行改造5G天馈系统的挑战杂散不同系统的干扰互调阻塞多频天馈系统的干扰系统间7.4.15G天馈系统分析阻塞和杂散干扰分析方法和规避措施：在两个频段相隔较近的系统中，在基站侧，系统A的下行频段距离系统B的上行频段很近，假如系统A发射机的杂散性能或者系统B接收机的抗阻塞性能不能满足两个系统需要的隔离度需求，系统B的接收性能将会受到影响。一般多频天线的两个频段之间的隔离度能够达到30dB，当两个系统所需要的最小隔离度需要30dB以上时，需要采取规避措施。5G天馈系统的改造方案7.4.15G天馈系统分析5G天馈系统的改造方案多系统的互调干扰场景同系统的载波扩展范围太大，互调产物落入该频段的接收频段不同频段的系统共享馈线时，互调产物落入到参与合路的系统的接收频段内互调干扰规避措施：互调干扰的强度跟系统的产品信息营销管理PIM指标直接相关。一般来说，单个RF器件的PIM指标是明确的，但是对于多个RF器件组成的系统，PIM指标跟很多因素相关，例如工程质量、安装场景的电磁环境等，非常难定量评估，所以在互调干扰分析的时候一般使用较为保守的经验值来分析，例如一般馈线合路场景的系统PIM3指标大致在130dBc，PIM5的指标大致在150dBc。7.4.15G天馈系统分析不同系统间的干扰：主要是有限的频谱资源被逐步占满，相近或相邻频段被不同移动通信系统使用的场景越来越多，系统间的干扰也就随之而来。在天馈系统设计过程中，需要识别系