5G室内分布系统规划与设计

5G室内分布系统规划与设计

邹海标

（长讯通信服务有限公司，广西南宁， 530000 ）

摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，5G时代信息技术会积极影响到室内设计，并且改变室内设计传统的工作模式、信息交流模式、交互模式和视觉效果，体现在速度、精细化、黑科技方方面面的应用能力。文章针对5G时代信息技术在室内设计中的两个触点展开：一是信息技术在室内设计中的创新应用；二是如何更好地获得客户的优质体验，并且从设计的效果中实现科技的场景化和设计师创作的完美融合。

关键词：5G时代；信息技术；室内设计；应用

引言

当前，信息科学技术进入高速发展阶段，对网络技术供应提出更高要求。5G时代的到来，能够提供更加极致的数据获取体验，还带来了数据容量的极大扩展，在无线电频谱技术发展不断提升的加持下，海量数据传输的速度和可靠性得以大幅度提高，更多的终端设备能够以极快的速度实现数据信息的安全传递。从本质上看，5G时代搭建起了全新的立体化的数据处理传输使用环境。伴随5G时代的到来，“智能+”成为发展趋势，对人们的工作、生活和学习产生着越来越大的影响。

1室内覆盖系统

室内覆盖具有以下特征：①高容量性。在办公区域、机场候机厅、高铁候车厅等人员密集场所，由于移动终端数量密度大且数据流量需求大，该类场景的网络容量需进行单独设计。②室内区域弱场。因为建筑结构及自身材料特点使穿透建筑墙体等引起信号电平衰落，从而形成信号弱场区甚至是盲区。③信号质量较差。高层建筑、高铁隧道内空间信号存在不稳定，容易出现乒乓效应和多普勒效应，存在话音质量和网络质量差的情况。且频繁的小区切换容易出现掉话现象。室内分布系统由信号源和分布系统两部分组成，分布系统是将室外引入的信号合理分配在室内覆盖区域，一个良好的室内分布系统应完成本区域范围覆盖，且未对其他区域造成干扰。从运营商的角度来说室内分布系统同时考虑覆盖指标、经济性、运行维护难度等多维度选择室内覆盖方案。

25G室内分布系统规划与设计

2.15G圆锥型双极化室内全向吸顶天线

5G圆锥型双极化室内全向吸顶天线设计中,垂直极化采用非对称的有限长双锥天线,通过介质加载实现天线的小型化,支持700-3700MHz频段。水平极化利用半波对称振子为阵元来组成圆环阵列,采用了高频和中频两个圆环阵列串联经匹配后再并联在一起的设计方案,具有足够宽的带宽,驻波和圆度均较好。由于目前很难实现超宽带、小型化、低成本这几个方面都能同时满足的水平极化天线形式,因此水平极化仅支持1880-3700MHz频段。天线尺寸为：≤φ200mm×140mm。从5G圆锥型双极化室内全向吸顶天线仿真结果可以看出,垂直极化低频段、中频段和高频段增益分别为≥2dBi、≥3dBi、≥3.5dBi（功率增益单位）,圆度分别为≤2dB（90°辐射角）、≤2.5dB（60°辐射角）、≤3dB（60°辐射角）；水平极化中频段、高频段增益分别为≥3dBi、≥3dBi,圆度分别为≤2.5dB（60°辐射角）、≤3dB（60°辐射角）。

2.2以满足高性能的图形渲染及处理技术应用

室内设计是需要进行大量图形、视频处理的行业，特别是对图形进行渲染和效果处理，需要占用很大的内存，但在5G时代信息技术，随着计算机硬件及软件的不断发展，过去需要较长时间的渲染也变得很容易。可以利用不同图形处理软件功能进行各种操作，比如在多维模型、虑拟滤镜、色彩渲染、元素搭配、场景工具等功能上得以充分的实现。在进行图形渲染和处理中图片的分辩率和精确度会大大地提高，特别是在4K视频盛行的情况下，5G时代信息技术的作用会变得更大，对于室内设计来说，细节的把握和精准度的掌控是成功的关键。

2.3有源室内系统

有源室内系统是将基带信号通过光纤、五类线传输和分布的一种新型室分系统，该系统具有易部署、配置灵活、维护方便等特点。有源室内系统一般也被称为毫瓦级分布式皮基站，分布式皮基站采用分布式架构，一般由基带单元（BBU）+扩展单元（RHUB）+远端单元（PRRU）三部分组成，基带单元与扩展单元通过光纤连接，扩展单元与远端单元通过网线或者光电复核连接。BBU为基带处理单元，负责整个基站系统的控制管理，通常部署在建筑物通信设备机房，机房中需布置空调环监等设备。RHUB为射频远端CPRI数据汇聚单元，实现基带单元与远端单元之间的通信，扩展单元通常分布在楼层的每一层，安装在设备间或弱电井中。PRRU为射频拉远单元，实现射频信号处理功能，根据现场实际情况安装在楼层内各区域。分布式皮基站与传统室分相比具有部署灵活、用户感知好、易于维护等优点，具体如下：①覆盖能力强，用户体验好。有源分布系统的远端单元集成内置天线，同时实现多频多模的部署，单台设备支持MIMO，速率提升显著，用户体验好。②容量灵活调度。根据有源分布系统的特点，1个小区可包括单个或者多个远端天线单元。实际应用时，可根据建筑物的容量需求及厂商设备支持的小区分裂和合并能力，灵活进行小区规划。③结构简单，施工便捷。光纤/网线传输，设备美化与功分器、耦合器等无源器件相比施工简单，单设备PRRU比天线覆盖半径大，设备点位较少。④可视化运维，网络可管可控。网络运行中会不断出现各种问题或故障，为保障用户良好感知和网络高效运营，需要对网络实行精细化维护，系统监控全覆盖可以快速准备定位系统和设备故障，方便运维。⑤可实现平滑升级。新系统可利旧原系统，网络可以通过更改设备平滑升级至5G，施工简单快捷。

2.45GPIFA型双极化室内全向吸顶天线圆度影响测试

由于辐射阵子不对称,5GPIFA型双极化室内全向吸顶天线圆度很差,通常在技术指标中不做要求。5GPIFA型双极化室内全向吸顶天线与5G圆锥型双极化室内全向吸顶天线覆盖性能相当,说明在多隔断的办公楼环境中,障碍物较多,传播路径复杂,会产生路径极化偏转、散射及绕射等效应,导致圆度指标对覆盖的影响较小。为验证5GPIFA型双极化室内全向吸顶天线水平方向对覆盖性能的影响,从测试楼层选择某一测试区域进行遍历测试,测试天线点位与测试区域间有一定距离。测试中,关闭其他楼层信源或支路,只保留测试楼层室分信号开通,用负载堵塞该测试楼层其他天线,只保留测试天线开通。

结语

随着技术的发展，5G网络将支持更多的业务和应用场景，如高带宽低时延的eMBB业务，超高可靠、超低时延的URLLC等业务。未来将是5G的时代，然而考虑到投资、运维和投资回报率等问题，5G网络应逐步推广覆盖，因地制宜选取室内覆盖方案发展5G室内业务。

参考文献

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