夏涛
中贝通信集团股份有限公司 湖北 武汉 430023
摘要：随着通信技术的发展，5G时代正式来临，我国已经为通信运营商颁布5G牌照，这也加快了我国5G通信体系的建设，随着基站数量的不断增加，室外覆盖性能得到极大提升，但室内覆盖性能依然存在着许多关键性问题，这些问题都导致5G室内覆盖性能无法达到理想状态。因此本文对5G室内覆盖性能及其存在的关键性问题进行分析，希望能为我国5G网络的发展与建设提供一些参考。
关键词：5G；室内覆盖性能；关键问题
0引言
近些年我国通信技术得到快速发展，我国也投入了大量的人力和物力来促进通信行业的进步，目前我国在5G通信领域已经在国际市场上占有一席之地。5G技术是在4G技术基础上发展而来的，相比于4G技术，5G技术在传输速率方面、时延方面以及带宽方面都取得了质的飞跃，5G技术的广泛应用也再次推动了通信行业的升级，而5G网络的室内建设也成为了我国5G通信网络建设的一个重点课题。由于传统5G室内覆盖解决方案存在着许多弊端，阻碍了5G室内网络性能的提升，因此本文采用一种新型室分系统，用来解决传统室分系统所存在的弊端，并对二者的性能进行对比，希望能为我国5G室内覆盖网络的发展与建设提供一些建议。
1 5G室内覆盖性能分析
目前我国5G室内覆盖系统主要采用，传统的无源分布式天线系统，该系统的覆盖率达到90%以上，可以以较低的成本来满足用户的室内网络需求，也是目前我国解决室内5G信号覆盖的主要手段。但同时该项技术也存在着传输距离短、抗干扰能力差、馈线损耗大等缺点。因此就需要对传统室分系统进行升级，本文所提供的升级方式是在传统室分系统中安装5GRRU和全频段合路器，这样就实现了对传统室分系统的升级。此外，在升级过程中应保证传统室分系统能够支持2.6GHz，目前从通信设备的迭代情况来看，自2015年开始，我国通信运营商所使用的通信设备都支持2.6GHz的工作频段。因此，这部分的室分系统升级并不需要更换原有的硬件设备，在节省升级支出的同时也提高了系统升级的效率。LTE是在3G网络的基础上发展而来的，但是随着该项技术的发展，已经逐渐达到4G的水准，而该项技术在解决小区内边缘用户网络性能上，就有一定的技术优势。因此本文将升级后的5G网络与LTE网络在单、双路室分场景中的性能进行对比。以探讨那种解决方案更具应用价值。
传统单路室分系统进行5G升级后与LTE网络进行对比，包含上行性能与下行性能。在同一场景下，LTE的上行最高速率为10Mbit/s，而边缘区域的速率衰减较为严重，仅为3Mbit/s；下行最高速率为50Mbit/s，边缘区域的速率减半，为25Mbit/s。而升级后的5G系统，上行最大速率为60Mbit/s，边缘区域的速率衰减较为严重，仅为峰值的十二分之一即5Mbit/s，从传输速率的衰减情况来看，升级后的5G系统，缺乏远距离传输的能力，且速率衰减较为严重；其下行最高速率可以达到400Mbit/s，边缘区域的衰减虽然较为严重，但是也能达到150Mbit/s。升级后的5G系统速率的波动幅度较大，速率随着距离的增加而快速衰减，但核心区域的速率较高，具有较强的数据传输性能。虽然边缘区域的信号受到的影响较为严重，但是与LTE网络相比也有一定程度的提升。
升级后的5G网络的上行最大速率为120Mbit/s，其边缘区域的网络速率为10Mbit/s，其下降比例与单路室分的速率下降情况基本相同；下行最大速率为800Mbit/s，其边缘区域的速率为200Mbit/s。在双路室分场景中，升级后的5G网络性能均有大幅度提升，其变化幅度与单路室分场景基本相同。
2 5G室内覆盖性能存在的关键问题分析
2.1室内外同频干扰问题
5G网络的室内外组网都采用了2.6GHz，这就会产生同频干扰的问题，特别是当室外宏站加载数据时，对室内网络覆盖性能的影响十分严重。
要想避免这一情况，在室内覆盖网络建设之初就应该对该问题进行充分考虑，并采取相应的解决措施。目前主要的应对手段是采用4T4R分布式的部署方式，来减少同频组网时对室内网络性能的影响。经过测试这种解决措施，在外部宏站不加载的情况下，室内的下行速率可以达到600Mbit/s，当外部宏站的加载率为50%时，室内网络的下行速率下降到450Mbit/s左右，从下降的幅度来看每下降10%，室内网络的下行速率就下降30Mbit/s。
此外，室内外的电平差存在差异，也会对室内网络性能造成影响。当电平差小于0dB时，其外部宏站加载率为50%时，对室内的性能影响较为严重，可以看出速率损失度超过了40%；当电平差在0~5dB时，其外部宏站加载率为50%时，其速率损失度在30%左右；当电平差在5~10dB时，损失度在进一步的减少，仅为20%左右；当电平差在10~15dB时，速率的损失量为10%左右。因此可以看出，当室内外电平差越大时，其室内的速率损失量越低。为了提高室内覆盖性能在建设之初就要重视室内外的电平差问题，要保证室内的电平最少要高于室外电平6dB以上，才能保证室内速率的损失率维持在20%以下。
2.2传统室分系统的升级问题
传统的室分系统主要采用2.3GHz的工作频段，对其进行升级后室内网络将会采用2.6GHz的工作频段，但是部分器件在这两种频段中的功能基本一致，并没有因为频段的提升而获得额外的性能，如功分器、耦合器以及天线插损等。理论上这些器件的使用对室内网络性能的影响几乎可以忽略不计，但本文对这些器件在不同频段中的增益情况进行测量。通过测量发现，当这些器件处于2.6GHz工作频段时，相比于2.3GHz频段有如下差异：耦合器损耗增加1.4dB；1/2馈线损耗增加1.38dB；7/8馈线损耗增加0.9dB；墙体与空间损耗增加4.2dB。通过上述结果可以看出，传统室分系统在升级过程中，部分器件会降低室内覆盖网络的性能。因此，为了保证室分系统升级后能够达到以往4G网络覆盖的水平，在升级过程中RSRP必须大于105dBm。
2.3双通道的平衡性问题
已经进行双路室分系统布置的，可以直接进行5G系统的升级。而本文主要探讨双通道的不平衡性对室分系统升级所造成的影响。
当双通道的电平差差异量达到5dB时，室内网络的速率性能将会下降20%左右。而当这种差异持续增加时，室内速率性能的损失将会更加严重，如达到10dB时，下降为30%左右，其中远点处的速率损失更大达到了84.43%。所以为了保证室内网络覆盖性能，两条通道之间的电平差不能高于5dB。此外，室外干扰也会对双通道的性能产生较大的影响，这会进一步增加两条通道之间的电平差差值。因此，在室分系统升级过程中应采取一定的应对措施，保证双通道的平衡性，为传统室分系统的升级奠定基础。
3结语
随着通信技术的发展，人们对通信网络的数据传输质量和传输速度提出了更高的要求。而人们在使用通信网络时，绝大部分的时间都处于室内，因此5G室内网络的覆盖性能直接影响着人们的网络使用体验。传统的室分系统已经无法满足5G网络的建设需求，因此就需要对传统室分系统进行升级，但在升级的过程中依然面临着许多问题，因此，如何在减少升级成本的同时，获得更好的网络覆盖效果成为了通信企业的重点关注话题。本文对其关键问题进行分析，希望能够为我国通信行业的发展提供一些参考。
参考文献
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