浅谈5G室内覆盖性能及关键问题

王晨　冯雷

【摘要】    目前，全球多个国家已经开始5G通信体系的建设。随着5G基站数量的不断增加，如何实现5G网络的室内覆盖成为了当前时期5G发展的重点。由于5G网络具备室内外同频组网以及室外宏站深度覆盖特征，室内网络频段与覆盖方式都能够给5G网络的室内性能造成影响。基于此，本文从5G网络的概念以及优势出发，并以地铁5G网络室内覆盖为例，对5G网络室内覆盖的建设策略进行了分析，旨在给行业工作人员提供参考，推动5G网络的建设和应用。

【关键词】    5G    室内覆盖    优势    地铁通信

引言：

我国通信行业正在不断增强自身实力，通过大量的科研经费投入和人力物力的使用，我国的通信行业已经在国际上占据了重要地位。5G作为新一代的移动数据化网络，其传输速度远高于现如今的4G 网络，能够满足人们对移动数据爆炸式增长的需求。5G 的诞生也意味着全球移动通信行业再次升级，实现5G 室内建设也是我国5G网络建设的重要课题。

一、5G通信网络的概念介绍

5G网络三大技术优势，eMBB（增强移动宽带），eMTC（海量的物联网连接）uRLLC（超高可靠与超低时延通信）。5G网络和4G网络相对比，理论上5G网络的容量更大，支持的数据传输速度更快、时延更低，并且能够接入的网络连接数量更多。在安全性上，5G网络也比4G网络更加优秀。综上所述，不论从哪一个方面来说，5G网络都比4G网络更加安全、更加快速，并且5G网络是在4G网络的基础上建立起来的，将4G网络的优点完全吸收。

除此之外，5G网络还可以实现对毫米波的使用，进一步提高网络数据传输速度，解决网络卡顿和网络延迟的现象。需要注意的是，在5G室内覆盖系统的建设中，由于5G 的室内布线节点相对2G/3G/4G 将会更多，天线也会越加密集，这会增加施工和物业协调难度。

二、5G网络信号的优势

2.1  能够更好的保障通信的安全性与隐私性

现在人们对网络越来越依赖，几乎人们所有的日常生活都离不开信号数据的传输，所以信号传输的安全性就成为了人们关注的焦点问题。即使信号传输速度足够快，但是安全性不够，那么必然也会给人们的生活带来很大的困扰。现在很多企业已经将5G网络的安全性列为科研重点内容，通过对Massive MIMO 3D赋形天线技术的推广应用并加入新的信息防护措施，可以很好的保证数据传输的安全性，解决数据传输的安全性的问题。

2.2 能够更好的解决网络延迟的问题

由于4G用户趋近于饱和及运营商网络建设初期部分区域网络容量估计不足，现在我国移动网络通信中经常会出现网络延迟和卡顿的现象，使人们对现网的感知大大下降。5G信号相对于之前4G信号的传输效率更高，并且扩容更加灵活，可以很好的解决网络延迟的问题。我国的各大运营商一直关注于网络的优化，各运营商网优部门也在一直根據现网使用情况对网络及时做出调整，使用户的满意度提升。5G毫米波技术的应用能满足更大的带宽及更高的速率，这样的参数能解决用户对特定场景的更高要求。

2.3 通信的可靠性更高

在新的通信时代中，如果想要实现5G网络在全国范围内的全面推广普及，前提条件就是保证5G通讯中的数据传输可靠性。从实质上来讲，5G网络要解决的就是现在通讯中的漏洞，提高信息防护能力，保证信息的安全，防止不法分子盗取人们的隐私信息。在网络通讯的研究中，经常会受到很多种因素的影响导致网络系统不可避免的产生漏洞，所以技术人员必须对现在网络体系中的漏洞进行技术上的修复才能保证数据信息不会被别有用心的人私自下载和篡改。

2.4具有十分明显的数据传输共享的优势

世界通信技术的大力发展前进的标志就是5G通信的大力发展和大面积覆盖。现在的网络覆盖方式多为基站一体化集成天线，组网更加灵活减，降低了通信企业的建设和维护成本，并且减少了公共资源的浪费。根据5G网络的优势（eMBB、eMCT、uRLLC）在传输及共享领域占得先机，设计者还可以在之前4G网络的基础上对5G网络进行技术上的创新，为数据传输的安全性提供必要的保障。

三、地铁场景的5G室内覆盖方案

3.1 地铁场景特点

地铁场景一般由附属（出入口）、站厅、站台、隧道部分组成，属于室内封闭较严重的典型场景，在没有专门部署网络覆盖情况下，室外信号无法穿透进行覆盖，属于覆盖盲区。且地铁作为交通枢纽，客流量大，早晚高峰潮汐现象严重，是各运营商信号覆盖重点解决区域。

3.2 站台及站厅建设方案

5G 网络作为新时代数据化网络，比对现如今的4G 网络，具有更快的数据传输速度，理论上可以达到10Gbps传输速率，就算是超高画质的电影在5G 网络中下载也仅需要1、2秒的时间。信息时代下，5G的诞生，能进一步满足人们对移动数据的需求，便于人们在智能终端上进行各种想要的操作，也意味着VR、3D以及超高清电视节目等走进人们的日常生活。在地铁5G网络通信体系建设中，站台及站厅是人流量最大的区域，且属于空旷区域。因此，现网一般采用新型室分及传统分布系统两种解决方案。

3.2.1 新型室分及传统分布系统的对比

新型室分系统在网络性能、安装效率、网络体验等方面明显优于传统分布系统，传统室内分布系统在覆盖面积超大等场景下具有价格优势，但随着新型室分设备价格逐年下调，在地铁场景下新型室分设备造价与传统分布系统造价差异逐年减小，且新型室分施工方便，组网灵活，扩容更方便，更适合地铁站台站厅的覆盖。

3.2.2 原有地铁线路5G 建设方案

原有地铁线路已开通运营，建设5G 网络不仅要考虑网络性能、造价，还要考虑施工因素、客户需求、现网对新频率的支持情况，主要分为直接合路现有分布系统、新建或者改造成新型分布系统两种方案，综合考虑确认建设方案。

1.现网是否支持新频段因素：传统室内分布系统在2015年前建设的无源器件仅支持800-2500MHz，2016 年之后建设的无源器件支持800-2700MHz。现有地铁内无源器件及馈线是否支持5G 频段需经测试后才可确认，如不支持则需进行替换原有无源器件及馈线，工程量较大;另外，原有POI均不支持5G网络，需进行改造或者替换。

2.客户因素：目前地铁内5G 客户主要以eMBB 业务为主，传统分布系统可以满足绝大部分用户的容量需求，对于支持5G 频段的现网分布系统可以进行直接合路建设，如移動2.6G频段。

3.施工因素：原有分布系统不需改造情况下施工最为便捷，如进行分布系统替换或新建一套新型室分系统，则需地铁方同意方可进场施工，由于地铁已开通运行，多数地铁运营时间较长，夜间施工窗口期较短，难度较大。

3.3 隧道方案

3.3.1 泄露电缆方案与贴壁天线方案选择

隧道内5G 建设方案目前存在两种选择：泄露电缆方案和贴壁天线方案。两种方案优缺点对比如下表1所示。

我国5G建设中，隧道目前普遍采用漏缆方案，故推荐敷设漏缆方案覆盖隧道。经调研，京信等厂家目前在研究满足安全性要求的贴壁天线，已有产品进行试点，随着技术发展，未来也可以采用节省投资的贴壁天线建设方案。

3.3.2 漏缆选择与分配方案

1.泄露电缆选择：现网已建设漏缆均为13/8型，最大截止频率为2.9G，支持移动2.6G频段、不支持电联3.5G频段。电联必须采用5/4型泄露电缆进行5G 网络建设。

2.互调干扰分析：泄露电缆分配必须考虑互调干扰问题，合理规避干扰、提升网络性能。互调因素比较复杂，工程质量、器件加工工艺、材质、POI 频率排列组合都会对互调干扰产生影响。

3.4 5G室内覆盖建设策略

地铁5G室分系统建设存在不少问题。有些地铁线路建设较早，室内分布建设不是运营商或铁塔承建，现有的网络资源核查问题较大，前期室分站建设缺乏资源核查的支持，以致于整个设计和竣工资料都无法进行整合，不利于展开后期建设的核对与建立，后期再整改和优化中也没有相应的参考依据。

需要注意的是，5G 网络以及室分建设毕竟才刚开始，建设的过程也是摸索过程，但由于合同签订的关系，有些工程的建设工期较为紧张，实际建设中需要业务区两家施工单位同时兼顾宏站和室内站的设备，加之现场监管不到位等，影响了工程质量。因此，5G网络建设中应该基于5GNR 标准，进行多个施工阶段的重点梳理及控制，分多个阶段进行施工的把控，详细记录好质量问题，并实现现场施工监测数据的实时传输，有利于监督工程质量的落实，切实保证工程项目的质量与进度。

基于地铁的高价值、高业务量的特性，在投资允许的情况下推荐在站台及站厅区域建设新型室分，提高网络性能、提升客户感知、牢固公司品牌形象;隧道内采用泄露电缆方案，推荐采用泄露电缆贯穿站台的方案、减少切换量，根据实际情况选择合适的建设方案。

四、结束语

在现代社会中，网络传输的质量和速度已经成为人们关注的重点问题。所以大力推广5G通信系统对人们的日常生活以及国家的发展进步都有着极其重要的影响。为解决当前的5G室内网络覆盖问题以及容量问题，工作人员应该在室分建设中发挥自身的作用，保证所有的基站建设以及移动通信系统建设都符合5G 网络标准以及室内覆盖设计原则。

参  考  文  献

[1]梁童，贾辉.5G室内覆盖性能及关键问题分析[J].电信工程技术与标准化， 2020，33（06）：49-53.

[2]刘晓雷、刘天培、楚科科.数字化室分在5G室内覆盖中的应用浅析[J].信息技术与信息化，2020，247（10）：163-165.

[3]马颖、马东兴、马向辰、王申、高松涛.5G室内覆盖性能及测试分析[J].电信工程技术与标准化，2020，280（12）：85-89.