5G室内覆盖分场景建设方案分析

王瞳瞳，曹金威，杨 磊

（辽宁邮电规划设计院有限公司，辽宁 沈阳 110179）

1 室内覆盖分场景建设方案分析

1.1 分场景室内覆盖方案对比

（1）可选设备方案对比。5G室内覆盖可选的方案有5G纯有源、5G有源+无源、5G无源、5G皮基站等四大类。

（2）分场景技术方案对比。室分覆盖的典型场景包括：写字楼、宾馆酒店、大型商场、医院、高校、大型交通枢纽（机场、高铁、地铁站台等）、大型场馆、高铁/地铁隧道、高密度住宅小区、工业园、电梯停车场等。5G有源室分方案可以应用于大型商场、医院、高校、大型交通枢纽等场景，对于写字楼、宾馆酒店，可以根据站点的实际情况选择，高流量楼宇采用5G有源室分方式；而低流量的可以采用5G有源室分+无源天线的覆盖方式；对于地下停车场、工业园区采用5G有源室分+无源天线的覆盖方式来降低建设的成本。

1.2 有源室分方案分析

1.2.1 5G有源室分方案介绍

采取有源室分方案是5G室分覆盖的主要手段。在分析目标区域4G覆盖情况的基础上，在有新建5G室分需求的场景，可选择新建5G单模或5G双模有源室分方案两种方式。而对于某些场景现场已建设有源室分，则可以选择不同的覆盖方案。

对于已具有4G有源室分设备的场景，如业主同意新增安装设备，并且具备安装条件，建议新增5G单模有源室分设备；如采用替换方案，在替换为4G/5G双模有源室分设备时，在地标性楼宇、高铁站台、地铁站台、机场、会展、大型MALL等场景，为降低对用户的感知影响，可以采用先同点位部署4G/5G双模有源室分设备，待设备开通后再优化拆除原有的4G有源室分设备。

1.2.2 覆盖能力分析

5G链路预算影响的因素和4G的基本一样，确定的因素有输出功率、天线增益、噪声系数、解调门限、穿透损耗、人体损耗等，不确定的因素有慢衰落余量、干扰余量等。路径损耗可由下列算式表示：

路径损耗（dB）=基站发射功率（dBm）-10×lg10（子载波数）+基站天线增益（dBi）- 基站馈线损耗（dB）-穿透损耗（dB）-人体遮挡损耗（dB）-干扰余量（dB）- 慢衰落余量（dB）-人体损耗（dB）+UE天线增益（dB）-热噪声功率（dBm）-UE噪声系数（dB）-解调门限 SINR（dB）

关于5G室内覆盖的链路预算，采用3GPP 38.901 I2I_office NLOS传播模型进行覆盖能力分析，传播模型的公式如下：

根据不同材质在2.1 GHz和3.5 GHz的穿透损耗值情况，利用室内传播模型和各介质在不同频段的穿透损耗，可分别计算出4G和5G有源设备单个远端单元在穿透不同介质时的覆盖能力。经过计算有源室分4G设备覆盖能力和5G设备覆盖能力并分析结果可得出，5G有源室分设备的覆盖能力在开阔环境下与4G一致，在复杂多隔断场景下仅略低于4G的覆盖能力。5G有源室分设备基本满足与4G有源室分设备同点位部署的要求。

1.2.3 分场景设计要点

（1）写字楼设计要点：①大厅、会议室、开放式办公区等大开间、结构简单的场景。此类场景空间大、遮挡少，远端单元一般布放于中央的位置，设备间距可按 20～23米考虑。对于小型会议室场景，设备可选择安装在走廊区域。再根据办公区域的大小和纵深，选择是否在室内和走廊区域都安装远端单元进行覆盖。②走廊、套间、隔断式办公区等间隔障碍较多的场景。一般写字间的纵深在10米以内，室内信号覆盖通过将天线安装在门口的走廊就可基本解决。但是当房间纵深超过15米或房间建筑复杂、间壁墙较多，设计应充分考虑墙体的阻隔效应，必要时需在室内增加安装远端单元。

（2）宾馆酒店设计要点：①普通客房。普通客房面积一般较小，且对称分布在走廊两侧，远端单元可选择放置在走廊区域进行覆盖。根据远端单元的覆盖能力计算，单边可覆盖 2至3个房间，覆盖半径一般为7～10米。②豪华客房。豪华客房面积大，且一般为套间，阻隔墙较多，且墙面贴有隔音材料，导致穿透损耗增大，建议将远端单元安装在房间内进行覆盖，但应尽量靠近走廊布放，兼顾走廊覆盖。③大堂。大堂一般比较空旷，覆盖单元考虑布放至前台、商务中心等人流量比较集中的区域，根据远端单元不同的输出功率，设置远端布放间距为 20～23米。同时，大堂往往有较大的玻璃门墙，应控制好信号外泄。④会议室。会议室比较开阔，大小不一，用户业务需求比较集中，容量需求大，一般将覆盖单元布放于靠中间位置进行覆盖。⑤餐厅。餐厅一般也较开阔，但可能有包间。如果包间较大（ 300 m2），应在包间中布放覆盖单元。

（3）医院设计要点：在设计上一般按大厅、门诊部、住院部（一般病房）、住院部（VIP 病房）等几个模块进行设计。对于1楼大厅空旷区域的覆盖可采用远端单元吸顶安装，因人员较多，可适当缩小覆盖半径，根据远端单元不同的输出功率，布放间距宜选择为20～23米。假如门诊部中央区域采用中空式设计，且该区域采用了分区覆盖，各楼层靠近中空区域的远端单元应注意保持一定的距离，避免各楼层信号外泄至一楼。在挂号、收费、药房等功能房间附近，需考虑是否存在库房、休息室等小房间，如果存在，则该区域的远端单元覆盖半径需适当缩短。

（4）IT卖场、小商品市场设计要点：在覆盖IT卖场、小商品市场时，穿透损耗主要参考石膏墙和一般砖墙来确定PRRU的覆盖半径，较为空旷的市场，远端布放间距一般按27～34米。较为密集的市场，远端布放间距一般按20～23米考虑。另因小商铺均为半开放式结构，面朝走廊开门，设计时尽量保证每条走廊均有远端单元布放[1]。

（5）体育场馆/会展中心设计要点：①出入口大厅PRRU安装位置建议。出入口大厅一般为空旷无遮挡区域，且外墙多为玻璃幕墙结构。为避免信号外泄，PRRU的安装位置应尽量远离出入口位置。此区域“潮汐效应”显著，在规划设时应结合容量分析。②走廊。走廊为狭长空旷区域，考虑隧道效应，远端布放间距一般可保持为27～34米，在拐角、转角等连接区域应优先考虑布放设备。③展厅PRRU安装位置建议。展厅天花挑高较高，可考虑将PRRU外接定向天线挂在四周墙上或马道上进行覆盖。各展位之间的隔断，其穿透损耗应处于玻璃墙和石膏墙之间。展厅一样具有“潮汐效应”，在规划设计时应考虑容量，远端单元布放间距一般选择为37～45米，且必要时可选用窄波束天线以控制覆盖范围，从而避免多小区信号干扰。④办公区。会展中心办公区纵深一般在10米以内，房间内信号可通过在门外走廊安装PRRU来解决，布放间距一般选择为20～23米。房间纵深超过15米的，可根据房屋结构确定是否需要入室覆盖。

（6）体育场设计要点。①体育馆看台。场景空旷无遮挡，“潮汐效应”显著，需结合容量分析进行规划设计。PRRU的布放密度应严格控制，必要时缩小。PRRU安装位置可选择在顶棚上面向看台区域进行定向覆盖，也可选择安装在看台座位后进行覆盖。第一种方式，施工难度较大，但是结合窄波束天线能达到很好的覆盖效果。第二种方式，施工简单方便维护，但在场地中间和交叉区域会产生干扰，而且需要高密度布放，导致建设成本增加。建议覆盖半径控制在8～10米。②体育馆媒体区/VIP区、看台VIP座位区。可考虑直接在室内布放PRRU对凹进去的VIP看台区进行覆盖。

（7）机场设计要点：①值机大厅。值机大厅若层高低于24米，且可以吸顶安装时，可以采用挂顶覆盖；若层高高于24米，则需要在侧面安装进行覆盖。一般远端布放间距可按37～45米进行考虑，另需优先将远端单元贴近卫生间等功能性房间。为有效控制覆盖范围，可选择外接高增益窄波束天线。②安检口。设计上将安检口直接划入候机厅进行整体覆盖考虑。但需注意该处有较多用户停留，值机大厅和候机厅的切换区不能设置在安检等待区。③候机厅。候机厅建议分为两部分考虑设计，根据远端单元不同的输出功率，商铺区（一般考虑石膏墙）远端布放间距按20～23米进行布放；登机口附近，远端布放间距一般按27～34米布放。④VIP休息室。VIP休息室一般需要结合物业需求选择设备安装方式和位置，应作为重点覆盖场景来单独解决。⑤通道。走廊为狭长空旷区域，考虑隧道效应，远端布放间距一般可保持在27～34米，在拐角、转角等连接区域应优先考虑布放设备。必要时可连接高增益窄波束天线来控制覆盖。⑥行李区。行李区一般为空旷区域，远端单元可根据设备不同输出功率，选择间距为37～45米进行布放，但需注意在立柱较多的地方，各个远端单元不要完全平行，需交错存在，以保证任何一个立柱后均能直视到某个远端单元。远端单元的安装可采用吸顶或者挂墙两种方式，一般24米挂高以上需考虑挂在侧面墙上进行覆盖。必要时可连接高增益窄波束天线来控制覆盖范围。⑦办公区。办公区根据内部结构复杂程度和纵深，选择是否入室安装，远端单元布放间距建议选择为 20～23米。

（8）高铁/地铁站台设计要点：①售票厅和候车厅。售票厅和候车厅属于高业务需求区域，通过分析容量和覆盖的关系，并结合车站人流密度，调整远端单元的覆盖半径，其布放间距一般按27～34米设计。必要时可外接高增益窄波束天线控制覆盖。②办公区/商场。办公区隔间较多，结构复杂。根据内部结构复杂程度和纵深，选择是否入室安装，远端单元布放间距建议选择为20～23米。

（9）停车场设计要点：停车场内部结构简单，无明显遮挡物，远端单元布放间距可按37～45米考虑，如果停车场层高比较低且有排风管阻挡，远端单元布放间距可按27～34米考虑；需注意所有远端单元需交错布放，不要呈一条水平线放置，以便绕过内部立柱，充分利用远端单元的功率实现广覆盖。应严格控制远端设备数量，降低建设成本；在车库出入口处应注意与室外基站信号的衔接。

有源远端单元外接无源天线的覆盖方案在测试中，后期根据结果考虑是否采用以便减少室分投资。

（10）电梯设计要点：电梯场景，根据造价及效益评估，合理采用有源远端单元随厢覆盖、有源远端外接无源天线或RRU外接天线覆盖。

2 分场景造价分析

对北方某城市5G数字化室分方案造价进行分析，平均每平米造价43.84元，因方案数目较少，且均为面积较小的站点，每平米造价不一定具有典型代表性[5]。

表1 分场景造价

3 结束语

5G室内覆盖是5G网络建设的重中之重，本文通过对不同场景下设备方案和技术方案的对比分析，提出设计建议，并分场景阐述了设计关键点，以期在5G室内覆盖建设方案的选择时采用差异化的部署策略，从而有针对性地提升5G室内覆盖效果。