关键词：5G移动通信；网络架构；关键技术
引言
随着科学技术的发展，5G时代即将到来。5G网络所具备的优势和特点，使其必定会被使用在各个行业和领域中。5G典型应用会渗透到用户居住、工作和休闲等相关的区域，尤其是城市密集区域中，比如商圈、住宅和交通干道等。这些场景有着高流量、高连接和高移动的特点，这让5G面临着极大的挑战。而在这其中，网络的覆盖是最关键的一个问题和内容。在不同应用场景中，5G网络有着相应的覆盖方式，其所发挥的作用和特点也不一样。因此，对5G网络在不同场景覆盖的方法进行分析有一定现实意义。
15G小基站应具备六新特性
中国电信认为，5G时代高频段对室内外覆盖提出了较大挑战。目前室外宏基站的5G建设火热进行中，但运营商也需要同步或预先考虑5G室内覆盖以及室外深度覆盖的问题，这就给5G小基站提出了补盲和吸热两种需求。但是传统室分难以胜任5G时代的新挑战，在5G网络发展阶段遇到了以下问题：5G高频导致室内深度覆盖不足；传统室内网络难以轻量化演进；海量终端部署带来运维挑战；室内业务拓展—精准室内定位能力不足。为了迎接5G时代小基站部署的新需求，中国电信相关专家认为，5G小基站需要具备以下新特性：一是高速率、高带宽，适应大容量需求；二是高灵活性，设备便于灵活部署；三是多连接，满足海量用户接入；四是低时延，提升系统反馈及时性；五是高可靠，高可靠性可提升用户体验；六是网络开放，数字赋能实体经济。
2运营商需积极应对差异化需求
从运营商角度来看，需要提供多样化方案备选，以应对差异化需求，提供灵活多变的组网配置方式（如多隔断场景的细分场景室分部署），这样才能够兼顾建网成本、可管可控、室内定位、低成本改造等室内覆盖建设需求。面向未来5G网络，SmartDAS、分布式PicoRRU、扩展型PicoRRU和融合组网等多种有源化方案将会共存，每种方案有其适用的室内应用场景，运营商在建网时将从投资收益角度进行合理选择。在服务能力提升方面，5G小基站也可具有部分新功能。除了增强覆盖以外，可扩展性一直是中国电信对未来小基站的关注重点之一，包括室内精准定位、融合方案等，据预测，增值服务可以为运营商带来新的市场空间，但商业模式却需要进一步探索。
35G小基站大规模部署还面临挑战
如果小基站在5G时代大规模部署，一些技术难点及需求需要进行研究解决，中国电信专家认为具体包括以下方面：亟需提出综合成本最低的可管可控多模室分方案；探讨如何灵活快速部署，便于5G演进及旧网改造；运营商需要多种解决方案解决多样化需求；功能具备可扩展性，包括具备基于BLE，提供精准室内定位的功能及数字化营销增值服务价值等后续演进的可能性。小基站在规模部署过程中还需做好宏微协同。室外型小站更多是补盲场景，要求在街角灯杆等空间受限的场景能够快速、美化部署，实现有效覆盖。另外，室外型小站的形态需进一步开展研究，例如对室外型小站而言，体积与重量、发射功率、天线配置等典型参数需要进一步明确，小基站与宏基站的参数规划、协同调度、干扰抑制等需要进一步展开规划与优化。目前电信正在积极探索5G时代低成本实现室内覆盖的解决方案，2019年已在多地进行现场试验，相信很快会形成一些研究结论用于网络部署与建设。
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4基于不同场景实现5G网络覆盖的可行方法
4.1商区场景覆盖
商区是5G应用场景中的一个典型场景，这类场景区域建筑特点是经济、科技和文化集中，其中有金融中心、酒店和写字楼等，建筑物的穿透耗损很大，反射比较严重。这种区域的的无线通信话务特征有着一定的特点：①无线通信用户密度高，并且高ARPU值用户比例高；②平均话务量高，数据业务话务量也高。因为白天人口密度高，所以话务量高，而到晚上人口数量逐渐降低，致使话务量有一定降低。针对这类区域，可以使用覆盖的方式比较多。其中比较常用的方案为：若是室外站可以对室内形成好的覆盖，则就可以使用室外站做无线网络覆盖。若是室外站无法对室内形成覆盖，则需要考虑使用滴灌站的方式。对局部区域进行针对性覆盖，或是针对高价值的区域，考虑使用分布系统，以此实现对区域场景的覆盖。其具体的覆盖方式如下：①室外覆盖，主要是将室外宏站覆盖为主要，局部弱覆盖区域使用滴灌或是微站的方式做针对性覆盖。如果在条件允许的情况下，可以选用在高度30~40m的楼顶建设抱杆等，以此覆盖附近大楼中低层和道路等相关的室外部分。但是需要注意一点是，商圈选址难度比较大，只能是在远高于40m高楼之上建设，这就需要加大天下倾角控制覆盖区域。天线选型中，其平波瓣不能超过65°，主波瓣方向不能有阻碍。对无线隐蔽性要求比较高的区域，需要依据业务或是周围环境，选用一些美型天线；②室外覆盖，将新建室分系统为主，微站补充，使用同频组网方式。规划设计时，尽可能考虑到室分天线安装进房间，要控制好室内信号，以免对大网信号形成影响。
4.2地铁隧道场景覆盖
这类地区也有一定的代表性，因为在地铁和隧道内部，所以外面无线信号难以进入，无线环境基本是封闭状态。其中无线通信用户的特点主要是用的运动速度比较高，地铁中无线话务量比较高，但是隧道中无线话务相对较低。较为常见的隧道覆盖方式有：对远距离较短、线路相对较直的隧道而言，可以使用在隧道两边安装RRU或是微蜂窝设备加定向天线。而距离比较长、线路弯曲的隧道，一使用RRU加泄露电缆的方式覆盖。泄露电缆方式造价比较高，选择时要结合覆盖效果和投资关系。比较常见的地铁覆盖方式主要是在站台使用新建分布系统，隧道内部则使用泄露电缆方式覆盖。
4.3居民小区场景覆盖
居民小区同样是5G网络覆盖的重点区域，居民小区依据建筑的种类划分，能够分成别墅、多层小区、高层小区等。其中别墅小区通常处于郊外，楼宇相对较低，小区中无频传播环境比较好。而多层小区一般是在老城区或是偏远郊区，楼宇相对较低，楼间间距比较小，绿化面积小。小区中无线传播环境相对较差，其他的小区类型就不做多的赘诉。对于别墅小区而言，其特点是建筑高度相对较矮，通常是2-3层，分布相对规则，密度也比较高。在对这种场景进行覆盖时，主要是使用宏站和美化天线或是滴灌站方式覆盖。比如在室外覆盖中使用滴灌站点覆盖住户，还有室外公共区域。也可以使用地面分布系统覆盖，在条件允许的基础上，还能够把天线引入到住户的室内进行覆盖地下车库。
结语
在未来的发展中，5G网络会成为主流，其使用的场景和领域会逐渐增多。从当前的网络使用情况上看，商圈、居民小区、地铁隧道以及风景区等，这些都是网络需要覆盖的区域。所以5G网络在覆盖这些场景时，需要分析这些区域场景的特点，使用合理的覆盖方式，这样才能够满足各个场景区域对网络的需求，从而让人们的出行、休息和工作更加便利。
参考文献
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[2]张建强，冯博，王春宇.5G网络室内覆盖解决方案[J].电信快报，2017（5）：9-11.
[3]洪康.5G网络室内覆盖解决方案的分析[J].信息通信，2017（8）：259-260.
论文作者:边玮
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：基站论文; 场景论文; 室内论文; 网络论文; 区域论文; 室外论文; 方式论文; 《科学与技术》2019年第15期论文;