随着国内三大运营商5G网络大规模建设的完成,5G信号在各大城市及县乡主城区基本实现了连续覆盖。秉承工信部“实现城市和乡镇全面覆盖、重点应用场景深度覆盖”的5G建设十四五规划目标,运营商5G建设的重心逐步转向居民小区深度覆盖和农村广覆盖场景。
对于居民区场景,一方面楼宇分布密集,楼层高,彼此遮挡严重,信号穿透损耗大,宏站覆盖效果不理想,同时物业难协调,导致宏站建设落地难。另一方面,由于专项室分覆盖投资较高,运营商回报收益较小,室内覆盖一直排在运营商5G建设的优先级末端,导致现阶段居民区5G网络深度覆盖不足。
针对以上情况,中兴通讯创新推出了“洋葱模型”覆盖方法论,通过“外合围、内滴灌、进室分”三步曲,由远及近、由外到内,层层递进,实现对整个居民区的深度覆盖(见图1)。
外合围:通过AAU/大功率RRU实现60%的外圈覆盖
居民区周围一般都会有AAU的大网覆盖,因此对于外圈楼宇,一般可由周边街道5G AAU宏覆盖兼顾。对于个别弱覆盖区域,可单独增补AAU站址或者利用市政杆增加单独的RRU/iMacro补点,对居民区外围形成合围之势,解决居民区60%的外圈楼宇的覆盖问题。
这种合围方案覆盖面积大而投资较小,符合运营商降成本的根本诉求。
内滴灌:通过楼顶射灯/分布式微站楼顶对打,实现40%的内圈覆盖
居民区覆盖难点在于内圈楼宇,如何进行针对性的滴灌式覆盖,并且尽量降低部署成本?中兴通讯提供了3种方案。
方案一:大功率双频RRU+2/4TR射灯,快速部署4G/5G覆盖
中兴通讯推出业界独家的2+8双频大功率RRU(R9614 M1826),实现将1.8GHz和2.6GHz集成在一个RRU设备内,且2.6GHz支持高性能的8通道收发,发射功率为8×50W,比业界2.6G 8TR产品功率提升25%,并可适配现有的2TR/4TR射灯天线。中兴通讯双频大功率RRU凭借多模、多频段、大功率、可支持多个天线点位等优点,搭配2TR/4TR射灯快速实现4G/5G居民区深度覆盖,有利于减少信源数,降低施工周期,降低TCO。
此方案已经完成居民区试点,部署后室内4G/5G性能提升明显。站点开通前,室内基本无信号,部分楼道脱网;开通后,NR2.6G平均电平由-105dBm提升至-86dBm,提升19dB;室内速率由下行40Mbps/上行5.6Mbps提升至下行600Mbps/上行48Mbps,提升10倍以上。LTE1.8G性能提升也非常明显: 站点开通前,室内信号平均RSRP为-98.4dBm,平均速率仅为下行7.3Mbps/上行3.1Mbps;开通后,室内电平提升至-84.7dBm,提升13.7dB,室内速率提升至下行126Mbps/上行118Mbps,体验大幅改善。
方案二:4TR双频美化型微站iMacro,提供高性能覆盖
中兴通讯美化型微站iMacro,其圆柱形外观类似于灯管,体积小,重量轻,可以安装在居民楼顶女儿墙上,进行楼顶对打覆盖对面的楼宇,具有很好的隐蔽性。iMacro集成天线形成多频AAU系统,支持中国移动1.8G+2.6G双频,也支持电信联通1.8G/2.1G+3.5G双频,满足运营商双频多模部署需求。
美化型微站iMacro支持横装和竖装两种安装方式。使用横装方式,65度的垂直波瓣可以保障30~40层的楼宇覆盖,并且由于支持4TR收发,吞吐量性能比2TR射灯方案更优。
此方案在外场已经成熟商用,部署后,室内覆盖可以提升10dB以上,5G下行速率均值提升200%以上,是一种高性能的居民区滴灌式点射方案,适合对容量、速率有更高要求的高档居民区进行覆盖。
方案三:分布式微站(mPAD),解决居民区楼顶对打难题
中兴通讯还推出了分布式微站mPAD系列产品,采用突破性的子母机结构,由一台母机通过射频线至多连3台子机。得益于这种分布式架构,mPAD支持楼顶多点位部署,具有零损耗、性能优、部署易、可管控、更灵活五大优势。母端支持单独部署,也支持1拖1、1拖2、1拖3等多点位部署方式,灵活适配各种楼宇需求;网管可直接管理,方便后续运维,降低OPEX。
进室分:电梯/地下停车库场景创新覆盖方案
电梯、地下停车场等场景,由于环境封闭、轿厢/混凝土导致无线信号难以穿透,因此经常出现覆盖盲区。中兴通讯针对这两种特殊场景推出了系列创新方案,用更低成本帮助运营商解决覆盖难题。
方案一:电梯随行缆方案,信号入厢,性能更优
中兴通讯电梯随行缆方案,创新将QCell产品与电梯用随行电缆结合,实现QCell信号入厢,提升电梯覆盖效果和用户感知,降低电梯覆盖成本。国家标准明确要求电梯随行缆可包含光缆、CAT6A网线的布放,并且随行缆标准已于2020年发布,已开始标准化生产。
中兴通讯创新的电梯随行缆方案(见图2),适合25层及以上对用户体验要求高的电梯(单用户4流或系统平均下行流量要求>300Mbps),成本比传统方案最高可节省30%以上。
此方案可实现QCell部署在电梯轿厢顶部,实现信号入厢,信号更强更稳定;并且最大支持四流,比传统方案用户感知提升2倍以上。电梯数量≤6个电梯的场景,还可以适用RRU-BBU二级架构,QCell直接通过随行缆与BBU连接,部署简单。
目前随行缆方案已经在某居民区完成试点,覆盖两栋高层住宅楼共12部电梯,含地下室共35层。测试证明随行缆部署后,轿厢内信号强度达到-85dBm,比传统DAS方案高10dB以上;吞吐率达到下行622Mbps/上行120Mbps,是传统DAS方案速率的2倍以上;并且总体造价比传统DAS方案降低30%。
方案二:增强型电梯天线创新方案
传统电梯天线增益小,无法满足高层楼宇的电梯覆盖需求。宽频2TR增强型电梯天线,增益更高,可达到17~18dBi,体积小重量轻,集成度更高,并且支持双流,吞吐量和用户感知更优,配合中兴通讯创新推出的业界独家大功率QCell或大功率RRU,可实现4G/5G高层楼宇电梯覆盖。方案施工简单,相比传统方案设备投资减少约10%,工程费降低约70%,大幅降低部署成本。
增强型电梯天线方案在西安中兴和泰酒店已完成试点,酒店19层楼共计78m,相当于28层普通居民楼(层高2.8m)。
实测数据表明,电梯天线方案覆盖效果优于传统对数周期天线,无论是大功率RRU或大功率QCell都可满足30+层楼宇的覆盖需求。尤其是大功率QCell+增强型天线方案的上下行速率优势明显,轿厢内5G下行吞吐率可达到下行665Mbps/上行83Mbps,是传统对数周期天线方案的2倍以上,用户感知提升明显。
方案三:大功率QCell创新实现地下车库低成本高性能覆盖
随着小区内的智能汽车、充电桩、进出闸机等设备的日益增多,移动互联需求也随之增长,对地下停车库进行4G/5G覆盖的需求日渐强烈。
针对地下车库场景,中兴通讯独家大功率QCell可外接功分实现多点位部署,并配合2通道定向天线实现数字化室分高性能覆盖。该方案不仅能兼顾网络建设成本,同时提供优质的用户体验,为地下车库覆盖提供了新的解决方案。
中兴通讯大功率QCell已在西安中兴和泰酒店地下车库完成全场景无缝覆盖。建设完成后,拉网平均信号强度-66dBm,比传统室分系统DAS方案的覆盖高10dB,平均下行吞吐率达到787Mbps,上行吞吐率大于255Mbps,用户享受优质网络体验的同时也激发了潜在流量增长。
中兴通讯通过创新多样的居民区覆盖方案,在解决覆盖难题的同时帮助运营商降低网络投资,提升投资收益比。中兴通讯将持续创新,携手业界合作伙伴,用领先的技术和方案为建设网络强国、数字中国作出贡献。