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一粒金砂(中级)

史上最全!5G各类场景的天线解决方案(下) [复制链接]

隧道场景5G天线解决方案

4.1 新型漏缆

高铁、地铁隧道内空间狭小且封闭,多径反射严重,传统13/8漏缆不支持3 GHz以上的频段,新型支持3.5G的5/4漏缆百米损耗接近10 dB,当隧道区间超过500 m,漏缆不满足高铁站距500 m的要求。

表3漏缆百米损耗

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表4 漏缆覆盖地铁隧道下行链路预算

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根据隧道场景的下行链路预算,使用5/4漏缆覆盖地铁,单边有效覆盖距离为300 m左右,普通站距的地铁平均时速是35~40 km,通过隧道内增加设备断点,5/4漏缆可解决地铁隧道的5G覆盖。高铁平均时速是250~350 km,高铁隧道的设备区间平均为500 m,在高铁隧道的区间内不能增加设备断点,所以根据5/4漏缆的覆盖能力,依然不能完全解决高铁隧道的5G覆盖。

4.2 5G高增益贴壁天线

5G高增益贴壁天线可作为高铁、地铁隧道的覆盖解决方案。由于隧道空间狭窄封闭,该天线可设计为水平/垂直30°的窄波束天线,天线增益可达14 dB+,支持5G 4TR接入,保证网络容量。天线可贴壁安装,更低风载荷,安全可靠,整体建设成本费用远低于漏缆方案。

在江苏宜兴公路隧道进行了试点,试点采用3.5G 4TR贴壁天线,信源采用8TR(100W RRU)设备,在满足安全性安装的基础上进行隧道覆盖,分别在行车状态和步行状态测试网络的上下行速率。试点结果表明:实现了对隧道贯穿覆盖,覆盖距离达到800 m以上。隧道内人行道步测得的最大下行速率为488 Mbit/s,最大上行速率为90 Mbit/s,各项指标均满足相关要求。

其他特殊场景5G天线解决方案

在住宅小区和商业街区这种要求环境和谐高、对电磁辐射敏感的场景,基站选址会变得困难,而且单个基站的大规模波束赋形也难以解决深度覆盖问题。对于这种特殊场景,建议选用小型化、具有隐蔽外观的5G美化天线进行覆盖。

5.1 新型楼宇美化天线

对于住宅小区与工业园区,对深度覆盖和数量流量需求都很大,既要求天线分布式部署,又要多通道天线来提高用户的空口速率,现有室外覆盖多采用射灯天线、普通板状天线等楼间对打方案,但由于性能不佳,弱覆盖影响用户体验,成为投诉热点。5G需要天线厂家研发小型化、隐蔽外观的美化天线。

以京信公司研发的以下新型美化天线为例,可在墙壁挂安装,安装便捷。天线垂直波宽65°,垂直倾角可调±30°,支持4+4端口,可作为在64T 宏站主场景选址困难的情况下4G/5G融合天线的选型。

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图12 新型楼宇天线波束宽度

某小区采用传统射灯天线的覆盖方案,试点天线由第16栋(共18层)对打覆盖到18栋(共34层),楼间距40 m。试验结果表明,该款新型天线比传统射灯天线覆盖区域RSRP值平均增强5.5 dB;下载速率平均约提升6.9 Mbit/s,上传速率平均约提升0.97 Mbit/s,可作为住宅小区或工业园区分布式室外天线的选型。

5.2 5G小基站

5G时代的到来以及4K、8K、VR/AR等应用逐步商用落地,用户流量需求仍将保持高速增长,用户对无线网络覆盖和传输能力的需求不断提升。4G网络建设的后期,在宏站选址困难或某些业务热点的地方,运营商已大量部署灯杆、监控杆挂装的一体化小基站。

同时,5G时代室内移动宽带的需求越来越大,传统室分无法支撑5G时代室内覆盖的需求和挑战,数字化室内分布方案将逐渐成为主流,并成为面向5G小基站演进重要技术途径,小基站的重要性进一步凸显。

小基站可以有多种产品形式,具有结构简单、功耗低、扩容方便、易于部署,5G时代,改进版的小基站可以进一步增加天线通道数以满足5G用户的空口速率,满足深度覆盖与业务热点扩容的需求,具有广阔的应用前景。

结论

64TR/32TR被看作是5G Massive MIMO天线的标准配置,但天线设计复杂度高、体积大、造价高等缺点限制了在其某些场景方面的使用可行性。基于对各类细分场景覆盖与业务需求的分析,建议不同场景采用不同的天线覆盖解决方案。

综合考虑覆盖与容量及天线投资的性价比, 在密集城区,5G天线宜采用64T/32T为主的Massive MIMO 3D赋形天线。 在普通城区,5G天线宜采用16T为主的多波束天线。 在乡镇郊区,5G可使用8T为主的普通天线。 典型的室分场景宜采用4G/5G融合数字化室分系统覆盖, 大型室内场馆使用特殊的方波赋形天线减少小区间干扰。 高铁线覆盖建议使用8TR的波束赋形天线,波束扫描能有效解决水平0点覆盖空洞,也能兼顾水平增益。漏缆不能满足500 m隧道区间覆盖距离的情况下,可采用窄波速高增益贴壁天线解决方案。对 其他特殊场景,小型化的美化天线以及小基站具有广阔的应用前景。

此帖出自RF/无线论坛

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