5G室內(nèi)技術(shù)將成為一大商機(jī) 建筑業(yè)主和運(yùn)營商或面臨挑戰(zhàn)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，房地產(chǎn)企業(yè)、建筑業(yè)主、房東等都逐漸開始將無線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)做水、電及供熱/冷之后的“第四公用事業(yè)”。當(dāng)一些共同工作組織正在體現(xiàn)“建筑即服務(wù)”的趨勢(shì)時(shí)，這一現(xiàn)象進(jìn)一步得到了驗(yàn)證。這種新型設(shè)施通常將無線連接作為可計(jì)費(fèi)的服務(wù)元素，同時(shí)也使其所有者能夠高效管理物業(yè)的能效和安全性。

隨著未來幾年技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的移動(dòng)寬帶（eMBB）服務(wù)，并通過廣泛的新用例為新型增值無線服務(wù)創(chuàng)造巨大潛力。圍繞無線位置感知或跟蹤的貨幣化和數(shù)據(jù)分析也變得愈發(fā)重要。這樣一來，可能會(huì)對(duì)室內(nèi)覆蓋解決方案提出極高的要求，尤其是某些網(wǎng)絡(luò)可能使用6GHz以上、甚至是高達(dá)80GHz的頻率。此外，窄帶無線連接傳感器或其他端點(diǎn)的低功率網(wǎng)絡(luò)增長速度業(yè)績快，而這些網(wǎng)絡(luò)可能使用諸如NB-IoT之類的3GPP技術(shù)，或者諸如LoRa和SigFox等其他技術(shù)。因此，5G室內(nèi)技術(shù)將成為一大商機(jī)。

建筑業(yè)主和運(yùn)營商面臨的挑戰(zhàn)

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向5G的融合或分歧

從這一點(diǎn)來看，不同網(wǎng)絡(luò)的融合是一大未知因素。一方面，蜂窩網(wǎng)絡(luò)正在采用Wi-Fi進(jìn)行卸載或多網(wǎng)絡(luò)聚合，尤其是在返回統(tǒng)一費(fèi)率數(shù)據(jù)計(jì)劃時(shí)可能會(huì)對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)造成極大壓力。另一方面，一些網(wǎng)絡(luò)正在考慮在未授權(quán)頻譜中運(yùn)行4G或5G技術(shù)。然而，越來越多的服務(wù)提供商采用“Wi-Fi優(yōu)先”方法，在需要時(shí)恢復(fù)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的MVNO（移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商）模式。未來的變化可能更復(fù)雜，但所有這些都需要室內(nèi)無線基礎(chǔ)設(shè)施的支持。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向5G的遷移將是一個(gè)漸進(jìn)的過程。運(yùn)營商需要繼續(xù)其LTE網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)程，同時(shí)還要確保他們的LTE系統(tǒng)為5G的帶來做好準(zhǔn)備。這樣一來，將需要一個(gè)容易且經(jīng)濟(jì)高效升級(jí)到5G的解決方案，同時(shí)還要支持LTE與5G技術(shù)共存。最終5G技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)以及每個(gè)運(yùn)營商5G所使用頻段的不確定性，才是其中的難點(diǎn)。

建筑材料和成本

現(xiàn)代建筑材料，如經(jīng)過處理的玻璃、鋼框架和金屬化絕緣材料，使得當(dāng)今授權(quán)光譜很難通過建筑物墻壁，而5G的高頻傳輸將使這一問題變得更加復(fù)雜。

除此之外，多個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的部署不僅增加了總資本支出，還提高了維護(hù)和運(yùn)營成本，以及設(shè)備空間要求。

部署選擇

有效的室內(nèi)移動(dòng)蜂窩覆蓋和容量的關(guān)鍵是覆蓋距離長且不間斷的無線電信號(hào)。提供室內(nèi)5G服務(wù)有多種解決方案。其中大多數(shù)都涉及通過調(diào)整室外宏網(wǎng)絡(luò)以供室內(nèi)使用。

升級(jí)現(xiàn)有DAS

對(duì)于面積小于100，000平方英尺的中小型建筑，仍需要經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。傳統(tǒng)上來講，DAS解決方案可以通過分布在整個(gè)建筑物中的一條天線網(wǎng)絡(luò)支持多個(gè)載波。對(duì)于在這些建筑物中發(fā)生的信號(hào)變?nèi)醯葐栴}，蜂窩信號(hào)增強(qiáng)器可能是一種有效的方法，并且比無源DAS成本更低。它們是許多建筑物的極佳解決方案，但不適用于體育場館或酒店等場所，因?yàn)檫@些場所可能需要有源DAS，以便從光纖、天線放大器、遠(yuǎn)程接入集線器和擴(kuò)展集線器中獲得更多性能。

在任何類型的建筑物中設(shè)置的信號(hào)增強(qiáng)器系統(tǒng)本身是無源DAS系統(tǒng)，包括了電纜、天線以及放大器，而不需要光纖連接到塔或任何類型的載波專用連接或回程。因此，單個(gè)運(yùn)營商DAS將提高該服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)性能，而多運(yùn)營商或中立主機(jī)DAS將能改善多個(gè)服務(wù)提供商提供的服務(wù)。

多種解決方案

面積達(dá)100，000至500，000平方英尺的建筑物可由多載波小型蜂窩提供服務(wù)。它們包含了企業(yè)和多租戶高層建筑、酒店、零售店、小型醫(yī)院和教育機(jī)構(gòu)，為室內(nèi)無線解決方案提供了大量且快速增長的市場機(jī)會(huì)。

DAS和小型小區(qū)是通過室內(nèi)覆蓋來完善宏網(wǎng)絡(luò)的兩種技術(shù)。對(duì)于中等及大型建筑而言，通過具有低功率輸出以饋入該DAS系統(tǒng)并支持DAS一個(gè)扇區(qū)的小型基站可能是一個(gè)極好的選擇，而不是將這些大型宏基站機(jī)柜中的某個(gè)當(dāng)做信號(hào)源。先前由DAS頭端設(shè)備機(jī)架占用的空間，目前大約可以放置7個(gè)小型基站。

小型蜂窩解決方案包括的基站，使其完全成為運(yùn)營商無線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）的一部分。LTE小型基站使用了標(biāo)準(zhǔn)S1接口連接運(yùn)營商的演進(jìn)分組核心（EPC）網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)承載用戶和會(huì)話信息，以更好地支持位置服務(wù)，以及更精細(xì)的性能優(yōu)化和故障排除可見性。這種解決方案的主要成本是與MNO核心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行更復(fù)雜的一次性集成。

雖然小型基站可以增加具有目標(biāo)覆蓋和容量的DAS網(wǎng)絡(luò)，但是當(dāng)需要多載波覆蓋時(shí)，通常需要為每個(gè)載波配備一個(gè)小型基站，這樣一來，便提高了安裝和管理的成本和復(fù)雜性。

一體化解決方案

無源DAS由功率分配器、耦合器、饋線、天花板天線和其他組件組成。現(xiàn)有無源分布式天線系統(tǒng)僅支持Sub-3 GHz（698至2700 MHz）頻段，但它們不支持3.5 GHz、4.9 GHz以及毫米波5G頻段。盡管當(dāng)前的饋線能夠傳輸3.5 GHz信號(hào)，但由此產(chǎn)生的損耗高于傳輸Sub-3 GHz信號(hào)，這使得以5G為目標(biāo)的演進(jìn)由于技術(shù)問題和高成本而無法實(shí)現(xiàn)。

5G無線接入部署擁有高密度、高吞吐量和軟件推動(dòng)等特性。結(jié)合向5G多無線電接入技術(shù)核心網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，LTE仍將在為某些類別的物聯(lián)網(wǎng)流量提供連接方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，因?yàn)檫@些流量對(duì)容量，低延遲或超可靠性要求不是很高。

5G無線電接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）將不會(huì)取代現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)。LTE將提供基礎(chǔ)通用連接層，涵蓋移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一些重要傳統(tǒng)功能：語音服務(wù)（VoLTE）和消息傳遞。雖然6 GHz以下的現(xiàn)有頻段仍將在下一代網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用，但采用厘米和毫米波（分別為3-30 GHz和30-300 GHz）對(duì)于提供一致的多Gbps吞吐量至關(guān)重要。

5G和LTE之間的差異將是5G fNB（未來NodeB）的每個(gè)組件的邏輯分離。與無線電單元融合的5G協(xié)議棧的較低層出現(xiàn)的基帶分裂，會(huì)形成一個(gè)稱為“訪問單元”的新元件。5G網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)計(jì)原則是確保兩種無線電接入技術(shù)（RAT）之間的無縫互通。通過使用多頻帶RAN小型基站作為DAS信號(hào)源的傳統(tǒng)宏基站的替代，可以實(shí)現(xiàn)保持現(xiàn)有DAS的投資和可擴(kuò)展性的優(yōu)點(diǎn)。

在規(guī)劃室內(nèi)連接或進(jìn)行增強(qiáng)工程時(shí)，設(shè)計(jì)工程師可以指定全頻譜分布式天線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樵摼W(wǎng)絡(luò)能很好地支持當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)的載波聚合功能，并將為室內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展提供很好的支持。