技術(shù)
導(dǎo)讀:5G,已經(jīng)悄然在編織起一張?zhí)炝_地網(wǎng),試圖捕捉每一個(gè)5G手機(jī)的連接請(qǐng)求,為手機(jī)背后那些多姿多彩的靈魂打開世界的窗口,鋪就展示自我的舞臺(tái)。
明媚的陽光下,高聳的鐵塔上,碩大的AAU熠熠閃光,照射在密集的高樓,以及忙碌的人群中,彰顯著5G的奧義:連接更多,網(wǎng)速更快,業(yè)務(wù)更強(qiáng)。
然而,在深深的地下,還有一個(gè)隱秘的角落,幽暗深邃,人流洶涌,行色匆匆,隨著地鐵列車在隧道中疾馳。
伴隨著窗外嘶鳴的風(fēng)聲,人們或坐或站,值此碎片時(shí)間,戴上耳機(jī),用手機(jī)觀看短視頻是絕佳小憩的方式。
基于同樣的渴求,成千上萬的人流化作了數(shù)據(jù)的滾滾洪流。因此,5G地鐵覆蓋,是運(yùn)營(yíng)商必須占領(lǐng)的流量高地。
那么,該如何進(jìn)行地鐵覆蓋呢?
地鐵站臺(tái)就相當(dāng)于一個(gè)多層的地下室,采用傳統(tǒng)的室分系統(tǒng),或者新型的有源室分就可以輕松解決,各廠家都有非常成熟的方案,部署只要按需設(shè)計(jì)即可。
因此,幽長(zhǎng)蜿蜒的地鐵隧道,是地鐵覆蓋的重點(diǎn)。
地鐵隧道的長(zhǎng)度通常超過一千米,內(nèi)部狹窄逼仄,并且還伴有彎道,采用傳統(tǒng)的定向天線,信號(hào)掠射角度小,局部信號(hào)衰減快,還容易被遮擋。即使是為5G而生的大規(guī)模天線AAU也難有用武之地。
為了解決上述問題,需要把無線信號(hào)均勻地沿著隧道的方向釋放,形成一種線狀的信號(hào)覆蓋,和地面宏站的三扇區(qū)大面積覆蓋截然不同。這就需要采用一種特殊的天線:泄漏電纜。
話說一般的射頻電纜(也就是饋線),都是讓信號(hào)在封閉的線纜內(nèi)部傳播,不但不能泄露信號(hào),傳播損耗也要盡可能地小,這樣才能高效地把信號(hào)從RRU搬運(yùn)到天線,再通過天線把無線電波高效地釋放出去。
而泄露電纜則不同,它的電纜外導(dǎo)體不是全屏蔽的,有著均勻分布的的泄漏槽或疏編織,也就是說其上有一系列小的槽孔,這樣就可以讓信號(hào)均勻地從這些槽孔中泄露出來。
手機(jī)接收到這些信號(hào)之后,發(fā)送的信號(hào)也可以通過這些槽孔進(jìn)入線纜內(nèi)部,然后再在傳導(dǎo)到基站。這樣一來,就實(shí)現(xiàn)了雙向通信的功能,專為地鐵隧道這樣的線狀覆蓋場(chǎng)景量身定做,就相當(dāng)于把傳統(tǒng)的小燈泡變成了長(zhǎng)長(zhǎng)的日光燈管。
地鐵隧道的覆蓋可以用泄露電纜來解決,但是,接下來還有多運(yùn)營(yíng)商共享的問題需要解決。
為了服務(wù)各自的用戶,移動(dòng),聯(lián)通和電信這三大運(yùn)營(yíng)商都要進(jìn)行地鐵線路覆蓋。然而隧道空間有限,各家都建一套設(shè)備也著實(shí)浪費(fèi),因此就需要把泄露電纜共享使用,并采用一種設(shè)備,將不同運(yùn)營(yíng)商的各種頻段的信號(hào)合路,然后再一同送入泄露電纜。
這種可以將不同運(yùn)營(yíng)商的,多個(gè)頻段的,用途各不同的多路信號(hào)合路的設(shè)備叫做POI (Pont of Interface) 合路器。這種合路器具有合路信號(hào)多、插入損耗小等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用的通信系統(tǒng)中。
從下圖可以看出,POI合路器的端口多能力強(qiáng),可以輕松實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)營(yíng)商900M,1800M,2100M,以及2600M等多個(gè)信號(hào)的合路。
當(dāng)然,假設(shè)5G地鐵覆蓋系統(tǒng),必須使用可支持相應(yīng)5G頻段的POI合路器,電信和聯(lián)通需要支持3.5GHz,移動(dòng)則只需支持2.6GHz即可。
從3G開始,MIMO登上了移動(dòng)通信的舞臺(tái),成為了提升系統(tǒng)容量最重要的手段;到了4G,2x2MIMO已經(jīng)成了標(biāo)配,4x4MIMO屬于高配;而到了5G時(shí)代,4x4MIMO則已成為了標(biāo)配,主流的手機(jī)都可以支持。
因此,地鐵覆蓋必須要考慮對(duì)4x4MIMO的支持。由于MIMO系統(tǒng)發(fā)送的每路獨(dú)立數(shù)據(jù)都需要獨(dú)立的天線,隧道覆蓋就需要4條平行的泄漏電纜來實(shí)現(xiàn)4x4MIMO。
如下圖所示,5G RRU作為信號(hào)源,輸出4路信號(hào),再通過POI合路器跟其他運(yùn)營(yíng)商的信號(hào)源合路之后,饋入4根平行的泄漏電纜中,即可實(shí)現(xiàn)多通道收發(fā)了,這是提升系統(tǒng)容量最直接有效的手段。
考慮到地鐵行駛速度快,即使通過泄漏電纜把小區(qū)覆蓋扯成了線狀,手機(jī)在小區(qū)交界處還是會(huì)頻繁的切換和重選。
為了解決這個(gè)問題,可以把多個(gè)小區(qū)合并成超級(jí)小區(qū),通過把多個(gè)線狀小區(qū)的長(zhǎng)度組合起來,邏輯上屬于一個(gè)小區(qū),從而把單小區(qū)的覆蓋范圍擴(kuò)展了數(shù)倍,自然可以避免過多的切換和重選,但容量也隨之降低,在話務(wù)量不太高的地方使用起來非常合適。
正是得益于移動(dòng)通信的更新?lián)Q代,我們才可以無時(shí)無刻,隨時(shí)隨地地暢享移動(dòng)寬帶,即使深入地下,在疾馳的地鐵里也不例外。
在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)無處不在,速率越來越高的時(shí)代,我們?cè)僖膊粫?huì)期待QQ頭像的閃爍:你是GG還是MM?時(shí)代的腳步滾滾向前,5G這支洶涌的后浪讓我們解鎖了更多的玩法和價(jià)值,彰顯著其存在的意義。
好了,本期的內(nèi)容就到這里,希望對(duì)大家有所幫助。