产学研技术创新力，助推5G室内覆盖创新解决方案落地
自2020年起，大规模建设5G网络的浪潮已经持续两年，截至到2021年底全国已部署5G基站破百万，5G终端用户达到4.97亿户。在如火如荼的5G建设过程中，室内5G网络覆盖将成为5G建设的下一个主战场，面对4G时代建设的大量传统DAS分布系统，如何很好地利旧实现低成本高效的覆盖效果，是室内覆盖面临的难题。本文移动Labs邀请到中国移动粤港澳大湾区创新研究院院长蔡伟文，带大家走进室内5G网络覆盖应用与部署的探索过程。
作者简介：
蔡伟文 中国移动广东公司党委委员、董事、副总经理，中国移动粤港澳大湾区（广东）创新研究院院长。
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数字化环境室内应用多样化
室内5G覆盖建设面临难题
5G使能数字化社会，网络覆盖是前提，5G时代对室内覆盖提出了更高的要求。现有的室内覆盖方案主要分为3种：室外基站覆盖室内、传统无源DAS和有源数字室分。5G时代室内覆盖主要有以下四个特点：
5G室内业务占比高且多样化。根据业界预测，5G时代大概有85%的应用会发生在室内场景，在4G时代这个数字只是70%；在业务承载方面，室内应用走向多样化，给网络带来更高的要求。
5G频段高致室内覆盖难度大。在频段上，5G普遍运行在中频和高频，高损耗导致5G信号穿透墙体更加困难，室内更加依赖室分覆盖；同时，室内传播环境差异带来覆盖技术和成本的差异。
5G室分建设规模和投资更高。5G室分建设规模大、建设成本高，后期运维成本高，预计5G室分投资将会达到千亿级别，室分投资占比将从4G的15%，5G时代将会上升到30%。
存量室分场景实施难度加大。目前，全网室分系统保有量超过百万。其中，81%以上为1T1R无源室分，难以发挥5G大带宽高速率优；同时，绝大部分三家已同时进入，室内位置和空间资源有限，落地实施难。
4G时代中国移动建设了庞大的传统DAS规模，截至2020年底广东公司已累计建设4G室分物业点5.7万，其中传统DAS达95%，且单路DAS占比75.6%。蔡伟文表示，如果直接馈入5G信源，只能实现单流或双流的性能；如果采用新建四流分布式皮站，虽可提升网络性能，但面临巨大的投资压力，单平米造价是新建传统DAS的2-3倍，是改造传统DAS的6-7倍。
在此背景下，为充分盘活现网传统DAS的潜能，保护已有投资，保障用户优质5G用户体验，粤港澳大湾区创新研究院开展了低成本、高效能5G室内覆盖新技术研究，相继探索了5G增速器、RRU错层、pRRU变频拉远系统等创新解决方案。
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5G增速器即插即用降本增效
试点推广激发市场巨大潜力
据悉，作为首个自主研发的新型5G室内覆盖产品，5G增速器结合了无线传输及变频核心技术，仅需在信源接入点进行极简改造引入近端单元，楼层任意区域增加即插即用的远端单元，即可选择性的实现部分或全部室内区域的多流覆盖效果，具有“极简改造、即插即用、差异化覆盖、多流效果”特点。
与市场同类产品相比，5G增速器方案设计从施工简单、改造量少、即插即用等方面考虑。在元器件选型方面，直接联合代工厂，介入关键芯片的选择，如QPA9426射频芯片、LBN144001滤波器、RFFC2071A混频芯片等，既考虑性能又节省成本。产品可整体实现速率提升90%，施工效率提升90%。与传统移频系统方案相比成本下降了50%。
具体来说，5G增速器由近端机、远端机两级结构组成。RRU的A通道信号经5G增速器近端机变频，在DAS分布系统中与RRU的 B通道信号共同传输，在末端用户侧，由远端机还原为2.6G信号后，与从DAS分布系统发射的B通道信号形成多通道能力，实现多流性能。远端机提供灵活的即插即用型取电方案，减低工程实施难度。5G增速器在系统中承担着实现多流性能的同时还可提升网络覆盖的角色。
在实际应用场景中存在着传统DAS系统的情况下，如果采用拆除替代的方法，投入成本重，损失大。5G增速器直接利用现有传统DAS室分天馈线系统，通过无线变频装置实现5G室内多路基站信号的室内覆盖，该系统不需要对现有DAS系统的垂直面、水平面做任何施工改动，近端设备只需在RRU信源测做简单的施工即可，远端设备即插即用，通过无线接收室分天馈信号进行变频及还原，投入成本大幅度降低。
“增速器方案比新增一路馈线方案平均节省投资50%，施工周期平均缩短80%以上。”据蔡伟文介绍，5G增速器新技术给室内的5G覆盖带来了极大的助力和效益，得到集团公司高度认可，粤港澳大湾区创新研究院与广东公司积极在全国进行推广，在“5G创新区域行”中，受到了人民邮电报、新华网等媒体的认可和大力宣传，受到了海南、浙江、江西、湖南、广西、辽宁、陕西、河南等省份的高度认可，目前在浙江、江西、湖南、广西、海南、安徽、北京、天津等省份开展试点。
为盘活存量的DAS，目前5G增速器已在省内进行大规模量产使用。根据广东现网室分情况，其中对于写字楼、商场、餐饮娱乐场所等商业用途的楼宇，预计1.6万物业点可采用5G增速器提升网络性能，预估市场潜力达6.8亿元。
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推动产业链上下游创新联盟
全力服务粤港澳大湾区经济建设
早在2020年底，中国移动决定成立中国移动粤港澳大湾区创新研究院，力争建成“立足广东、辐射全国”的科研改革样板间，深度融入和全力服务粤港澳大湾区的经济建设。
蔡伟文表示，2022年湾区院将以行业专网、大视频两大主建学科为基础，聚焦工业制造业领域整体解决方案实现突破，坚持能力先行，以创新产品支撑广东公司CHBN全业务发展，全面助力“连接+算力+智力”的新型信息服务体系构筑。
To C方面，基于5G增速器推出4/5G直放站产品，实现弱覆盖区域5G信号补盲，改善家庭及中小企用户体验，提升移动网络满意度；深化AI+XR关键技术的研究，支撑粤享5G搭建个人音乐厅、偶像聚焦、怀旧电影院、3D电影院等场景，提高“5G+视频”应用体验感知。
To H方面，研发5G家庭小站，推出5G与WIFI、ONU、IPTV、智能家居等多种家庭设备融合的智能综合网关，助力家庭业务拓展。
To B方面，一是夯实网络连接能力，研发并商用OpenUPF产品，提升行业专网低成本解决方案的市场竞争力；基于5G增速器规模应用、创新开发大上行载波聚合小站及终端产品，解决工业质检等5G热点场景对大上行能力的迫切需求；二是完善智慧中台，研发工业AR/VR、AI机器视觉、视频AI、定位、信息安全等通用能力，打通从订单到交付和维护的端到端生产流程；三是拓展行业应用能力，基于“连接+能力”，面向智慧工厂和智慧园区11个重点场景解决方案提供产品支撑，协同地市公司与当地龙头企业/园区打造一批“联创实验室”，联合政府和行业联盟打造领先的工业安全测评中心。
对于湾区院未来发展，蔡伟文寄予了厚望。在产学研一体的道路上，在集团技术部和集团研究院指导下，湾区院积极推动与中国信息通信研究院、广东省新一代通信与网络创新研究院、国内外高校及相关产业龙头企业，围绕5G行业专网、无线云网络、产业互联网、大视频等领域开展研究开发协同。计划联合制定相关领域技术标准、承接国家关键技术攻关项目，共同推进研发成果商用转化。湾区院将对接主建方向上的产业链相关合作伙伴，明确自身的产业链角色定位，探讨联合龙头企业组建政产学研用金创新联合体的方案，推动产业链上下游实现创新联盟。
