室内蜂窝网络:资料文件
室内蜂窝网络介绍
随着蜂窝技术的发展,从1980年代初的初始1G技术到今天的超高速5G网络,它已经变得无处不在,非常普及。企业依赖它,然而它的实用性却一直受制于它的覆盖范围。
在任何类型的建筑物中,墙壁都会成为所有射频信号的屏障。近年来,这个问题更加严重。5G不仅更多地(虽然不是唯一地)使用更容易被物理屏障阻挡的更高频率,并且现代建筑在设计时经常考虑到气温控制,这就导致虽然低散射率玻璃可能有助于减少取暖和制冷费用,但它也降低了电话信号的强度。
这个问题的答案是通过室内蜂窝(又称分布式天线系统-DAS)扩大载波信号的传输距离。与广阔的室外“宏”蜂窝站点不同,室内蜂窝网络设计为可以覆盖划分成许多小型子空间的室内空间,即楼层和房间。单个节点即使在高功率的情况下,也很难将射频信号传播到多个楼层和墙壁中。在这种拓扑结构中,由分布在不同空间的多个节点提供覆盖更为自然。
建筑材料阻止更高的蜂窝频率
低辐射玻璃窗通常会使信号强度降低1,000倍,几乎相当于一块1/8英寸(3毫米)厚的铝板。
来源: 光面玻璃中的无线电和微波频率衰减,Vitro Architectural Glass(原PPG),2016年10月
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评价室内蜂窝必要性主要是考量使用量和价值的关系。一个因素是建筑物内的人数及其移动网络使用的强度。另一个因素是该移动网络使用对相关业务的价值。在某些情况下,比如体育场馆,移动网络使用价值很高,用户数量巨大。另一种相反情况,在金融服务、律师事务所等高端办公场景中,高薪专业人员数量较少,但价值非常高。
以下几种类型的建筑是室内蜂窝网络最常见的服务对象:
- 酒店
- 会议场所
- 体育场
- 大型商场
- 大学校园
- 医院
- 专业办公室
您是否需要室内蜂窝?
从这些问题入手可能会有所帮助:
- 您所在楼宇内现有的移动通信覆盖质量如何?每个运营商是否都有足够的语音清晰度和数据速度?
- 员工是否需要使用移动设备来执行其工作职能?
- 访客或客户是否需要移动设备作为其购买流程或客户体验的一部分?
- 建筑物有多大?有多少人在这里?
大多数企业主要有三种室内蜂窝使用情形:
多运营商商用蜂窝
为员工、客户、访客提供高质量的移动服务提供商服务。
业务关键型专用蜂窝
具有独特要求,其他网络类型无法很好提供服务的业务专用应用程序。
应急响应无线网络
帮助急救人员在建筑物内部进行沟通。
康普曾在不同的国家/地区、行业和建筑类型中参与实施了多种不同类型的室内蜂窝网络;这些都是企业利用室内蜂窝网络应对迫切业务需求的真实范例。
多运营商商用蜂窝
英国伦敦德意志银行
覆盖整个大型多栋高层建筑群。
美国加利福尼亚州罗马琳达大学医疗中心
为员工、患者和访客提供卓越的移动网络体验。具有挑战性的安装和覆盖环境。
沙特阿拉伯利雅得地铁系统
主要地铁网络的多运营商系统,包括85个车站,11个驻车换乘站,40公里的隧道。
意大利米兰的医院
大型多建筑园区,带有室内和室外空间。
西班牙酒店和豪华多户居所
在不破坏历史建筑美学的前提下,为整个楼宇住所提供卓越的商业蜂窝覆盖。
商用蜂窝和应急响应无线网络
丹麦消费品制造商
在大型办公园区为超过2,000名员工提供服务。
丹麦和爱尔兰的超大规模社交媒体提供商
为大型设施提供可靠的商业蜂窝覆盖。跨多个国家/地区的标准化安装。
美国密歇根州Memorial Health System
迅速将宽带覆盖范围扩大到室外新冠肺炎分诊帐篷,以支持基本的管理和诊断通信。
美国财富50强科技公司
简化IP视频摄像机和其他物理安防和安全解决方案的部署和连接。
蜂窝和Wi-Fi已经共存了几十年,到目前为止都没有取代对方。相反,两者都得到了蓬勃发展,而且人们普遍认为,将继续需要多种不同的无线网络技术。虽然Wi-Fi和蜂窝技术有相似之处,但它们支持的使用情形截然不同。更多的时候,它们彼此互补而不是替代。
Cellular
在许可频谱内运行的蜂窝意味着存在移动网络运营商(MNO)形式的频谱所有者。对于用户而言,其优势在于与网络的连接是自动的、通用的且普遍的。蜂窝技术还具有更大的覆盖范围,可以覆盖很大的空间,而且它本身具有移动性,这意味着用户即使在正在服务的无线电之间移动,其会话也会被保持。移动性是蜂窝技术适合语音通话的特点之一,因为语音通话的用户体验会受到会话中断的干扰,而许多数据体验(如电子邮件)则不会。蜂窝电话也是紧急服务组织(消防、警察、救护车)据以进行标准化通信的技术。
Wi-Fi
Wi-Fi则是在未授权的频谱中运行,使私人企业或房屋主人能够在不依赖商业服务提供商的情况下建立网络。因此,它是企业或家庭网络的默认接入方式。事实上,它的价值在于它的自我部署能力和没有订阅成本。Wi-Fi技术提供了不计费的高速连接,并使移动网络运营商以外的实体能够收集用户数据。但要注意的是,并不是每个人都能自动接入Wi-Fi,只有常规授权用户才能接入。新用户或访客用户需要登录才能接入(前提是允许接入)。
早期实施的室内蜂窝系统因设计、实施和运营成本高昂和工作繁琐而闻名。近年来,新一代的DAS采用了数字技术,减少了占地面积,更好地利用光纤基础设施,并允许系统元件的实际放置具有更大的灵活性。
数字化如何简化室内蜂窝的部署和使用
ERA® CPRI“数字原信号”技术是一个很好的示例,说明了数字系统如何使DAS的实施比传统的模拟DAS更简单、更高效。CPRI(发音为“sip-ree”)表示公共无线电接口,数字传输或射频信号的协议。请参阅下面的互动式图表,了解其优点概述。
康普的全数字ERA分布式天线系统有助于使室内无线网络通信变得简单而经济,可在标准IT基础设施(6A类和光纤)上运行。这些解决方案可帮助运营商、中立主机和企业提供高容量和广泛的室内覆盖。
特点和优势
ERA通过以下方面帮助企业发展了传统的分布式天线系统(DAS)架构:
- 将多个建筑物的所有基带功能转移到一个单一的、精简的头端,甚至是运营商的设施中,减少了现场系统的占地面积,节省了资产。
- 利用全数字 CPRI 基带接口,无需进行模数转换,从而进一步降低了前端尺寸和功耗要求。
- 通过基于网络的拖放界面,按扇区或信道调整整个网络的容量。
- 可从多种接入点中选择,这些接入点提供不同的功率水平、铜缆/光纤连接、6A类电缆供电和嵌入式MIMO支持。具备室外和阻然级别,因而可以部署在恶劣的环境和隐蔽的空间。
- 使用康普久经验证的AIMOS管理系统全面监控和管理部署工作。
ERA使室内无线网络解决方案变得更容易安装、更易于管理且运营成本更低,同时随着新技术和应用进入市场,为运营商、中立主机和企业提供所需的发展空间。
CPRI基带接口
ERA通过与诺基亚合作,提供了直连诺基亚AirScale基带单元(BBU)的CPRI接口。这种集成将多达六个远程射频单元的功能以及与之相关的电缆压缩到一张300 x 145毫米(12 x 6英寸)的卡中,大大减少了头端空间和功耗。
安全第一
新建筑通常会要求提供紧急救援人员的无线电覆盖,有时甚至对现有建筑也会有此强制要求。ERA提供专门的接入点,支持常用的公共安全频率,包括美国FirstNet 14频段。这些遥控器可用于不同的发射功率级别,可解决典型建筑规模的区域差异。
在头端,康普提供符合NEMA 4和NFPA标准的防火和防水机柜。康普还提供一系列用于公共安全应用的多频段射频直放站。这些装置可以作为 ERA 的信号源,也可以单独与多个天线直接建立同轴连接。
面向未来
企业、业主、中立主机和网络运营商需要知道,现在的投资将为他们未来的需求做好准备。越来越多的人要求提供室内无线网络功能,以支持新兴的智能建筑和园区服务以及物联网(IoT)。它们还需要支持技术演进到3.5 GHz频段,以支持欧洲和亚洲的5G新无线电,以及美国的公民宽带无线电服务(CBRS)。
ERA的全数字、不分频率的系统架构确保系统能够支持现有和新频段的新业务,包括CBRS和sub-6 GHz以下5G NR。ERA 的复用光纤前传也可以与其他通信服务共享。并且随着使用模式的改变,可以通过基于网络的拖放软件GUI(而不是物理重新接线)来重新分配容量。
系统架构各不相同,但大多数分布式天线系统包括以下基本要素:
1. 头端
这是运营商基站(信号源)向DAS馈入的地方。头端的功能是将射频或数字基站信号转换为可分配给建筑物周围许多天线的格式和功率水平。头端通常位于中央大楼的主配线架(MDF)中,但通过ERA,它也可以被虚拟化到中央园区、运营商附近的枢纽,甚至是多个地点。这种灵活性节省了内部的物理空间,同时允许运营商以最有效的方式进行连接。
2. 前传分配
覆盖整个大楼或园区的综合布线和中间节点网络。由于ERA是完全数字化的,它可以有效地利用光纤和铜缆连接,有时甚至可以利用已有的综合布线。
3. 遥控器和天线
这些都是DAS的最外层点,信号从数字转换回模拟射频,用于向智能手机、平板电脑和其他联网设备进行无线传输。
如需了解更多信息,请参阅康普的ERA数字分布式天线系统
5G刚刚开始在世界各地实现关键覆盖,并将在未来几年内日益凸显重要性。5G的采用及其毋庸置疑的潜力使室内蜂窝技术成为焦点,因为这些技术正在并行发展。
DAS系统的数字化发展恰逢其时,因为它有助于确保实现5G的承诺。因此,在未来的许多年里,室内蜂窝通信很可能对网络规划者具有重要的战略意义。
观看下面的视频,收听公司专家关于室内蜂窝趋势的更多观点:
资源和案例研究
为什么选择家庭网络?
全数字设计
全数字化意味着您可以在软件(而非硬件)中进行更改,因而配置和维护更简洁。此外,康普解决方案支持现有的6A类、光纤布线和以太网交换部署,节省时间和费用。
内置5G技术
康普解决方案不仅支持当前的3G和4G服务,还能在您准备就绪后轻松升级到5G。
市场领导者
独立的行业研究人员一致将康普列为分布式天线系统的全球市场领导者。(来源:Mobile Experts Inc.,分布式天线系统,2020年。)
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