5G 分布式天线系统市场的创新

5G分布式天线系统市场的创新 JakeSaunders：亚太区及咨询服务副总裁 谭院长：行业分析师Matthias Foo：行业分析师 TABLEOFCONTENTS 室内的重要性连接解决方案3 被动或主动DAS 室内覆盖？5 执行摘要 预计未来5年内，欧洲和北美的5G数据流量将大幅增加。到2027年，5G流量总量预计将达到约900EB1，代表复合年增长率(CAGR)约为62%。为了准备这种增长，仅升级室外移动网络基础设施是不够的。5G的室外到室内（O2I）解决方案将无法实现5G和未来无线通信标准所承诺的革命性功能。同样重要的是，室内移动网络基础设施将需要其应有的关注和投资。然而，通信服务提供商（CSP）仍在努力将其5G移动网络货币化。这为CSP支持室内移动网络覆盖的必要投资带来了挑战。为了提供有效的性能，房东和CSP将需要选择正确的解决方案并优化其投资以满足其最终用户的期望。 11Exabyte=1018字节数 低功耗有源DAS解决方案-EPIC-LPRU11 高功率混合DAS解决方案-EPIC-HPRU-P12 其他DAS解决方案12 技术优点12 主要收获和建议13 建筑物业主13 通信服务提供商13 词汇表15 分布式天线系统（DAS）是一种解决方案，它使CSP以及越来越多希望在其房屋内提供中立主机的房东能够有效部署室内移动基础设施。ABIResearch预测，到2027年，全球室内DAS设备的投资将以18%的复合年增长率增长，达到160亿美元。在这种增长中，ActiveDAS预计将占设备总支出的80％ 。与传统或无源DAS相比,有源DAS具有若干优点。例如，其支持5G容量增强的能力，例如更高阶的多输入多输出（MIMO）及其基于光纤而不是同轴电缆的简化部署架构。 TheimportanceofindoorconnectivityandthechallengesfacedbyCSPwiththeirCapitalExpendsure(CAPEX)hasspurredthegrowthofalternativebusinessmodelsinthemarket.One suchmodelisthe中性宿主模型一家独立的基础设施公司投资建立室内无线基础设施并将其租给CSP 。这将室内部署的推出从CAPEX模式转变为基于更多现金流可管理的运营支出(OPEX)模式。 实施多运营商部署模型并不是一个全新的想法。但是，诸如需要一种符合所有运营商要求的技术解决方案，以及可以保证公平的多运营商环境的中介等挑战限制了其采用。新的商业模式，例如“中性主机”，解决了中介的挑战，并使室内无线部署能够支持最佳的多运营商环境。随着第三代合作伙伴计划(3GPP)版本15,出现了用于5G无线电接入网络(RAN)的新的灵活架构-开放RAN。OpeRAN增加了市场中室内无线解决方案的多样性，在设备方面为CSP和中立主机提供了更多选择。开放式RAN与网络功能的虚拟化一起，可以通过使用商用现货（COTS）设备来减少所需的物理组件和设备。这些发展有助于CSP不仅优化投资，而且扩大覆盖面（。例如，在农村地区)，并提高城市地区的绩效。 为了帮助中立主机和楼宇业主优化其室内5G网络，PROSETechologies提供了一系列高度可扩展的主动和混合DAS解决方案，从而为未来的网络和技术奠定了基础。PROSE的DAS解决方案支持更高的功率输出以获得更好的性能、低延迟以支持关键操作、降低能耗以及远程监控功能以实现高效的运营和维护(O&M)工作。 随着5G最终用户采用的增加和5G-Advaced开始推出，室内无线连接预计将变得非常重要。随着5G的出现，以及其他关键驱动因素，如OpeRAN和DAS解决方案的技术进步，CSP和行业都必须采用新的商业模式并部署面向未来的室内连接解决方案。 室内连通性解决方案的重要性 本节探讨DAS解决方案在满足5G室内覆盖要求方面日益重要的意义。 5G带来了数据需求的增加 5G的到来为消费者和企业带来了一个新的数字时代。观察到的关键变化之一是数据的使用方式。根据ABIResearch的预测 ，美洲和欧洲地区的5G数据流量预计将从2022年的78EB增加到2027年的约900EB。这代表了~62%的复合年增长 率，并且在此期间的总数据流量增加了4倍以上。 图表1：5G流量（美洲和欧洲）：2022年至2027年 （来源：ABIResearch） 美洲 Europe 1,000 5GDataTraCNSc(Exabytes) 750 500 250 0 20202021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 室内环境(例如,办公楼,商场,火车站,等。)是生成大部分数据流量的地方。据估计,室内产生的数据流量的比例可以高达运营商网络上的总数据流量的70%或80%。在城市环境或大都市中尤其如此，在这些城市中，室内花费的时间比室外花费的时间更多。随着数据流量的预期增长，CSP需要确保其移动蜂窝基础设施准备就绪。对于室外和室内基础设施都是如此。 数据比例室内产生的交通可以高达70％或80％上的总数据流量运营商网络 5GO2I解决方案的局限性 O2I解决方案为CSP提供了一种快速且经济实惠的方式来将室外覆盖扩展到建筑物中。但是，O2I连接所面临的关键问题之一是由于墙壁或办公室功能而导致的信号衰减挑战(例如，金属机柜和计算机设备），这会影响能力 O2I解决方案，以确保室内环境的广泛和强大的覆盖范围。这种限制在5G中变得更加明显，在5G中，较高的频段(i 。Procedres.用于满足增加的数据吞吐量要求的C波段和毫米波（mmWave））在穿透钢筋混凝土，建筑物墙壁和金属化玻璃窗的能力方面也受到限制。因此，O2I解决方案通常不适合满足深度和无处不在的室内5G覆盖的要求，特别是对于较大的建筑物。 5G室内覆盖的全球市场趋势 DAS越来越多地用于在全球范围内提供5G室内连接。在法国，Orage的子公司TOTEM选择了DAS来提供地铁线路的连接。这项部署将为大巴黎快车地铁的所有15条“Sd”线路提供5G室内连接，并配备1000多个有源天线。除了为地铁提供室内连接外，TOTEM还在OrageVélodrome体育场部署了DAS解决方案。DAS和室内连接越来越被视为塔式公司的主要增长动力。Cellex是一家总部位于欧洲的塔式基础设施公司（TowerCo），认为有必要通过成为不仅仅是TowerCo来进一步提高其竞争力，还专注于建筑物内的连接和DAS解决方案。 DAS部署的这种发展不仅限于欧洲地区。在美国，酒店和度假村正在部署DAS解决方案，以确保为客人和员工提供可靠可靠的服务。DAS服务提供商Boigo为美国Omi专业高尔夫球手协会（PGA）FriscoResort部署了中立的主机蜂窝DAS网络，用于长期演进（LTE）和5G连接。因此，ABIResearch预计，2022年至2027年间，全球室内DAS设备投资将从70亿美元增长至160亿美元以上（复合年增长率约为18％），其中ActiveDAS预计将占2027年设备支出的80％ 。 图表2：室内DAS设备投资：2022年至2027年 （来源：ABIResearch） DAS中继器 无源DAS有源 20 15 设备收入（十亿美元） 10 5 0 2022 2023 2024 2025 2026 2027 3G细胞网络的关闭 在世界各地，许多国家，如美国，英国，西班牙，德国和意大利，以及更多，已经关闭或宣布计划关闭其3G网络。鉴于这一趋势，DAS解决方案不仅需要能够满足当今的覆盖要求，还需要满足未来新技术和频段的部署。至关重要的是，CSP通过采用和部署面向未来的解决方案并确保竞争力来做好准备。 DAS解决方案不仅需要能够满足当今的覆盖要求，还需要满足新技术和频谱部署的需求 总结结论 在5G时代，欧洲和美洲的数据流量预计将大幅增加。大多数数据流量是在室内产生的，高达80%。因此,移动网络基础设施必须迎合室外和室内环境。然而,O2I解决方案无法满足室内场景所需的深度覆盖。因此，ABIResearch预计室内DAS解决方案的投资将迅速增加，以满足大空间环境的室内覆盖要求，如办公大楼、酒店、购物中心等。等。 室内覆盖的被动或主动数据？ 本节探讨了与传统的无源DAS解决方案相比，有源DAS可以带来的优势。 图1：传统被动与主动DAS基础架构逻辑图 （来源：ABIResearch） 传统被动DAS 无线电信号源 DAS头端 无源元件 无源天线 同轴电缆、分路器 、双工器等。 同轴电缆 活动DAS 无线电信号源 DAS头端 远程无线电单元 转换为数字信号 纤维、HFC或 结构化电缆 遗产被动DAS 在前几代中广泛用于室内覆盖，PassiveDAS没有集成的有源组件(例如,RadioUnit(RU))正在整个建筑中部署。相反,它使用同轴电缆、分路器和双工器等组件来分配从基站单元接收的信号。然而,5G的出现给PassiveDAS带来了许多问题,例如: 功率损耗：5G通常运行的较高频率在馈线中呈现较高的功率损耗，并导致较高的部署成本（由于需要额外的基础设施），减少的覆盖面积和较差的性能。例如,在3.5千兆赫(GHz)处,使用“400型”或1/2英寸连接器在100米(m)处的15分贝(dB)的链路损耗数是常见的。这些损耗意味着在不增加额外的天线和电缆线路的情况下,系统的覆盖区域和性能都被减小。 升级以满足5G容量需求的高成本：已部署了许多被动DAS 在单入单出(SISO)天线配置中,升级到2X2或4X4MIMO将需要大量投资,包括新的MIMO天线和从每个天线元件返回到信号源的附加同轴运行。 支持5G频段：许多传统DAS使用的无源元件，例如组合器和功率分配器，无法支持3GHz以上的频率，从而限制了C波段频率用于5G室内覆盖。 向5G室内连接的演进需要更高水平的灵活性，以及容量扩展和更高数据吞吐量的能力。鉴于上述情况，ABIResearch 得出结论，将PassiveDAS升级到5G不是一个可扩展的主张，其使用通常仅限于中小型场所。 将PassiveDAS升级到5G并不是一个可扩展的提议，因为它的使用一般局限于小和中型场馆。 ACTIVEDAS 主动DAS由部署在整个建筑物中的头端单元和远程无线电单元(RRU)组成。前者从信号源接收模拟射频（RF）传输，并将其转换为低电平光或电信号，最适合通过建筑物内传输网络轻松可靠地传输到RRU。这可以是基于光纤的HFC或结构化电缆。然后,RRU将该传输信号转换回原始RF信号,用于覆盖和连接到终端用户设备。最新的5G室内解决方案，如ActiveDAS，预计将在市场上得到更大的部署。主动DAS可以提供超过被动DAS的优点包括： 灵活的部署：可以连接活动DAS中的组件via光纤电缆，与同轴电缆相比，安装起来不太复杂。此外，光纤电缆中的信号衰减很低，从而使CSP能够灵活地将RRU部署在远离前端单元的位置。 灵活的资源分配：主动DAS支持灵活的容量调整，根据流量需求分配资源。相比之下，被动DAS不允许在没有重建工程的情况下进行容量转向。 虚拟化功能：主动DAS支持虚拟化的运维平台，可在网络中实现实时监控和提示故障识别。 支持5G容量要求：有源DAS支持使用更高级别的MIMO配置，例如4x4MIMO甚至8x8MIMO，而无需添加无源基础设施，从而满足5G部署所需的不断增加的容量要求。 图2：使用有源DAS相对于无源DAS的优势 （来源：ABIResearch） 部署 传统被动DAS 较短的电缆运行 活动DAS 更长的电缆运行时间 资源分配 在flexible 灵活 Operations Physical 虚拟化 面向未来 No Yes 混合数据 另一种可能的部署模式是混合DAS，它利用了有源和无源组件。在这种布置中