基于5G共建共享配套策略的研究

2022年10月1日20:19:41评论29 views字数 4188阅读13分57秒阅读模式

提供思路和指导

基于2G、3G、4G、5G多系统多运营商共建共享的背景及趋势，分析基于5G共建共享配套方案存在的挑战，研究基于5G在不同细分场景下共建共享配套策略，包括站址选择策略、多系统天面共建共享建设策略、多系统电源共建共享建设策略以及传输共建共享建设策略等。

结合5G设备特点，充分利旧现网已有资源，为实现5G网络的全面高薮建设和广泛覆盖提供思路和指导。

万物互联，催生了 5G技术及其移动通信网络的发展。随着5G技术及标准的成熟，国家开展5G 网络战略部署，5G已全面铺开建设。5G网络采用超密集组网、大规模MIM。以及云网络等多项关键技术n-气与4G网络相比，技术特点及设备形态发生了较大变化。

5G超密集组网带来大量站点建设，对站址、传输及干扰控制要求高；大规模MIM0技术使5G基站的架构发生演进，将RRU设备与天线一体化演进为AAU设备，设备重量重、体积大、功耗大以及传输数据量大。

5G网络的技术及设备特点，使其建设面临与以往2G、3G、4G等制式网络建设不同的要求叫特别是面对多运营商和多种网络制式，网络系统复杂，5G网络配套建设成为建设重点和难点。

为抢占5G网络战略的制高点，加速推进5G网络建设，5G网络配套建设方案已然成为各运营商研究和关注的重点。

5G共享配套建设挑战

5G设备演进，集成化程度更高，利于部署，配套建设成为5G网络建设的关键点。现阶段，国内有3家运营商，每家运营商拥有2G、3G和4G 共3种网络制式，网络系统复杂，天面复杂。

为响应国家网络建设共建共享、节约社会资源号召，铁塔公司承担网络配套共建共享重任，为3家运营商提供配套服务。面对多运营商多制式网络环境，5G网络配套建设面临诸多瓶颈与挑战，而国外5G 网络建设也面临国内类似问题。

5G网络配套建设面临的挑战主要包括如下内容：站址选择困难，5G 需密集组网，黑点、难点多；电源改造复杂，5G 设备功耗大，对电源、散热要求高，现网基站电源容量受限；传输扩容困难，5G对前传带宽要求高，降本增效，5G普遍采用的C-RAN及基于云网络技术组网对前传带宽要求高；天面建设复杂，5G设备对天面承重要求高，存在多制式网络共天面、多运营商共天面情况，对杆塔、天面空间及承重等要求高。

5G共建共享配套策略

5G组网策略包括独立组网(Stand Alone, SA)和非独立组网(Non-Stand Alone, NSA)叫无论是SA组网还是基于过渡方案的NSA, 5G网络建设的关键是基于多运营商多制式的共建共享配套策略建设，包括5G站点站址选择策略、多系统天面共建共享建设策略、多系统电源共建共享建设策略以及传输共建共享建设策略等。

2.1站址选择策略

5G建设站址选择存在优势，也存在很多挑战。优势是国家共建共享战略的提出，铁塔公司牵头基站共建共享，各大运营商之间站址资源可以共享，同时移动运营商经历了 2G、3G、4G的不断建设，积累了大量站址资源，可为5G基站的站址选择提供便利；劣势是5G需要超密集组网，需要站址资源多，现网站址资源无法满足要求，以往2G、3G、4G建设存在的黑点、难点，5G建设同样面临，且对天面承重要求高，给选址带来了额外的考虑因素，一些存量站址可能已不适合5G设备的安装和建设。

对于5G站址选择应提前规划、提前准备。根据工信部公布的5G频率规划，现阶段5G站点部署采用的频段均为低频段，频段覆盖能力与现网4G 频段的覆盖能力相当。

在5G站点广覆盖部署时，优先采用4G/5G共址部署，可以充分利旧现网站址资源。在机房空间允许的情况下，5G-BBU可采用落地机柜、传输机柜、一体化柜或挂墙等安装方式。

在空间受限的情况下，可将多系统整合，省出空间安装5G-BBU,实现5G快速部署。在5G开展大规模部署前，可先做好现网站址的排查，含机房、天馈情况等，提前为5G站址储备。5G云化、NFV、 SDN等技术更加强调资源共享,推动C-RAN建设回。基站集中部署，有利于降成本、缩短建站周期，减少机房选址和建设。

通过站址众包实现5G站址的批量获得。政府牵头主动开放资源、简化审批手续，包括政府行政办公楼、事业单位大楼、国有企业楼宇等资源，市政公共设施资源如视频监控杆、电线杆、电话亭、公交车站、地铁站以及公共厕所等；以政府牵头开展基于路灯杆为信息基础设施的智慧灯杆的建设和改造，逐步形成智慧灯杆产业联盟。

智慧灯杆的大规模建设将为5G站点建设提供大量站址，也为未来车联网的发展提供基础需要。5G深度覆盖将采用毫米波频段，频段高，传播损耗大。

采用超密集组网，需要的站址资源更多，基站间距一般在 30 ~ 50 mo智慧灯杆的建设，将为基站密集组网提供大量的站址资源，实现5G的连续覆盖和深度覆盖。

2.2天面共建共享建设策略

5G站点天面建设基于两种情况：一种是基于 FR1频段的低频组网天面建设，一种是基于FR2频段的高频组网天面建设。

根据5G网络频率规划,FR1频段一般用于5G 广覆盖，采用宏站建设，频率特性覆盖能力与4G 覆盖能力相当，可以与现网2G、4G基站共天面建设。

5G的AAU基于大规模MIM0天线阵列s,存在设备重(AAU重量为常规天线的2 ~ 3倍)、设备横截面大等局限性，对楼面/杆塔承重、风载荷要求高，对天面、杆塔提出了更高要求。

面对2G、4G 多系统天面，5G共天面建设也存在杆塔资源缺乏、天面天线密度过大、天面空间受限以及多系统干扰控制等问题，可以根据具体天面情况制定针对性的整改措施。

例如，对于现场天面杆塔资源丰富的情况，经核实承重，直接将5G设备安装在已有杆塔上；对于现场天面杆塔资源受限的情况下，可将现网多系统单频天线整合为多频一体化天线系统，腾出空间安装5G设备；对于现场无杆塔资源但天面空间允许的情况，可新增杆塔以安装5G设备；对于各方资源都无法满足要求的情况，可对现网杆塔进行改造，以满足5G及多系统天线安装要求；在进行天面整改时，需特别核实天面及杆塔承重，在满足当前设备安装要求的情况下，适当考虑后期扩容需求。

FR2频段一般用于5G深度覆盖，解决容量及热点问题，采用微站建设，其频率特性适于小范围热点覆盖，独立天面建设。

5G微站设备体积小、重量轻，利于安装部署，但需要的数量多，对天面资源需求大，适于站址资源的市政基础设施资源，特别是政府正牵头开展的基于路灯杆，为信息基础设施的智慧灯杆资源，将为5G站点建设提供大量天面资源。政府资源的开放及智慧灯杆的建设推广，将支撑5G基站天面建设,实现多运营商5G广泛覆盖。

2.3电源共建共享建设策略

5G采用大规模MIM0技术，将射频拉远单元 (Radio Remote Unit, RRU )与大规模天线整列集成为有源天线单元(Active Antenna Unit, AAU )。

对于常规64TR的AAU,它的射频总功率一般在 200 W左右，设备功耗在］300 W左右，是4G 8TR RRU功耗的2 ~ 3倍。运营商降本增效，5G越来越多采用C-RAN机房建设，对机房电源提出了更高要求。

经历了 2G、3G、4G网络的建设与发展，各运营商形成了多系统共存的格局，如中国移动的 GNF900, GNF1800, LTE-D 以及 LTE-F 共 4 个系统共存等。

以一个机房含这4个系统测算，仅中国移动一家运营商的设备至少需要10 kW左右的功耗，其中5G设备功耗占比60%。基于5G的多运营商多系统外电、蓄电池、空调等的共建共享带来节能降耗、省投资的同时，5G设备的高功耗带来对外电、前级空开的高要求。

以运营商典型多系统共机房下，某厂家现网常用设备功耗统计结果如表1所示。

表1 典型机房多系统设备功耗表