移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)微小基站覆蓋模式探討

杜 楊 倪曉輝 胡 丹 王小穩(wěn)

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移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)微小基站覆蓋模式探討

杜 楊1倪曉輝1胡 丹2王小穩(wěn)2

1.中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司廣東省分公司，廣東 廣州 510627 2.廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510310

隨著5G網(wǎng)絡(luò)商用的不斷推進(jìn)，未來的 5G 網(wǎng)絡(luò)具有工作頻段高、站間距近等特點(diǎn)，因此微小基站是一種主要的組網(wǎng)方式。首先對微站主要可利用資源進(jìn)行分析，總結(jié)其共享特點(diǎn)及場景的適用性；然后探討通過多種渠道獲取站址，給出建設(shè)合作方式，提高微站的落地率；最后充分利用社會(huì)桿塔低成本、快速部署，有效支撐5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)落地，進(jìn)一步提升用戶感知度。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)；微站；共享；可用資源

1 背景

LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了大規(guī)模的基站建設(shè)，各運(yùn)營商已打造完成一張廣覆蓋的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。但是一方面現(xiàn)有宏站建設(shè)物業(yè)獲取難度不斷加大，部分區(qū)域甚至成為阻礙建設(shè)的瓶頸；另一方面，基站間距已經(jīng)非常密集，部分區(qū)域如果再建設(shè)就將會(huì)造成過覆蓋干擾。微小基站覆蓋范圍小，可解決網(wǎng)優(yōu)問題；微小基站可將射頻和天線集成，具有小型化、高集成化、靈活部署、配套要求低等優(yōu)勢，提升了網(wǎng)絡(luò)覆蓋和用戶體驗(yàn)。

隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的到來，未來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)趨勢主要采用高密度微基站和小基站組網(wǎng)方式來滿足日益增長的用戶接入和高數(shù)據(jù)速率的要求。微小基站將由現(xiàn)階段補(bǔ)盲吸熱角色轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)主要組成部分，即主要建設(shè)方式。

2 微站可利用資源

現(xiàn)有街區(qū)道路上數(shù)量眾多的各類路燈桿、交通信息標(biāo)志桿、交通設(shè)施桿件、市政設(shè)施桿件以及綜合信息服務(wù)牌等設(shè)施，結(jié)合掛高、承重、電源、傳輸?shù)葪l件，可考慮進(jìn)行直接利用或改造以滿足覆蓋需求，統(tǒng)稱為可利用資源。微站主要利用現(xiàn)有桿塔、靈活利用建筑物外墻或其他資源進(jìn)行站址建設(shè)方式。站址資源獲取是微站建設(shè)的前提條件。如何快速、高效獲取站址資源，挖掘提高站址資源利用率，加快可利用站址資源挖掘等，成為建設(shè)單位重點(diǎn)需要思考的問題[1]。

站址資源按來源主要分為社會(huì)資源、業(yè)主資源及其他資源。本文對各種來源的站址資源進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

2.1 社會(huì)資源

社會(huì)桿件主要有路燈桿、信號(hào)燈、交通標(biāo)志與監(jiān)控桿。路燈一般以間距30?m分布在道路兩邊；信號(hào)燈主要分布在交通路口；監(jiān)控桿主要分布在人流密集區(qū)域及重要場所。桿件涉及產(chǎn)權(quán)部門主要有：市政部門、交通部門、公安部門等（見表1）。

表1 社會(huì)桿塔信息參考

社會(huì)桿件資源的共享，應(yīng)滿足安全可靠、場景適用、經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)便利等要求。目前業(yè)界已開展相關(guān)方面的應(yīng)用，具體見圖1。

2.1.1 路燈桿

路燈桿具有體量豐富、分布較均勻、桿體條件良優(yōu)、取電方便、與運(yùn)營覆蓋需求吻合度高、易于批量獲取的等特點(diǎn)，成為運(yùn)營商在發(fā)展微站業(yè)務(wù)應(yīng)優(yōu)先鎖定的站址資源。

路燈桿的共享，應(yīng)從承載力、防雷接地、安裝方式、美觀性等方面考慮，制訂合理的共享方案。目前路燈桿塔體安全度一般較好，具有附加微站設(shè)備的安全儲(chǔ)備。

路燈桿分布密度最大，位于路側(cè)的柱式路燈一般6～12?m，安裝方式可加裝天線支架、設(shè)備自帶包括直接上桿、頂部改造加裝圓柱形天線等。

2.1.2 監(jiān)控桿

監(jiān)控桿用于室外監(jiān)控?cái)z像機(jī)安裝的柱狀支架，可分為小區(qū)監(jiān)控桿和交通監(jiān)控桿兩類，主要為安裝于交通道路、十字路口、學(xué)校、政府、小區(qū)、工廠、邊防、機(jī)場等需要監(jiān)控?cái)z像的地方，因高度限制一般優(yōu)先用于微站共享。

圖2 微站共享監(jiān)控桿

監(jiān)控桿用于微站設(shè)備的共享，安裝方式主要有以下兩種形式：一是加裝天線支架；二是設(shè)備自帶抱箍直接上桿。

表2

2.1.3 電力桿

電力桿共享應(yīng)從安全距離、承載能力、安裝方式、防雷接地及電磁干擾等方面綜合考慮。通常，在電力塔上直接加裝基站天線，在不考慮機(jī)房建設(shè)費(fèi)用的前提下，相關(guān)改造費(fèi)用不會(huì)超過2～3萬元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于自建鐵塔費(fèi)用，且施工周期短、見效快。

電力桿塔受改入地影響，可作為路燈桿、監(jiān)控桿的補(bǔ)充。通過不同電壓等級(jí)線路電場、磁場理論計(jì)算分析，研究電力線路磁場與通信設(shè)備干擾情況。據(jù)《高壓輸電系統(tǒng)對通信設(shè)施危險(xiǎn)影響防護(hù)技術(shù)要求》（YD/T 2979—2015），220?kV 以下天線安裝位置距高壓線垂直距離≥10?m；220?kV 以上距高壓線垂直距離≥15?m。

2.2 業(yè)主資源

業(yè)主資源主要是需通過私人、物業(yè)、企業(yè)等非公用資源進(jìn)行資源獲取的部分，分為建筑物樓面、外立面兩種，一般覆蓋密集小區(qū)、道路等場景；對有隱蔽或美化要求的區(qū)域，可采用美化天線形式建設(shè)，如美化空調(diào)箱、射燈等形式。

通過上面的綜合評(píng)估及其他桿件的特點(diǎn)，得出微站共享?xiàng)U件如下結(jié)論（見表2）。

2.3 新建桿塔

新建桿塔應(yīng)控制使用，綜合考慮“融合性”，優(yōu)先選用“標(biāo)準(zhǔn)化”“構(gòu)件化”的微站桿塔。電源接入建議采用交流電就近供電，不做備電，并考慮以下幾個(gè)方面。

（1）融合性：綜合考慮道路已有路燈桿和監(jiān)控桿，新建桿塔與周圍環(huán)境融合。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化：制定不同高度、不同風(fēng)壓、不同造型的標(biāo)準(zhǔn)化圖集，并預(yù)留監(jiān)控、Wi-Fi、充電樁等設(shè)備安裝位置及走線孔洞。

（3）構(gòu)件化：根據(jù)場景及需求進(jìn)行組裝，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)留接口及“模塊化”構(gòu)件，支撐“靈活組裝”，按需配置。

新建多功能一體化桿，應(yīng)針對不同的場景和環(huán)境需求，與周邊環(huán)境渾然一體。通信桿在實(shí)現(xiàn)設(shè)施整合的基礎(chǔ)上，可拓展路燈、充電樁、Wi-Fi覆蓋、視頻監(jiān)控、語音廣播、報(bào)警求助、信息發(fā)布、廣告互動(dòng)、空氣質(zhì)量檢測等功能。

3 資源獲取途徑

桿類安裝是微站最常用的部署場景，適用所有內(nèi)置天線的微站設(shè)備。市政監(jiān)控桿、路燈桿先前未考慮基站掛載、承重和空間受限，一般只能供一個(gè)運(yùn)營商使用，不能支持兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)營商共享。因此要加大對于公共資源獨(dú)家獲取力度，為微站及5G業(yè)務(wù)開展搶占站址資源，打造站址運(yùn)營能力。

運(yùn)營商應(yīng)優(yōu)先爭取當(dāng)?shù)馗骷?jí)政府支持，開展微站站址獲取與儲(chǔ)備工作。

3.1 社會(huì)桿件資源獲取方式

社會(huì)桿件資源主要通過政府機(jī)構(gòu)、市政單位進(jìn)行獲取，需要和工信廳、規(guī)劃局、公安、路燈所等部門進(jìn)行談判協(xié)商，得到相應(yīng)部門支持、審核同意，可通過“框架協(xié)議+訂單”或“資源置換”的方法，進(jìn)行批量談判的方式獲取。運(yùn)營商通過與政府部門簽訂“框架協(xié)議”，建立合作關(guān)系，可以獲權(quán)使用連片區(qū)域內(nèi)的所有燈桿資源、監(jiān)控桿資源、綠化帶資源等，待運(yùn)營商具體規(guī)劃站址選點(diǎn)明確后，根據(jù)“框架協(xié)議”合作內(nèi)容向責(zé)任部門提交訂單需求，通過綠色通道快速簽訂相關(guān)協(xié)議。在獲取站址資源后，將涉及運(yùn)營商與責(zé)任部門的共建合作模式和租金模式[2-3]。

3.2 業(yè)主資源獲取方式

業(yè)主資源獲取需要逐個(gè)與業(yè)主協(xié)商獲取，資源獲取難度、時(shí)間跨度均較大。一般以掛墻抱桿、物業(yè)資源為主。新建小區(qū)需要主動(dòng)與開發(fā)商或物業(yè)聯(lián)系，了解資源使用意向，提前介入站址資源信息的獲取。成熟小區(qū)需要了解運(yùn)營商有線寬帶、小區(qū)分布、室分建設(shè)情況，針對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商未全部進(jìn)駐小區(qū)，根據(jù)需求進(jìn)行規(guī)劃，做好資源的提前儲(chǔ)備[4]。

4 小結(jié)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重點(diǎn)從廣覆蓋逐步向深度覆蓋、弱點(diǎn)補(bǔ)盲轉(zhuǎn)移。基站間距越來越小，選址難度也越來越大。5G技術(shù)的特性決定未來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要以微小基站為主。微站主要用于網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)盲、補(bǔ)弱及熱點(diǎn)分流。

微站的建設(shè)方式應(yīng)簡易、因地制宜。以各行業(yè)規(guī)范為基準(zhǔn)為原則，不損害公眾利益安全；同時(shí)考慮各種場所共享的可能及便利，以場景適用為原則，在此基礎(chǔ)上再考慮相關(guān)配套、維護(hù)便利等相關(guān)因素。

微站建設(shè)應(yīng)進(jìn)一步深化社會(huì)資源共享，加強(qiáng)與路燈桿、監(jiān)控桿、交通指揮桿、傳輸水泥桿、電力桿等資源主管部門的洽談，同時(shí)與建設(shè)局下設(shè)的物業(yè)處（或物業(yè)協(xié)會(huì)）、大型房地產(chǎn)商等站址資源行業(yè)主體單位緊密對接，爭取建立長期的戰(zhàn)略合作關(guān)系，批量獲取建筑物樓頂、外墻及小區(qū)燈桿等資源的使用權(quán)。優(yōu)先利用現(xiàn)有桿塔資源進(jìn)行建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)低成本目標(biāo)。

[1]馬鴻泰，馮健，王亞昕. 室外型小基站宏微協(xié)調(diào)規(guī)劃方法研究[J]. 電信技術(shù)，2017（1）：10-14.

[2]王斌，方慧霆. 以“一桿多用”為抓手加快推進(jìn)智慧共享型市政道路升級(jí)演變的建議[Z]. 廣東鐵塔，2018：8-10.

[3]中國鐵塔通信技術(shù)研究院.社會(huì)桿塔資源共享技術(shù)指導(dǎo)[Z]. 2017：4-5.

[4]田建武. 陜西鐵塔多樣化微站項(xiàng)目[Z]. 陜西鐵塔，2017：15-20.

Discussion on Coverage Mode of Small Base Station of Mobile Network

Du Yang1Ni Xiaohui1Hu Dan2Wang Xiaowen2

1. China United Network Communications Limited Guangdong Branch, Guangdong Guangzhou 510627 2. GCI Science and Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510310

With the continuous advancement of 5G network commercialization, the future 5G network has the characteristics of high working frequency band and close station spacing. Therefore, the small base station is a major networking mode. Firstly, the main resources of the small base station can be analyzed, and the sharing characteristics and applicability of the scene are summarized. Then, the site is obtained through various channels, the construction cooperation mode is given, and the landing rate of the small base station is improved. Finally, the social tower is fully utilized. Cost and rapid deployment will effectively support the construction of 5G network and further enhance user perception.

mobile network; small base station; sharing; available resources

TN929.5

A

杜楊（1983—），男，重慶人，電子技術(shù)工程師，工學(xué)碩士，2011年畢業(yè)于重慶郵電大學(xué)通信與信息系統(tǒng)專業(yè)，現(xiàn)就職于中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司廣東省分公司，主要研究領(lǐng)域?yàn)長TE干擾、負(fù)載均衡、移動(dòng)通信工程管理等。倪曉輝（1982—），男，江蘇常州人，移動(dòng)通信工程師，本科學(xué)歷，2006年畢業(yè)于南京郵電大學(xué)電子信息工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司廣東省分公司，主要研究領(lǐng)域?yàn)長TE干擾、高鐵公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋等。胡丹（1980—），女，江西南昌人，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)電子與通信工程專業(yè)，工程碩士，現(xiàn)任廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院分院總工，通信工程師，主要從事移動(dòng)通信無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)等工作。王小穩(wěn)（1975—），男，云南富源人，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)電子與通信工程專業(yè)，工程碩士，現(xiàn)任廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院項(xiàng)目經(jīng)理，通信工程師，主要從事移動(dòng)通信無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)等工作。