一個省級鐵塔公司的樣本分析：如何迎接5G規(guī)模部署

黨博文

在鄭州地鐵5號線上，乘客無論是等候還是乘車期間，均可以使用5G終端自由體驗5G網(wǎng)絡(luò)帶來的4K、8K高清視頻等5G應(yīng)用，哪怕是在穿梭隧道的過程中，乘客也絲毫不會感受到網(wǎng)絡(luò)延時與卡頓。

三家運(yùn)營商同時實現(xiàn)在地鐵內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)的部署，這在不久之前聽來簡直像“天方夜譚”，然而，通過鐵塔公司的統(tǒng)籌布局，讓這一應(yīng)用場景落地變?yōu)榭赡堋?/p>

據(jù)了解，鄭州地鐵5號線的5G部署是河南省通信管理局組織中國鐵塔及各家電信企業(yè)密切配合，從2019年1月到2019年5月，在4個月的時間內(nèi)全面完成鄭州地鐵5號線5G建設(shè)項目，實現(xiàn)了地鐵5號線5G信號覆蓋，短時間內(nèi)快速建成國內(nèi)首條涵蓋中國移動、中國聯(lián)通、中國電信三家電信運(yùn)營企業(yè)的地鐵5G網(wǎng)絡(luò)。

“在地鐵（隧道內(nèi)）實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋使用的設(shè)備，對全球來說都是首發(fā)設(shè)備?！编嵵菀苿酉嚓P(guān)技術(shù)人員解釋表明，由于地鐵車廂是封閉式的合金材料，信號穿透過程中會存在損耗考驗，在狹窄的隧道空間內(nèi)，支持高速移動，大帶寬，保持信號的穩(wěn)定性，對設(shè)備的要求很高，要解決這些難題，都是不小的挑戰(zhàn)。而鄭州移動攜手鄭州鐵塔、華為公司對已有的2.6GHz頻段分布系統(tǒng)開展多次驗證，證實了其進(jìn)行5G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的可行性，成功實現(xiàn)了地鐵運(yùn)行狀態(tài)下的5G體驗。

記者對此次5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋驗證得知，鄭州地鐵5號線目前地鐵站廳臺平均下載速率已達(dá)700Mbps，地鐵隧道內(nèi)行車過程中車廂內(nèi)下載速率可達(dá)630Mbps，網(wǎng)絡(luò)速度較4G有極大提升，據(jù)介紹，面對5G網(wǎng)絡(luò)需求與現(xiàn)場工程限制之間的矛盾，鐵塔公司聯(lián)合華為、中天等多個業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍廠家創(chuàng)新提出“新型室內(nèi)E站”“新型支持2.6GHz全頻段合路器”“新型5/4漏纜”“新型4T4R隧道天線”等新型產(chǎn)品和解決方案，整個分布系統(tǒng)支持三家運(yùn)營商2G、3G、4G、5G的13個頻段制式接入，通過共建共享節(jié)約了約50%的投資成本。毋庸置疑，該5G試點的成功既驗證了基于已有的2.6GHz頻段分布系統(tǒng)進(jìn)行5G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的可行性，同時也為后續(xù)其他城市的5G地鐵建設(shè)提供了寶貴的經(jīng)驗。

在河南，像這樣的案例隨處可見，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)尤為重要的當(dāng)下，由中國鐵塔股份有限公司河南省分公司（下文簡稱“河南鐵塔”）統(tǒng)籌資源共享建設(shè)，良好實現(xiàn)了“降本增效”，為促進(jìn)移動網(wǎng)絡(luò)快速規(guī)模發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)，也穩(wěn)固了我國5G的發(fā)展環(huán)境。

統(tǒng)籌共享為信號保駕護(hù)航

在中國鐵塔成立之前，我國通信行業(yè)重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重，雙塔并立、三塔林立的現(xiàn)象屢見不鮮。在國家實施“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”“寬帶中國”戰(zhàn)略的時代背景下，中國鐵塔因改革成立，承載著減少通信行業(yè)重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)、提升資源使用效率效益、促進(jìn)移動網(wǎng)絡(luò)快速規(guī)模發(fā)展的使命。

毫無疑問，網(wǎng)絡(luò)共建共享將給整個電信行業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益，同時也順應(yīng)了未來移動通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。

清明上河園是河南省重點旅游地，近幾年游客增多，景區(qū)內(nèi)信號弱的問題凸顯。景區(qū)原來信號覆蓋主要依靠景區(qū)外的4個以及景區(qū)內(nèi)1個宏基站，景區(qū)內(nèi)信號深度覆蓋不足，游客在有的地方刷微信、移動支付體驗差。因此，三家運(yùn)營商提出在景區(qū)內(nèi)擴(kuò)容建站，然而景區(qū)管理方為保障景觀協(xié)調(diào)，對傳統(tǒng)建設(shè)模式不認(rèn)可。

對此，為滿足客戶需求，提升旅游體驗，鐵塔公司積極協(xié)調(diào)運(yùn)營商及景區(qū)負(fù)責(zé)人，統(tǒng)籌規(guī)劃，利用已有的5個宏基站資源進(jìn)行雙層網(wǎng)改造擴(kuò)容，新增15個RRU;最大化利用景區(qū)資源建設(shè)了微站14個，其中新建微站中附墻小抱桿4處，利用景區(qū)原有燈桿附掛7處、利用景區(qū)建筑物附掛1處、利用景區(qū)桿塔新增小抱桿2處，共計新增24個RRU;同時，創(chuàng)新利用廣角漏纜室分技術(shù)對該園辦公樓進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋，新增1個RRU，形成宏微結(jié)合、室內(nèi)外協(xié)同的綜合覆蓋方案，完成景區(qū)無線寬帶網(wǎng)絡(luò)增容，實現(xiàn)信號全面深度覆蓋。

據(jù)介紹，新型的綜合覆蓋方案與原方案相比，在保留對5個存量站改造的基礎(chǔ)上，將新建4個宏站的需求調(diào)整為利用景區(qū)資源建設(shè)14處微站，并新建1處室分。近端共14個BBU采用集中放置在就近存量站、集中供電有保障。遠(yuǎn)端RRU側(cè)采用分散供電方式就近接電，大幅降低建設(shè)成本，也便于施工。

在實現(xiàn)同樣的覆蓋效果的前提下，無需外電引入，統(tǒng)籌組織運(yùn)營商傳輸光纜施工，最大程度避免了二次開挖、破路，減小對景區(qū)設(shè)施的破壞，同時大幅提高了建設(shè)效率，工期縮短近2個月，大幅降低了總體成本。

據(jù)工作人員介紹，開封清明上河園無線寬帶網(wǎng)絡(luò)綜合覆蓋的成功經(jīng)驗，復(fù)制到龍亭公園、萬歲山、汴京公園、開封府、恒大童世界等多個人流熱點及重點小區(qū)，幫助運(yùn)營商集中解決了一批多年來的硬骨頭疑難站點建設(shè)問題。

在河南信陽的雞公山桃花寨景區(qū)，一個“金箍棒”似的巨型旗桿成為景區(qū)最顯眼的風(fēng)景，然而，這并非一個普通的旗桿，而是一個承載著景區(qū)信號覆蓋的通信基站。

桃花寨景區(qū)海拔300多米，過去因為人跡罕至，交通不便，只有一家運(yùn)營商在這里建了個“半拉子”基站。隨著景區(qū)的深度開發(fā)，移動支付、網(wǎng)上接單、住宿上網(wǎng)等使用場景不斷激增，就在離度假區(qū)開業(yè)僅有一周的時候，景區(qū)負(fù)責(zé)人找上門說亟需建通信基站。

在時間緊急的狀況下，信陽鐵塔創(chuàng)新建設(shè)模式，積極協(xié)調(diào)景區(qū)免費(fèi)獲取站址，采取快裝站方式，不分晝夜加緊施工，僅用72小時就樹起了景區(qū)內(nèi)第一座通信塔，及時滿足了重點區(qū)域的通信覆蓋。在此基礎(chǔ)上，信陽鐵塔秉持“一家建設(shè)多家使用”“能共享不新建”的理念，實施綜合化解決方案，以宏站、微站、室分相結(jié)合的方式，充分利用景區(qū)內(nèi)旗桿、路燈等資源建設(shè)基站，使基站完美融入景區(qū)環(huán)境，投資成本也大為下降。

高效布局5G

網(wǎng)絡(luò)部署不僅體現(xiàn)在資源端，更體現(xiàn)在需求端，特別是在高鐵、機(jī)場等重點場景的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，在保障4G網(wǎng)絡(luò)的前提下為5G“未雨綢繆”顯得尤為重要。

新鄭機(jī)場二期T2航站樓總覆蓋面積約47萬平方米，鄭州鐵塔采用雙路分布系統(tǒng)建設(shè)方式，牽頭組織三家運(yùn)營商共建共享，滿足三家運(yùn)營商共12個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接入需求，總計安裝天線5374副，運(yùn)營商主設(shè)備BBU 156臺、RRU總計安裝588臺。據(jù)介紹，該航站樓通信覆蓋工程具有覆蓋面積大、工程周期短、接入系統(tǒng)多、工程質(zhì)量要求高等特點，在國內(nèi)具備領(lǐng)先水平，為后續(xù)鐵塔公司承建類似大型、復(fù)雜場館的多運(yùn)營商共建共享民用通信系統(tǒng)打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)、積累了豐富的經(jīng)驗。

同時，為解決重點覆蓋問題，鄭州鐵塔創(chuàng)新建設(shè)了環(huán)境友好的魔方微站，并預(yù)留5G端口，通過一周的時間解決了原先需要4個月以上才能建設(shè)完成的擴(kuò)容需求，中國鐵塔智慧城市魔方解決方案的出現(xiàn)，以對環(huán)境愈發(fā)友好的精巧設(shè)計，和無縫融入部署區(qū)域的能力，有效地提升了網(wǎng)絡(luò)布放的空間容納能力。

據(jù)了解，智慧城市魔方解決方案是河南鐵塔與河南鄭州新鄭國際機(jī)場通力合作， 歷經(jīng)長期調(diào)研、協(xié)調(diào)與實施而成。這一解決方案的成功部署，不僅使得項目參與各方在公共服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、5G站址和商機(jī)展示等方面實現(xiàn)了多方共贏，同時也踐行了相關(guān)企業(yè)與河南鐵塔此前所簽訂“戰(zhàn)略合作框架協(xié)議”承諾。

具體來看，智慧城市魔方是一種新穎、簡約的新一代站點解決方案。它不僅能夠充分融入城市熱點，用作5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備支撐，解決無線網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋站址的難題，同時還集物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)采集、智能照明、城市安全、環(huán)境管理等各項智慧功能于一體，是一體化的智慧城市重要應(yīng)用之一。

資料顯示，在“魔方”安裝完成一個月后，移動通信網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)比部署前增加了一倍，通信流量比部署前增長了114%，實踐證明，智慧城市魔方的建成落地，極大幅度提升了新鄭國際機(jī)場的室內(nèi)信號分布覆蓋狀況。

鄭州新鄭國際機(jī)場航站樓管理部林海表示，由鐵塔公司統(tǒng)籌建設(shè)不僅大大減少了對接溝通的時間成本，且通過專業(yè)的方案一次性滿足了三家運(yùn)營商共12套網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接入需求，大量減少了線纜和天線設(shè)備布放，與環(huán)境充分融合，去年底擴(kuò)容時新建的6個魔方微站不僅在熱點區(qū)域?qū)W(wǎng)絡(luò)形成良好補(bǔ)充，融合機(jī)場環(huán)境，而且具備充電等便民功能。

眾所周知，5G建設(shè)需要大量的桿塔資源，若依據(jù)傳統(tǒng)做法新建桿塔，很可能出現(xiàn)路面桿塔林立、雜亂無章的現(xiàn)象。而有路之地基本都有電力塔（桿），且配套了電力保障，這為5G的部署提供了非常好的資源條件，河南鐵塔充分發(fā)揮社會塔與通信塔的轉(zhuǎn)化，在為信號擴(kuò)容的同時最大限度地節(jié)約成本，保障了資源利用。

在鄭州東區(qū)龍子湖智慧島，由宇通公司研發(fā)的5G自動駕駛巴士“小宇”，每天要測試200公里，1.53公里的開放式公交道路，就是它的“跑馬場”，智慧島呈環(huán)形線路，途徑7個路口，車輛和行人來回穿梭，道路環(huán)境較為復(fù)雜。在劃定的智能駕駛專用公交車道上，“小宇”不僅能識別紅綠燈、行人、障礙物，還能識別緊急類車輛，并主動作出避讓動作，這一科技場景的背后，是智慧島區(qū)域背后的5G信號全覆蓋的支撐。

據(jù)工作人員介紹，在方圓一平方公里的智慧島土地上，為實現(xiàn)運(yùn)營商5G信號全覆蓋，中國鐵塔共建設(shè)了15個宏站并輔以20個微站進(jìn)行局部的信號補(bǔ)強(qiáng)，在這其中，微站幾乎都是與社會桿類進(jìn)行融合，有效地節(jié)約了空間與建設(shè)成本。

能源上“大做文章”

5G建設(shè)需求的增長，帶來的首先是對基站供電與備電全新的需求。

5G時代網(wǎng)絡(luò)容量將迅速增長，單站點的功耗相比4G將大幅增長，同時大量的末梢站點將會被部署，整個網(wǎng)絡(luò)的功耗將成倍增長，因此，存量基站的開關(guān)電源、蓄電池、空調(diào)等需擴(kuò)容改造，而市電擴(kuò)容成本高、周期長，將嚴(yán)重影響5G部署進(jìn)度且大幅增加投資。其次，在5G大功率AAU拉遠(yuǎn)供電場景中，線纜壓降過大會導(dǎo)致線纜損耗過大，甚至部分遠(yuǎn)端電壓低于設(shè)備工作電壓，導(dǎo)致AAU無法工作。

在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，基站是耗電大戶，大約80%的能耗來自廣泛分布的基站。據(jù)測算，5G時代，基站設(shè)備AAU單扇區(qū)輸出功率有望從4G時期的40—80W增加至200W甚至更高。專家預(yù)測，2025年通信業(yè)的耗電可能占全球電力的20%，而當(dāng)城市供電異常的情況下，備電的充裕顯得尤為重要。

據(jù)工作人員介紹，智慧島中的宏站，在城市供電充足的前提下，河南鐵塔在宏站內(nèi)部搭載了3塊100Ah的梯級電池，在城市供電異常的情況下，該梯級電池可以為基站提供長達(dá)三小時的電力，為運(yùn)維人員的到來贏得了充足的時間。

值得關(guān)注的是，在智慧島中的微基站附近記者發(fā)現(xiàn)了一款垃圾桶，在垃圾桶的中間部位中國鐵塔也為其加裝了50Ah的梯級電池，據(jù)工作人員介紹，該梯級電池也是為城市異常供電提供時電力保障，由于微基站耗電量較小，50Ah的鋰電池可在斷電的情況下為基站提供不間斷的八小時續(xù)航時間。

新鄉(xiāng)鐵塔公司總經(jīng)理白玲表示，建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，首先要解決電力承載問題?？紤]到未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢，新鄉(xiāng)鐵塔利用光伏供電、鋰電儲能等方式在合適的基站建設(shè)“能源池”（母站），與周邊基站（子站）組合成微電網(wǎng)，“能源池”為微網(wǎng)內(nèi)所有基站集中供電、集中管理、集中維護(hù)，母站采用交、直流兩種供電方式為子站不間斷供電，在滿足當(dāng)前基站用電的基礎(chǔ)上，還適應(yīng)于5G網(wǎng)絡(luò)電力承載，為5G大規(guī)模入網(wǎng)打下了良好基礎(chǔ)。

此外，在解決自身備電問題后，河南鐵塔以高能效動力電池為載體，面向低速電動車客戶群體及一般工商業(yè)用戶提供備電、發(fā)電、充電、換電、儲能等電力保障和能源服務(wù)，從行業(yè)化向社會化邁進(jìn)。

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展催生了許多新興職業(yè)，外賣配送員就是其中之一，在外賣高峰時候配送員往往會遇到電動車沒電的痛點，耽誤不少時間，通過使用中國鐵塔“飛哥換電”業(yè)務(wù)，只需下載“飛哥換電”APP，租賃電池，智能換電，無限續(xù)航，既便捷又安全。有配送員表示，使用“飛哥換電”后，配送工作不再受電池續(xù)航影響，并且不需要自己購買電池、自行充電，大大提升了工作效率。

華蘭大道與新二街這兩條路是新鄉(xiāng)市區(qū)的兩條重要道路，平時車流量、人流量比較大。一到刮風(fēng)和雨雪天氣，紅綠燈老是出問題，嚴(yán)重影響交通秩序，引起群眾不滿。

新鄉(xiāng)市交通秩序管理和事故預(yù)防大隊隊長馬振淇表示，通過在10個路口使用了新鄉(xiāng)鐵塔的備電業(yè)務(wù)，徹底告別斷電問題，大大提升了工作效率。