5G共建共享天面整合方案探究

［胡丹］

1 引言

中國聯(lián)通與中國電信簽署合作協(xié)議以來，雙方堅(jiān)定貫徹新發(fā)展理念，緊密合作，全面落實(shí)共建一張5G網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，2020年將進(jìn)行大規(guī)模部署。截至5月20日，雙方累計(jì)開通共建共享基站近10.7萬個(gè)。目前大多數(shù)存量站址天面資源緊張，存在平臺(tái)不足或無法新增抱桿的情況。為加快5G建設(shè)，同時(shí)積極推進(jìn)4G共建共享工作，有必要對(duì)雙方天面進(jìn)行整合。在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量為前提下，綜合改造成本、租金等多方面因素，以5G最優(yōu)、TCO其次為原則，雙方優(yōu)勢互補(bǔ)，提升投資效能和資產(chǎn)運(yùn)營效率，降低OPEX。綜合以上目標(biāo)，特對(duì)天面整合方案及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行探究。

2 天面現(xiàn)狀

經(jīng)過2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，中國電信和中國聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每小區(qū)有一到四個(gè)系統(tǒng)。隨著2/3G減頻退網(wǎng)及多端口天線替換及SDR設(shè)備的逐步實(shí)施，現(xiàn)網(wǎng)天面形成單天線/雙天線+一系統(tǒng)/兩系統(tǒng)/三系統(tǒng)/四系統(tǒng)的分布格局，如圖1所示。

圖1 存量站址天面現(xiàn)狀

如表1所示，根據(jù)某省電信、聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)天饋情況調(diào)研，整理出占比較高的天面典型邏輯網(wǎng)組合。

3 天面整合思路

3.1 共建共享原則

表1 中國電信與中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)典型站點(diǎn)

（1）基于保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，5G天面最優(yōu)為原則，結(jié)合公平對(duì)等、互惠互利、積極合作的思路，以節(jié)省投資、降低網(wǎng)絡(luò)成本、提升網(wǎng)絡(luò)競爭力、合作共贏為目標(biāo)全面推進(jìn)共建共享。

（2）電信聯(lián)通雙方全量開放存量站址資源、規(guī)劃站址資源，資源排查一次完成。突破場景限制、頻段等限制，積極主動(dòng)溝通，按照“先易后難”的原則，從配套資源到設(shè)備再到網(wǎng)絡(luò)方案逐步推進(jìn)整合工作。充分評(píng)估整合后效益及已有網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，通過試點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證后分批推進(jìn)實(shí)施、逐步完善。

（3）天面整合方案遵循保證現(xiàn)網(wǎng)覆蓋和質(zhì)量、5G天面優(yōu)先，兼顧建設(shè)成本的原則。采用新型多端口天線、SDR等多手段方式對(duì)現(xiàn)網(wǎng)2G、3G、4G頻段進(jìn)行整合，可支持各頻段共用一套天饋系統(tǒng)。

（4）天面整合工作，應(yīng)考慮未來一段時(shí)間網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)競爭力。根據(jù)站點(diǎn)具體需求，實(shí)現(xiàn)NR 3 500 MHz（64T64R/32T32R）+NR 2100 MHz（4T4R）+LTE 1 800 MHz（2T2R/2T4R）+LTE 900 MHz（2T2R）+LTE 800 MHz（2T2R/2T4R）目標(biāo)站型，避免重復(fù)改造。

3.2 天面整合思路

3.2.1 自有站點(diǎn)

自有站點(diǎn)為電信或聯(lián)通自有、未移交鐵塔的站點(diǎn)，自有站點(diǎn)主要是樓面站，根據(jù)物業(yè)協(xié)調(diào)情況，采用新增天線或現(xiàn)網(wǎng)天線整合方式。

3.2.2 鐵塔站點(diǎn)

對(duì)于租用鐵塔公司的站點(diǎn)，普遍接入運(yùn)營商、系統(tǒng)較多。新增5G AAU天線部署困難，應(yīng)優(yōu)先考慮天面整合，騰退最優(yōu)平臺(tái)用于5G設(shè)備的安裝，同時(shí)降低鐵塔租金。具體整合思路如下：

（1）2G退網(wǎng)：拆除退網(wǎng)設(shè)備，騰退天線安裝空間，如圖2站點(diǎn)整合方案為拆除聯(lián)通GSM 900，騰退最佳平臺(tái)給5G。

圖2 2G退網(wǎng)整合方案示例

（2）主設(shè)備升級(jí)整合：單家主設(shè)備通過SDR升級(jí)整合，一套設(shè)備實(shí)現(xiàn)多模網(wǎng)絡(luò)；

（3）天饋升級(jí)整合

A.基于對(duì)現(xiàn)網(wǎng)影響最小的原則，優(yōu)先考慮單家運(yùn)營商整合；誰平臺(tái)最優(yōu)整合誰，其次誰TCO最優(yōu)整合誰；

B.兩家運(yùn)營商均為單天饋的情況下，無法實(shí)現(xiàn)一家整合，建議兩家整合，利用多端口天線進(jìn)行共建共享；兩家整合包含以下幾種情況：

① 直接利舊原有多余端口；

② 更換多端口天線接入兩家原有系統(tǒng)，如圖3所示；

圖3 多端口整合方案示例

③更換多端口天線接入兩家系統(tǒng)，同時(shí)使用SDR設(shè)備；

C.主設(shè)備共建共享（共享載波和獨(dú)立載波）；基站共享，單個(gè)共享基站同時(shí)虛擬為電信和聯(lián)通兩個(gè)基站，通過基站回傳網(wǎng)絡(luò)分別接入各自的核心網(wǎng)。承載網(wǎng)共享互通。基站共享可以采用獨(dú)立載波和共享載波兩種共享方式。如圖4所示。

圖4 主設(shè)備共建共享整合方案示例

3.3 天面整合方案

按照站址歸屬分類，天面整改可以分為電信站點(diǎn)、聯(lián)通站點(diǎn)，電信聯(lián)通共站站點(diǎn)三大類場景。根據(jù)電信聯(lián)通共建共享原則及天面整合思路，制訂分場景天面整合方案，如表2所示：

表2 天面整合方案

3.4 天面整合要求

（1）根據(jù)5G AAU及多端口天線重量和尺寸、當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓、地面粗糙度、屋面高度、天線抱桿使用情況對(duì)現(xiàn)網(wǎng)天線抱桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)核算和安全性評(píng)估。

（2）多頻多端口天線應(yīng)采用電調(diào)天線，必要時(shí)可以考慮加裝天線工參自動(dòng)感知模塊，從而減小上站工作量，提高工作效率，將站點(diǎn)打造成設(shè)備極簡、維護(hù)方便的智能化自動(dòng)化站址，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)維護(hù)工作免上站，減少TCO。

（3）為保障4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋和質(zhì)量穩(wěn)定，優(yōu)先確定4G天線掛高或平臺(tái)的需要，在保證系統(tǒng)間天線隔離要求基礎(chǔ)上，盡量選擇上層平臺(tái)安裝5G AAU。

（4）根據(jù)理論計(jì)算，5G與現(xiàn)網(wǎng)各系統(tǒng)之間隔離要求具體如表3：

表3 聯(lián)通5G與電信設(shè)備的隔離度要求

異系統(tǒng)天線盡量保證方向一致，避免對(duì)打或前后排列，尤其是5G系統(tǒng)天線應(yīng)避免安裝在其他系統(tǒng)天線正后方。

4 天面整合效益分析

共建共享天面整合效益主要與天面整合施工費(fèi)用、鐵塔公司產(chǎn)品租金有關(guān)，投資回收期計(jì)算方法如式1：

4.1 成本計(jì)算方法

以定額進(jìn)行天線、天饋線及RRU設(shè)備拆除安裝成本計(jì)算。

（1）天線價(jià)格：參考聯(lián)通、電信集采的天線價(jià)格；

（2）其他類型價(jià)格：天線拆除費(fèi)用、天線安裝費(fèi)用、RRU安裝和拆除費(fèi)用根據(jù)塔型的不同，按照最新的451定額進(jìn)行測算。

4.2 租金計(jì)算依據(jù)

租金分為共享鐵塔站點(diǎn)和自有站點(diǎn)兩大類型，共享鐵塔的租金可以通過系統(tǒng)及天線數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，而自有站點(diǎn)則具體看單站的物業(yè)情況。

5G鐵塔站點(diǎn)的商務(wù)定價(jià)協(xié)議暫未確定，暫參考3G/4G鐵塔站點(diǎn)的定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和商務(wù)模式。

目前3G/4G鐵塔站點(diǎn)的費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)如下。

（1）鐵塔天面租賃費(fèi)用一般為1個(gè)產(chǎn)品單元，其配置如表4所示。

表4 產(chǎn)品單元標(biāo)準(zhǔn)配置

（2）多于一個(gè)基本產(chǎn)品單元時(shí)，對(duì)于普通地面塔，天線數(shù)為6副（2套系統(tǒng)）及以下時(shí)仍按1個(gè)產(chǎn)品單元核算；超過6幅（2套系統(tǒng)）時(shí)，每超出3副天線（1套系統(tǒng)），租金增加0.3個(gè)產(chǎn)品單元；但通過合并原有系統(tǒng)，使增加系統(tǒng)后天線數(shù)不超的情況仍要多計(jì)0.1個(gè)產(chǎn)品單元；

（3）多于一個(gè)基本產(chǎn)品單元時(shí)，對(duì)于其他塔類產(chǎn)品，每超出3副天線（1套系統(tǒng)），租金增加0.3個(gè)產(chǎn)品單元；

（4）針對(duì)所有塔型，在原有產(chǎn)品單元基礎(chǔ)上新增1套系統(tǒng)(不新增天線情況下)租金增加0.1個(gè)產(chǎn)品單元。

4.3 投資回收期

由于5G鐵塔站點(diǎn)的商務(wù)定價(jià)協(xié)議暫未確定，現(xiàn)階段無法準(zhǔn)確計(jì)算投資回收期，按照3G/4G鐵塔站點(diǎn)的費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)投資回收期進(jìn)行估算。僅供技術(shù)性參考，不作為商務(wù)談判、合同、付款等方面的依據(jù)。

投資回收期計(jì)算見式2：

其中，天面整合費(fèi)用=原有天面天線拆除費(fèi)用+原有天面RRU調(diào)整費(fèi)用+新增天線及安裝費(fèi)用

通過天面整合的投資效益評(píng)估方法，根據(jù)前面整理的廣深東佛4個(gè)地市電信11類、聯(lián)通10類天面組合。按照整合思路和方案，計(jì)算整合費(fèi)用和租金變化，算出投資回收期。如表5所示。

表5 分場景天面整合投資回收期（年）

單家整合投資回收期在10年以上。兩家整合，按照一家運(yùn)營商退租，另一家承租來計(jì)算，投資回收期在2年之內(nèi)。目前鐵塔5G定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式還未明確，后續(xù)按集團(tuán)公司下發(fā)文件進(jìn)行計(jì)算。

5 天面整合方案舉例

5.1 站點(diǎn)情況

如圖5，該站點(diǎn)一三平臺(tái)為移動(dòng)天線，電信聯(lián)通占用二平臺(tái)。電信系統(tǒng)為CDMA800 & L 1 800 & L 800 M，聯(lián)通系統(tǒng)為W2 100 & L 1 800。

圖5 天面整合案例

5.2 天面整合方案

拆除第二平臺(tái)天線預(yù)留給NR，替換第二平臺(tái)為10端口天線，整合聯(lián)通電信現(xiàn)網(wǎng)頻段，端口分配：電信4低頻+2高頻，聯(lián)通4高頻。

5.3 天面整合效益分析

由于2018年鐵塔簽了補(bǔ)充協(xié)議，與運(yùn)營商5年合同期從2018年1月1日重新開始計(jì)算。基于鐵塔合同條款，一家承租要等2023年1月1日才能兌現(xiàn)；兩家承租按照優(yōu)惠30%計(jì)。根據(jù)整合方案，得到投資回收期大于10年。如表6所示。

5.4 天面整合測試驗(yàn)證

通過對(duì)整改前后現(xiàn)場路測打點(diǎn)情況分析對(duì)比，結(jié)合整改前四天與整改后四天后臺(tái)平均日級(jí)指標(biāo)的對(duì)比，可得出以下測試結(jié)果：

該站聯(lián)通3G的覆蓋、質(zhì)量、速率及網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵指標(biāo)整改前為良好水平，整改后基本沒有指標(biāo)差異，天線整合沒有影響到聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)的性能；4G整合后從路測打點(diǎn)圖可以看出周圍覆蓋道路的質(zhì)差點(diǎn)比例減少，速率總體基本不變，其他關(guān)鍵指標(biāo)均正常，整體吸收的流量有所增加。

電信3G各關(guān)鍵指標(biāo)基本不變；4G路測覆蓋、質(zhì)量及上下行速率指標(biāo)均有提升，RSRP路測均值由-90 dBm提升至-83 dBm，上行平均速率提升8 Mbit/s，下行提升3 Mbit/s，用戶感知良好；從后臺(tái)指標(biāo)看，L1 800頻段小區(qū)流量吸收更均衡；L800 M整合后網(wǎng)絡(luò)性能基本沒有改變。

表6 站點(diǎn)天面整合投資回收期（年）

6 小結(jié)

基于投資效益分析的結(jié)果，天面整合的投資效益并不理想。對(duì)于天面資源滿足、有安裝抱桿空間的情況，建議新建抱桿；對(duì)于天面不足，沒有足夠位置安裝抱桿的情況，依次考慮退網(wǎng)2G、采用SDR設(shè)備、更換多端口天線的思路進(jìn)行整合。具體方案選擇應(yīng)結(jié)合建設(shè)場景需求，考慮快速建網(wǎng)、體驗(yàn)優(yōu)先、成本優(yōu)先、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等綜合因素，同步考慮2/3/4G網(wǎng)絡(luò)的共建共享。