5G 2.6 GHz與700 MHz頻段基站天線建設(shè)策略

鄧安達(dá)，李浩，程日濤，馬春

（1.中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080；2.中國移動通信集團(tuán)有限公司，北京 100033）

1 天饋發(fā)展背景情況

1.1 歷程與現(xiàn)狀

中國移動網(wǎng)絡(luò)從2G 發(fā)展至5G，基站天線從單頻段擴展至多頻段，在無源天線之外發(fā)展出有源AAU，天線類型繁多，呈現(xiàn)出“兩多一快”（天饋系統(tǒng)多、天線種類多、迭代更新快）的特點。另外隨著天線降價與人工單價提升，天線設(shè)備購置費與天饋施工費呈現(xiàn)出基本相當(dāng)?shù)男聭B(tài)勢，加上天面租金貴、資源緊張的挑戰(zhàn)，共同推動著天饋建設(shè)思路的調(diào)整，圖1 為中國移動基站天饋發(fā)展歷程示意圖。

現(xiàn)網(wǎng)絕大部分基站為多制式、多頻段共址站，現(xiàn)網(wǎng)50% 以上基站兼?zhèn)銯DD 與TDD 系統(tǒng)。大部分天面資源較為有限，約60%～85% 基站每小區(qū)天線不超過2 個，2天線及以上基站可新增天面的比例一般不高于35%[1]。

單頻天線設(shè)備費600～1 000 元/副，雙頻天線1 500～2 000 元/副，F(xiàn)DD 與TDD 共用的多端口天線（如4488 或4448 天線）3 500～4 500 元/副。新裝天線施工費約1 000 元/副，拆除再新裝天線施工費約6 000 元/站[1]。

大部分天饋為租用鐵塔公司，長期運營需支付租金。若新增天線，增加30% 站點租金；若僅增加系統(tǒng)不增加天線，增加10%租金[2]。地面塔年租金基準(zhǔn)價約4.2 萬元，樓頂抱桿約1.1 萬元。避免增加天線對控制鐵塔租金快速上漲有利，尤其在塔類站點上其效果更為立竿見影[3]。

1.2 700 MHz天線情況

700 MHz 天線技術(shù)選型已經(jīng)確定采用4 通道天線。4通道相對2 通道，小區(qū)平均吞吐量增益約為10%～20%；RRU 產(chǎn)品具備4TR 能力，主流以4×60 W 4TR 站型為主，部分廠商規(guī)劃2T4R 及4×80 W 站型；天線振子可實現(xiàn)700—900 MHz 寬頻，4 通道產(chǎn)品寬度在400—500 mm，整體迎風(fēng)面積可小于0.8 m2的鐵塔要求。

中國移動共規(guī)劃3 類700 MHz 天線，包括2 類整合天線（第1 類為4+4+4 天線，適用于FDD 整合，涵蓋700 MHz 頻段、900 MHz 頻段及1 800 MHz 頻段，每頻段4 通道；第2 類為4448 天線，在4+4+4 天線頻段及通道基礎(chǔ)上，再增加支持TD-LTE F 頻段，該頻段8 通道）和1 類獨立天線（700 MHz 頻段4 通道天線，為少量特殊場景預(yù)留靈活性）。

2 天饋整合思路與方案

2.1 總體思路

（1）堅持采用多頻段多端口獨立電調(diào)天線進(jìn)行天面整合，避免新增抱桿，控制租金上漲，保障工程進(jìn)度。

新增天面短期一次性建設(shè)投入（天線設(shè)備費與施工費）少，但天饋年租金高，從長遠(yuǎn)看天面整合的總投入更低，尤其對于塔類站點。測算表明，普通抱桿站5～8 年后、塔類站點1～3 年后天面整合的累計投入小于新增天面。

（2）統(tǒng)籌考慮制式（TDD/FDD）、4G/5G、頻段高低、天線難度、網(wǎng)優(yōu)要求、制定天面建設(shè)方案，避免天面頻繁施工“翻燒餅”。

1）堅持以“我”為主，2.6 GHz 網(wǎng)絡(luò)要持續(xù)建設(shè)，700 MHz 與2.6 GHz 網(wǎng)絡(luò)天面建設(shè)統(tǒng)籌考慮。

2）基站總體天面目標(biāo)以單小區(qū)2 天面為主。盡量按“有源、無源分割”、“TDD、FDD 分割”的原則進(jìn)行天饋整合。當(dāng)5G 2.6 GHz 基站采用64/32 通道AAU 時，AAU 一套，其它系統(tǒng)整合為一套；當(dāng)5G 2.6 GHz 基站采用8 通道RRU 或無5G 2.6 GHz 基站時，F(xiàn)DD 系統(tǒng)整合成一套，TDD 系統(tǒng)整合成一套。

2.2 分場景方案

后續(xù)5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將逐步由城市擴展至鄉(xiāng)村，一般包括四大類場景。

（1）場景大類1（已建5G 2.6 GHz 基站，2021 年新建700 MHz 基站）

該大類場景多為容量基站，5G 2.6 GHz 天饋以AAU為主（占比90% 左右），AAU 獨占1 副獨立天面；少量5G 2.6 GHz 天饋為8 通道RRU+含D 頻段8 通道無源天線；前期已進(jìn)行過天面整合，本期需對無源天饋再整合。

當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)單小區(qū)有2 個以上的天面且有AAU 時，4448天線可作為“兜底”天線（對應(yīng)圖2 子圖1、2）；若更精細(xì)設(shè)計，當(dāng)天面不少于2 個，且當(dāng)前存在純FDD 制式天線時，以4+4+4 天線替換整合（對應(yīng)圖2 子圖3、4）；當(dāng)僅有1 個天面時，無法再整合700 M，需新增天面或另選其它有條件的基站建設(shè)700 M（對應(yīng)圖2 子圖5）。

圖2 中天線不同編號對應(yīng)的類型說明如下：

1）天線1：5G 2.6 G AAU；

2）天線2：純TDD 8 通道天線（如FA 天線、FA/D天線等）；

3）天線3：不含700 M 的純FDD 天線（如900 M 天線、1 800 M 天線，900 M/1 800 M 天線）；

圖1 中國移動基站天饋發(fā)展歷程示意圖

圖2 場景大類1天饋建設(shè)方案示意圖

4）天線4：4488 天線（900 M+1800 M+FA 頻段+D頻段）；

5）天線5：4+4+4 天線（700 M+900 M+1800 M）；

6）天線6：4448 天線（700 M+900 M+1 800 M+FA頻段）；

7）天線7：700 M 單4 天線。

（2）場景大類2（基站同時建設(shè)5G 2.6 GHz 和700 MHz）

兩項工程，天面整合一步到位。

當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)為兩天面高容量場景時，采用2.6 GHz AAU與4448 天線進(jìn)行全部2 副天線的替換（對應(yīng)圖3 子圖1）。

當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)為三天面高容量場景時，保留1 副純TDD 8通道天線，采用2.6 GHz AAU 與4+4+4 天線進(jìn)行其余2副天線的替換（對應(yīng)圖3 子圖2）。

當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)為雙天面低容量場景時，采用4+4+4 天線整合700 M 與其它FDD 頻段，采用FA/D 天線整合5G 2.6 GHz 8 通道RRU 與現(xiàn)網(wǎng)TDL 8 通道天線（若現(xiàn)網(wǎng)TDL 天線已支持D 頻段可不更換、對應(yīng)圖3 子圖3）。

當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)為單天面高容量場景時，若可新增天面且容量需求極高，替換成4448 天線+AAU，否則保持4488 天線不變（5G 2.6 GHz 采用8 通道RRU），新增單700 M 天線；若不可新增天面，則無法同時建設(shè)2.6 GHz 和700 MHz（對應(yīng)圖3 子圖4）。

（3）場景大類3（基站只建設(shè)5G 2.6 GHz）

該場景大類基本分析思路與場景大類2 類似且更簡單，高容量場景5G 采用AAU，低容量或天面受限場景5G 采用8 通道，無需考慮700 MHz 天饋需求。

（4）場景大類4（基站不建設(shè)5G 2.6 GHz，只建設(shè)700 MHz）

該場景大類大部分位于偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)或農(nóng)村。

若原有2 副天面，則F 頻段保持不變，其他頻段用4+4+4 天線整合。

原有F 頻段1 副天面，對于普通地面塔站可新增4+4+4 天線（普通地面塔租金基準(zhǔn)價含單小區(qū)2 天面，該場景中新增天線租金不變）；對于天饋類型為非地面塔的，若F 為常規(guī)8 通道天線，可采用4448 天線整合現(xiàn)有F 頻段；若F 為高增益天線，新增4+4+4 天線。

原有900 MHz 1 副天面的，替換為4+4+4 天線。

3 天線需求預(yù)估

3.1 700 MHz天線需求預(yù)估

根據(jù)700 MHz 建設(shè)規(guī)模、天饋分場景方案及前期工程相關(guān)比例推算，參考A 省數(shù)據(jù)，預(yù)計700 M 天線中4+4+4天線需求最大，各類含700 MHz 天線比例如表1 所示：

表1 700 MHz天線類型比例估算表

3.2 2.6 GHz天饋整合天線需求預(yù)估

根據(jù)5G 目標(biāo)網(wǎng)中2.6 G 基站與700 M 基站的關(guān)系，統(tǒng)籌考慮天線需求，其中部分站點不建設(shè)700 MHz，需為2.6 GHz 基站單獨考慮天線需求。

前兩期4488 天線使用比例超過50%，后期項目建設(shè)區(qū)域系統(tǒng)復(fù)雜度和天面緊張程度低于前兩期，預(yù)計4488 天線的使用比例應(yīng)小于40%。2.6 G 天饋整合還會涉及使用4+4天線。這兩類天線均應(yīng)優(yōu)先利用替換拆除下來的舊天線。

3.3 天饋建設(shè)建議

對于后續(xù)5G 建設(shè)站點，分為“同時建設(shè)700 MHz 和2.6 GHz”、“只建設(shè)2.6 GHz”和“只建設(shè)700 MHz”三類，根據(jù)啟動時間和工期要求，協(xié)同精準(zhǔn)施策。

對于只建設(shè)2.6 G 站點，優(yōu)先利舊前期工程和本期700 MHz 建設(shè)中拆除的天線，提前做好天線可利舊統(tǒng)計，若無庫存再謹(jǐn)慎購買新天線。

4 結(jié)論

圖3 場 景大類2天饋建設(shè)方案示意圖

本文簡要回顧基站天線發(fā)展歷程，針對中國移動基站天饋“兩多一快”的特點，天線設(shè)備購置費與天饋施工費基本相當(dāng)?shù)男聭B(tài)勢，以及天面租金貴、資源緊張的挑戰(zhàn)，提出堅持采用多頻段多端口獨立電調(diào)天線進(jìn)行天面整合，統(tǒng)籌考慮制式（TDD/FDD）、4G/5G、頻段高低、天線難度、網(wǎng)優(yōu)要求、避免天面頻繁施工“翻燒餅”的天饋建設(shè)總體策略，確定以單小區(qū)2 天面為主的天面目標(biāo)，“有源、無源分割”、“TDD、FDD 分割”的天饋整合原則。統(tǒng)籌考慮5G 2.6 GHz與700 MHz，結(jié)合5G 建設(shè)節(jié)奏，確定4 個場景大類，分別提出細(xì)化天饋整合建設(shè)方案?；诜謭鼍胺桨负驼{(diào)研掌握的工程相關(guān)比例，進(jìn)行5G 天饋整合天線需求預(yù)估。對于將同時建設(shè)5G 700 MHz 和2.6 GHz 的站點，提出天饋整合“一步到位”的建議。并建議提前做好前期歷次工程中的天線拆除統(tǒng)計，對于只建設(shè)5G 2.6 GHz 的站點優(yōu)先利舊已拆除天線，以降低總體支出。