探析5G基站規(guī)劃建設(shè)的難點(diǎn)

劉智

【摘要】? ? 伴隨著5G時(shí)代的來臨，5G基站密度呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，基站選址數(shù)量也變得日益龐大。但量，由于我國(guó)目前正處在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，難免在基站規(guī)劃以及后期建設(shè)環(huán)節(jié)中存在著一些亟待解決的難點(diǎn)問題。為此，本文針對(duì)5G基站規(guī)劃建設(shè)所遇到的難點(diǎn)問題及其解決對(duì)策進(jìn)行了系統(tǒng)化的研究，希望所提出的觀點(diǎn)及建議可以穩(wěn)步推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G基站規(guī)劃建設(shè)? ? 難點(diǎn)問題? ?解決對(duì)策

引言：

在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展通信領(lǐng)域的重中之重，而5G基站能否得到科學(xué)合理的規(guī)劃以及優(yōu)質(zhì)高效的建設(shè)，直接決定著5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量及其技術(shù)優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)。因此，在全面開展5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，必須針對(duì)其難點(diǎn)問題及解決對(duì)策給予高度重視。盡快攻堅(jiān)各項(xiàng)技術(shù)難題，為我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效果提供可靠保障。

一、基站規(guī)劃方面的難點(diǎn)問題及解決對(duì)策

5G網(wǎng)絡(luò)雖然具有全面云化、功能靈活等眾多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)云化的過程中，也帶來了較大的跨層故障定界定位難題。其難點(diǎn)問題為：

首先，在5G基站建設(shè)初期，如果采用的是NSA架構(gòu)，就會(huì)導(dǎo)致4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)之間存在耦合現(xiàn)象。這就需要在5G基站建成后，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，也許會(huì)經(jīng)歷多次大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。從目前的實(shí)際情況來看，這一升級(jí)進(jìn)度相對(duì)較慢，周期較長(zhǎng)。

其次，在正式完成升級(jí)改造之前，將長(zhǎng)期存在站址約束、互操作配置復(fù)雜等弊端問題。在5G基站的后續(xù)使用過程中，由于受到5G高頻段的影響，會(huì)大大降低5G基站的覆蓋范圍。對(duì)于這一問題，唯有通過高密度組網(wǎng)外加建設(shè)更多的站型使之得以解決。但是，這無疑會(huì)給無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程建設(shè)以及后期維護(hù)工作帶來更大的工作量以及更大的難度。

再者，在應(yīng)用MassiveMIMO與波束賦形等多天線技術(shù)時(shí)，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)必須考慮到小區(qū)、頻率等因素，為了滿足5G在不同場(chǎng)景中的覆蓋需求，還需要增加波束規(guī)劃。這樣一來，必然會(huì)加大干擾控制的復(fù)雜程度，更給5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及后期運(yùn)維工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

上述問題的解決對(duì)策：

首先，在基站規(guī)劃階段，建議采用分布式基站（DU+AAU），因?yàn)檫@種基站模式不受機(jī)房數(shù)量的限制。此外，若是將所有DU集中放置，然后再將AAU遠(yuǎn)端放置于天面或者放置于支撐桿位置，也可以有效降低物業(yè)的協(xié)調(diào)控制難度。

其次，為了確保資源的高效利用，5G基站的規(guī)劃方案必須同時(shí)滿足運(yùn)營(yíng)商、覆蓋目標(biāo)、資源共享以及用戶發(fā)展需求，充分保證5G基站的共建共享。但從目前的實(shí)際情況來看，站點(diǎn)密度的大幅提升、站址獲取存在較大難度。因此，建議采用BBU集中部署的方式對(duì)5G基站基帶進(jìn)行集中化部署，確保各項(xiàng)資源的高效合理利用。從節(jié)約建設(shè)成本的角度來看，由于這種規(guī)劃方式可以有效縮短站址的建設(shè)工期，可以大大降低建設(shè)資金的投入，使建設(shè)成本得到有效控制。

最后，鐵塔公司應(yīng)聯(lián)合移動(dòng)、聯(lián)通、電信三家基礎(chǔ)電信企業(yè)，充分利用好現(xiàn)有的站址資源。對(duì)于那些新建站址，要做好通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃編制工作，最大限度的爭(zhēng)取政府支持，將站點(diǎn)建設(shè)工作納入到城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃體系當(dāng)中，尤其當(dāng)基站工程涉及到新建地鐵、高鐵、機(jī)場(chǎng)、火車站等大型公共場(chǎng)所和居民集中小區(qū)時(shí)，政府部門要結(jié)合通信設(shè)施建設(shè)需求進(jìn)行籠統(tǒng)規(guī)劃，給5G基站建設(shè)及相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)預(yù)留出足夠的空間，確保5G基站規(guī)劃的全面落地。

二、基站建設(shè)方面的難點(diǎn)問題及解決對(duì)策

2.1天面空間相對(duì)緊張

難點(diǎn)問題：在以往的4G基站建設(shè)中，采用的是“RRU+天線”這種安裝方式，而對(duì)于5G基站而言，通常會(huì)使用AAU代替RRU進(jìn)行安裝。也就是說，在5G基站建設(shè)中，需要通過“RRU+天線”這種方式共同組成一個(gè)二維平面陣列的有源天線，而且AAU中的RRU和天線是一個(gè)整體，既不可拆分，也不可與其他設(shè)備兼容。所以，5G網(wǎng)絡(luò)雖然需要獨(dú)立部署，卻需要與現(xiàn)有的2G＼3G＼4G無源天線共用同一個(gè)天面空間。由此導(dǎo)致天面空間相對(duì)緊張，甚至可能因?yàn)樘烀婵臻g不足，導(dǎo)致其中某一個(gè)站點(diǎn)無法正常使用。這一問題的存在，同時(shí)加大了5G基站的選址難度和建設(shè)難度。另外，在5G設(shè)備中，天線和射頻是一個(gè)合二為一的整體，中間無跳線連接。這種結(jié)構(gòu)設(shè)置雖然避免了因?yàn)楣に囋蛩鸬鸟v波告警，同時(shí)也加大了設(shè)備重量，這無疑給施工工藝和相關(guān)安全保障措施提出了更高的要求。

解決對(duì)策：針對(duì)上述問題，建議采用統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一建設(shè)的方式擬定5G基站規(guī)劃方案，以此來提高基站的共建共享水平。同時(shí)，還要加大社會(huì)資源的共享開放力度，比如路燈、監(jiān)控、交通指示桅桿這些公共設(shè)施共同為5G基站建設(shè)提供方便條件，通過“多桿合一”的方式緩解天面空間不足這一難題。

與此同時(shí)，政府相關(guān)部門也要加大對(duì)5G基站輻射無害的宣傳力度，同時(shí)加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，盡快落實(shí)強(qiáng)標(biāo)文件，做好各項(xiàng)監(jiān)督檢查工作，全面加快通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落地的進(jìn)程。

2.2機(jī)房空間改造需求較大

難點(diǎn)問題：5G基站建設(shè)需要與現(xiàn)有的2G＼3G＼4G網(wǎng)絡(luò)共用一個(gè)機(jī)房。但是，現(xiàn)有機(jī)房并不具備足夠的空間來安裝5GDU、電源設(shè)備以及傳輸設(shè)施這些運(yùn)行5G網(wǎng)絡(luò)所需要的各項(xiàng)設(shè)備。在實(shí)際開展5G基站建設(shè)的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)綜合柜剩余空間不足，就需要對(duì)現(xiàn)有的2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)的BBU設(shè)備進(jìn)行整合，或者增加新的綜合柜，有時(shí)還會(huì)對(duì)5GDU進(jìn)行掛墻安裝或者將其安裝在室外。但是，這種安裝在室外的方式同樣需要新增室外機(jī)柜。不僅如此，還需要引入交流電源，無形當(dāng)中加大了5G基站建設(shè)工程量。

解決對(duì)策：建議采用5G多模設(shè)備對(duì)2G＼3G＼4G原有設(shè)備進(jìn)行替換，或者直接安裝新型的綜合柜，也可以視情況將5GBBU安裝在墻面上，達(dá)到節(jié)省內(nèi)部空間的目的。另外，在針對(duì)5G基站進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，可以采用CDU+AAU分布式基站設(shè)定方式開展相關(guān)規(guī)劃工作。這種方式可以有效提高基站的整體規(guī)劃質(zhì)量，保證基站分布的科學(xué)合理性。另外，可以將AAU的遠(yuǎn)端放置于支撐桿區(qū)域樓頂，這樣則不需要機(jī)房，這種方式可以大大減少物業(yè)協(xié)調(diào)工作，使機(jī)房空間有限這一難題得到有效解決。此外，凡是需要放置5GDU的綜合接入機(jī)房，相關(guān)技術(shù)人員有必要針對(duì)原有的機(jī)房空間、電源配套、電池續(xù)航能力、機(jī)位提前進(jìn)行重新規(guī)劃，確保規(guī)劃方案的科學(xué)合理性，使現(xiàn)有資源得到高效利用，為5G基站建設(shè)環(huán)節(jié)創(chuàng)造有利條件。

2.3電源供電能力不足問題

難點(diǎn)問題：首先，當(dāng)5GAAU滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其功耗通常會(huì)超過1kW。在3G/4G/5G網(wǎng)絡(luò)共用一站的背景下，站點(diǎn)電源功耗極有可能會(huì)超過10kW，有些機(jī)房的供電需求甚至達(dá)到30kW。對(duì)此，很多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商采用多制式共站這種方式滿足機(jī)房供電需求，但事實(shí)上，很多現(xiàn)有機(jī)房的供電能力都無法滿足實(shí)際需求。其次，有些機(jī)房備用電池的電量并不能滿足2h容量這一需求。

解決對(duì)策：首先，要想解決機(jī)房供電能力不足這一問題，必須結(jié)合實(shí)際用電需求對(duì)機(jī)房電源進(jìn)行擴(kuò)容。其次，更換合適的備用電池。在選擇新的備用電池時(shí)，建設(shè)首選鐵鋰電池，因?yàn)殍F鋰電池的正極材料以磷酸鐵鋰為主，與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比較而言，鐵鋰電池在工作電壓、能量密度以及使用壽命等方面均表現(xiàn)出非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

不僅如此，鐵鋰電池還可以循環(huán)放電，備電能力高于鉛酸電池2倍以上，而且這種電池對(duì)于空間要求相對(duì)較低，非常適合用于5G基站建設(shè)，可同時(shí)滿足基站建設(shè)空間要求以及電源承載量要求。

2.4光纜資源問題

難題問題：在運(yùn)行5G網(wǎng)絡(luò)的過程中，需要應(yīng)用到大量的光纖傳輸資源。這就使得5G基站面臨著較高的中傳或回傳帶寬要求，而且各個(gè)站點(diǎn)都存在大量光纖資源消耗量。而現(xiàn)有條件并不能滿足此大的5G傳輸帶寬需求，很多城市和地區(qū)的5G站點(diǎn)都面臨著新增、擴(kuò)容傳輸設(shè)備和光纖資源的需求，有些站點(diǎn)甚至需要替換掉原有的傳輸設(shè)備。而這些新增與擴(kuò)容工作必然會(huì)涉及到管道改造工程，故存在較大的實(shí)施難度。

解決對(duì)策：針對(duì)上述問題，需要事先確定綜合接入點(diǎn)和DU集中點(diǎn)，再鎖定那些纖芯不足的區(qū)域，視情況對(duì)主干光纜進(jìn)行重新修建。確保在此區(qū)域內(nèi)，形成一個(gè)完善的主干光纜架構(gòu)。同時(shí)，還需要以綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)為基本單位，針對(duì)主干光纜現(xiàn)狀進(jìn)行全面檢查，之后根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行需求，實(shí)現(xiàn)主干光纜與各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的有效銜接。

三、基站運(yùn)行維護(hù)方面的難點(diǎn)及解決對(duì)策

難點(diǎn)問題：現(xiàn)階段，除了在5G基站規(guī)劃建設(shè)環(huán)節(jié)中存在一些阻礙問題以外，在5G基站運(yùn)行維護(hù)方面也存在著一些難點(diǎn)問題。比如很多人都誤以為5G基站存在電磁輻射問題，導(dǎo)致相關(guān)工作支持率較低，還有一些已經(jīng)建成并且投入使用的5G基站設(shè)施遭到人為破壞甚至被強(qiáng)行關(guān)閉。

之所以存在這些問題，主要原因在于相關(guān)運(yùn)行維護(hù)工作開展得不夠到位，其解決對(duì)策為：

首先，明確各方管理職責(zé)。5G基站建設(shè)雖然是一項(xiàng)公共設(shè)施，但政府、企事業(yè)單位和電信企業(yè)有必要肩負(fù)起運(yùn)行維護(hù)及日常管理工作。對(duì)此，各相關(guān)單位、各部門做好任務(wù)分工，在確保5G基站資源合理利用的同時(shí)，共同推進(jìn)其運(yùn)行維護(hù)工作;

其次，政府部門要加大宣傳引導(dǎo)力度。由于5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較短，很多單位和個(gè)人對(duì)其缺少足夠的認(rèn)知。導(dǎo)致很多人擔(dān)心建設(shè)5G基站存在電磁輻射，容易對(duì)人體健康造成傷害。對(duì)此，政府部門要充分利用好各種媒體資源，加強(qiáng)對(duì)5G知識(shí)的宣傳普及，盡快消除人們對(duì)5G基站的各種誤解，提高全社會(huì)對(duì)于5G基站建設(shè)支持度與接受度;

最后，加大監(jiān)督執(zhí)法力度。國(guó)家對(duì)于那些惡意破壞5G基站設(shè)施的行為要加大法制懲治力度，通過立法的方式杜絕任何單位及個(gè)人破壞或者強(qiáng)行關(guān)停5G基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于那些取得5G基站建設(shè)手續(xù)的運(yùn)營(yíng)商，政府應(yīng)給予相應(yīng)的鼓勵(lì)與支持。

政府部門還要將5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作納入到政府督查工作范圍之內(nèi)，加快推進(jìn)各地區(qū)建立起完善的5G網(wǎng)絡(luò)落地機(jī)制，并出臺(tái)有效措施對(duì)其落實(shí)情況進(jìn)行考核與監(jiān)督，確實(shí)各項(xiàng)工作的扎實(shí)有效開展。

四、結(jié)束語

現(xiàn)如今，5G基站建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，5G網(wǎng)絡(luò)即將大面積投入使用。在這種情況下，有必要針對(duì)5G基站規(guī)劃及建設(shè)難點(diǎn)問題進(jìn)行全面細(xì)致的研究，并從根源出發(fā)，探索各項(xiàng)問題的解決對(duì)策，提出切實(shí)有效的改革措施，加快推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況和融合情況，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)家發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)絕佳網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]徐婷.5G基站規(guī)劃建設(shè)存在的問題分析[J].中國(guó)新通信， 2021，23（02）：33-34.

[2]李琳.5G基站規(guī)劃建設(shè)的難點(diǎn)分析[J].中國(guó)新通信， 2020，22（06）：14.

[3]劉小芬.5G時(shí)代通信移動(dòng)基站規(guī)劃建設(shè)初探[J].智能城市， 2020，6（06）：33-34.