面向5G的鐵塔公司網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及應(yīng)用策略探討

張建

【摘要】隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已逐漸進(jìn)入5G時(shí)代。5G通信是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)的重點(diǎn)，也是引領(lǐng)各種網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)與應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。而我國(guó)的鐵塔公司作為一個(gè)大型通信基礎(chǔ)設(shè)施綜合服務(wù)的企業(yè)，主要負(fù)責(zé)室外基站與室內(nèi)分布系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。在這5G通信全面發(fā)展的時(shí)期，應(yīng)從全局出發(fā)，全面規(guī)劃建設(shè)基站，合理安排配套設(shè)施，最大程度的降低重復(fù)建設(shè)，進(jìn)而有效提升投資效率。本文結(jié)合鐵塔公司網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，

【關(guān)鍵詞】5G;鐵塔公司;網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃;應(yīng)用策略

中圖分類號(hào)：G212? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.12.089

移動(dòng)通信給人們的生活帶來(lái)了翻天覆地的變化，人們一直在追求更高性能的移動(dòng)通信。為了有效應(yīng)對(duì)未來(lái)快速增長(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量、龐大的設(shè)備連接規(guī)模以及各種新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷涌現(xiàn)，5G移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。5G應(yīng)用在了社會(huì)的很多領(lǐng)域，5G不受時(shí)間與空間的限制，為用戶提供了更快的接入速率，使其有更好、更真實(shí)的體驗(yàn)，不管是移動(dòng)性還是流量密度，都會(huì)進(jìn)一步得到費(fèi)用節(jié)省。

1. 5G關(guān)鍵技術(shù)

1.1 全頻譜接入

全頻譜接入的范圍包括了高于6GHz的高頻段和低于6GHz的低頻段。低頻段是其核心頻段，能夠達(dá)到無(wú)縫覆蓋;高頻段主要是一個(gè)提高熱點(diǎn)區(qū)域容量和速率的輔助頻段。而全頻譜在組網(wǎng)中融合了高頻和低頻，充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了高速率、無(wú)縫覆蓋等技術(shù)要求。但就傳播特性而言，高頻段和低頻段還存在明顯差異，當(dāng)前，移動(dòng)通信中高頻段的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)是研究發(fā)重點(diǎn)，該頻率資源十分豐富，可以滿足5G時(shí)代對(duì)速度和容量的高要求，可以讓用戶的傳輸速率大于10Gbps。

1.2 超密集組網(wǎng)

超密集組網(wǎng)的目的是為了滿足2020年以來(lái)人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的需求。具體是用了非常密集的基礎(chǔ)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施完成的組網(wǎng)，這樣的好處是大大提高了頻率復(fù)用的效率，也讓一些熱點(diǎn)地區(qū)的系統(tǒng)容量實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。超密集組網(wǎng)主要應(yīng)用于地鐵、密集街區(qū)等眾多場(chǎng)所。隨著小區(qū)部署能力的增加，也將面臨許多新技術(shù)帶來(lái)的傳輸資源、移動(dòng)性等問(wèn)題。為應(yīng)對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建用戶體驗(yàn)強(qiáng)、易維護(hù)、易部署的輕型網(wǎng)絡(luò)。

1.3 新型多址技術(shù)

新型多址技術(shù)的代表主要有多用戶共享接入MUSA技術(shù)和稀疏碼多址SCMA技術(shù)等，利用基于相同資源的多用戶信息通過(guò)疊加是傳輸方式，采用了常用的接收算法，在接收側(cè)對(duì)多個(gè)用戶的信息時(shí)進(jìn)行了分離，不僅提升了系統(tǒng)頻譜效率，也促進(jìn)了接入容量的明顯提升。此外，采用免調(diào)度傳輸方式還可以簡(jiǎn)化信令流程，從而有效降低空口傳輸中產(chǎn)生的時(shí)延。

1.4 先進(jìn)編碼調(diào)制

5G的應(yīng)用場(chǎng)景有很多，性能指標(biāo)也有很大的差異性。這就需要有更先進(jìn)的信道編碼設(shè)計(jì)與路由策略來(lái)降低節(jié)點(diǎn)間的干擾，使空口的傳輸特性得到充分利用，從而有效滿足系統(tǒng)高容量需求。先進(jìn)的調(diào)制編碼包括了很多項(xiàng)的單點(diǎn)技術(shù)，主要?jiǎng)澐譃殒溌芳?jí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編碼、鏈路自適應(yīng)三大領(lǐng)域。

2. 5G部署對(duì)鐵塔公司的影響分析

2.1 5G發(fā)展策略對(duì)鐵塔公司的影響

當(dāng)前，5G網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)部署與發(fā)展策略還未完全確定，這就需要及時(shí)做好與各大通信企業(yè)的溝通銜接。在覆蓋場(chǎng)景上，鐵塔公司需要對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域與重要場(chǎng)景的資源承載能力進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)做好站址資源的儲(chǔ)備。在部署方式上，5G最初采用的是合設(shè)方式，一般部署在基站機(jī)房，遠(yuǎn)期CU/DU分離，云化部署可以為鐵塔帶來(lái)重點(diǎn)機(jī)房與前傳需求。在站型選擇上，鐵塔公司要對(duì)社會(huì)資源的承載力、站址分布以及安全性進(jìn)行全面評(píng)估。而在傳輸方式上，鐵塔公司可利用與物業(yè)、政府等關(guān)系，在5G前傳和傳輸節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。

2.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)的變化

從規(guī)劃內(nèi)容上看，5G對(duì)鐵塔站址資源以及5G部署的難點(diǎn)與成本產(chǎn)生了有一點(diǎn)的影響，也提出了相應(yīng)的對(duì)策。從規(guī)劃流程上看，5G規(guī)劃與4G有些相似，都包含了規(guī)劃準(zhǔn)備、預(yù)規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃。但5G規(guī)劃的重點(diǎn)區(qū)域是高速鐵塔、商務(wù)區(qū)等。從規(guī)劃要點(diǎn)上看，5G重點(diǎn)應(yīng)用的場(chǎng)所是一些繁華城區(qū)和熱點(diǎn)區(qū)域，建立微站是一種有效的方式，因此需要規(guī)劃較多的微站。

2.3 5G站點(diǎn)選址的影響

在頻段分布上，5G的黃金頻段大約在3.5GHz-5GHz的超高頻毫米波，與4G相比，5G網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度大。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與模式上的要求與傳統(tǒng)的有很大的不同，其比較明顯的區(qū)別是基站的數(shù)量將大幅度增加。在選址原則上，應(yīng)遵循覆蓋連續(xù)性、容量合理性、成本最優(yōu)的原則。按照蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均勻布置基站站址。

2.4 其他方面的影響

5G基站架構(gòu)發(fā)了很大的變化，由兩級(jí)結(jié)構(gòu)變化到了三級(jí)結(jié)構(gòu)。設(shè)備參數(shù)也發(fā)生了改變，如功耗提升、體積減小重量增加等。室外站點(diǎn)天面的影響、室分趨勢(shì)的變化、傳輸接入的要求等。

3. 面向5G的鐵塔公司網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)用策略

3.1 站點(diǎn)選址策略

站點(diǎn)的選址前，應(yīng)做好存量站址評(píng)估，全面評(píng)估站址資源的可用性。其中包括對(duì)機(jī)房配套的需求進(jìn)行分析，覆蓋方向、隔離度等影響因素，此外在新增設(shè)備與改造原有站點(diǎn)時(shí)要結(jié)合的意見。區(qū)域選取的原則要按照優(yōu)先級(jí)排列，場(chǎng)景類型密集城區(qū)要大于一般城區(qū);業(yè)務(wù)場(chǎng)景豐富度：優(yōu)選多場(chǎng)景區(qū)域，羅列區(qū)域內(nèi)典型場(chǎng)景;道路測(cè)試難易度：優(yōu)選低速、可隨時(shí)停車。站址布局的要求，5G站址布局密集市區(qū)的站間距應(yīng)在200-300米左右，城區(qū)與縣城的站間距為300-400米左右。

3.2 站點(diǎn)形態(tài)應(yīng)對(duì)策略

5G通信基站的建設(shè)具有低、小、密的特點(diǎn)，可通過(guò)推進(jìn)復(fù)用、共享城市已有的可用資源，也可以規(guī)劃安全美觀的智慧燈桿、小型微站等集成多功能新型基礎(chǔ)設(shè)施，從而快速實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與覆蓋。立足于基站群模式，宏微、室內(nèi)外等相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)布局，全面考慮供電保障與傳輸接入。5G微站不同于宏站的單站獨(dú)立性，宏站建設(shè)方案不能直接用于建設(shè)微站。應(yīng)遵循“基站群”的建設(shè)理念，綜合考慮宏站、微站、室內(nèi)分布情況，確保布局的合理性與有效性，整合供電保障和傳輸接入兩大關(guān)鍵配套設(shè)施，為“基站群”中的微站提供整體保障。而微站常見建設(shè)模式有面、線等模式，面一般是住宅小區(qū)、商業(yè)街、景區(qū)園區(qū)等面狀覆蓋場(chǎng)景，線一般是城市道路、街道等線狀覆蓋場(chǎng)景。

3.3 站點(diǎn)獲取策略

當(dāng)前，我國(guó)鐵塔慢慢走向共享的道路，通信行業(yè)的資源共享也逐漸增多，因此，在確保質(zhì)量的基礎(chǔ)上，能夠極大的降低資源浪費(fèi)，防止鐵塔多建而產(chǎn)生浪費(fèi)的現(xiàn)象。基于5G建設(shè)成本增加的壓力，鐵塔公司可在滿足通信要求的前提下，可面向社會(huì)發(fā)展“社會(huì)塔”的目標(biāo)。可通過(guò)社會(huì)資源分析等方法實(shí)現(xiàn)站址資源的充分獲取。為了積極應(yīng)對(duì)5G基站建設(shè)的資源儲(chǔ)備，可縮短建設(shè)周期，以保障5G網(wǎng)絡(luò)快速完成組網(wǎng)。

3.4 配套設(shè)施建設(shè)

一方面，宏站的配套設(shè)施。首先，塔桅天面的要求。為了方便布線和后期維護(hù)，普通抱桿安裝要預(yù)留足夠的空間，而對(duì)于屋面美化方柱的安裝要在罩內(nèi)留下空間，以滿足其通風(fēng)散熱的能力。其次，外電引入方案。按照5G設(shè)備功耗情況，可新引入一路優(yōu)于三類的市電電源，同時(shí)確保市電容量的合理性。接著，開關(guān)電源設(shè)備改造的要求，按照當(dāng)?shù)?G設(shè)備功耗，確定其基站開關(guān)電源容量。最后，蓄電池的配置要求要按照5G設(shè)備功耗與運(yùn)營(yíng)商提出的備電時(shí)長(zhǎng)等諸多因素來(lái)確定蓄電池的改造方案，同時(shí)確保電池容量的合理性，滿足要求的同時(shí)兼顧建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)行。此外，還需按照基站冷量要求配置適合的空調(diào)。另一方面，微站的配套設(shè)施。微站的建設(shè)要以小、快、省、強(qiáng)等要求，盡量做到降低投資與建設(shè)時(shí)間。微站供電保障可分為集中供電與分布供電兩種方式。在微站傳輸接入方面，可按照傳輸網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際要求，在住宅小區(qū)、商業(yè)街區(qū)、工業(yè)園區(qū)等覆蓋場(chǎng)景中，選取其中心位置當(dāng)作本區(qū)域的綜合接入點(diǎn)，鐵塔公司負(fù)責(zé)綜合接入點(diǎn)到微站之間傳輸線路的投資建設(shè)。

3.5 室內(nèi)建設(shè)

目前，5G室內(nèi)分布系統(tǒng)可采用的解決方案有兩種：一是建設(shè)新型光纖分配系統(tǒng)，該方案可以適應(yīng)5G高頻段的需求，方便不同系統(tǒng)間的資源共享。二是分布式微站，使用現(xiàn)有的4G分布式微站，但由于5G需要支持多模共用，所以需要額外建立新的微站。

3.6 項(xiàng)目管理策略

5G基站建設(shè)需要在傳統(tǒng)宏站建設(shè)模式的基礎(chǔ)上，大量微站建設(shè)將成為5G基站建設(shè)的必要補(bǔ)充手段。而微站項(xiàng)目的管理應(yīng)當(dāng)遵守“快、省、強(qiáng)”的原則，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)，微站建設(shè)模式可選擇“自主選址+交鑰匙”形式，以簡(jiǎn)化項(xiàng)目管理流程，使項(xiàng)目在達(dá)到建設(shè)質(zhì)量的前提下，縮短建設(shè)工期，從而將控制建設(shè)投資控制在合理的范圍內(nèi)，以確保項(xiàng)目順利完成。按照管理模式的不同，項(xiàng)目管理可分為EPC項(xiàng)目總承包、施工總承包和傳統(tǒng)項(xiàng)目管理等模式。其中EPC工程總承包管理方式是鐵塔公司負(fù)責(zé)選址、監(jiān)理與驗(yàn)收，其他外市電、建設(shè)方案、采購(gòu)、施工等各方由總承包商負(fù)責(zé)。施工總承包管理方式為鐵塔公司負(fù)責(zé)選址、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和線上材料采購(gòu)，其他外市電、線下材料采購(gòu)和施工由施工總承包商承擔(dān)。傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理方式是鐵塔公司負(fù)責(zé)選址、物資采購(gòu)、設(shè)計(jì)和監(jiān)理，其他外市電與施工由承包商負(fù)責(zé)。在主導(dǎo)選址的前提下，要盯緊一頭一尾，也就是建設(shè)方案和驗(yàn)收。對(duì)于外市電投資造價(jià)較大的建設(shè)項(xiàng)目，條件成熟區(qū)域可以考慮引入施工競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，挑選多家外電單位公開比價(jià)，優(yōu)先選擇造價(jià)低、工期快、施工質(zhì)量合格的施工單位和引電方案。同時(shí)，做好驗(yàn)收管理工作，確保施工質(zhì)量和安全。

結(jié)語(yǔ)：綜上，5G是通信領(lǐng)域一次重大的改革升級(jí)，極大的推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展，5G的應(yīng)用為用戶提供了快速的傳輸速率，用戶體驗(yàn)也更加真實(shí)，也在一定程度上節(jié)省了規(guī)劃建設(shè)成本，是一次信息技術(shù)的有效轉(zhuǎn)型。鐵塔公司應(yīng)在5G戰(zhàn)略部署中，重點(diǎn)規(guī)劃站址儲(chǔ)備與配套資源，全面掌握微站資源與設(shè)施建設(shè)，形成自己的優(yōu)勢(shì)，從而在5G發(fā)展的同時(shí)，提升自身鐵塔規(guī)劃建設(shè)能力。

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