2021/01运营一线Communication&Information Technology
建设方案的研究
龚戈勇，刘洋，丁远
（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京210009）
摘要：随着5G牌照和相关频率许可的落地，广电5G试验网已在各个省份逐步开展，其建设速度也在稳步推进。面对不断稀缺的天馈资源，如何进行5G天馈系统的建设成为摆在广电网络建设部门前的一道难题。通过分析广电5G的天馈设备的技术特点和与中国移动的共建共享策略，提出广电5G融合组网的天馈系统建设方案，包括新建站的杆塔配置原则，共址现有站点天馈杆塔共享及改造流程，为广电5G网络的快速搭建提供参考。
关键词：5G网络；AAU单元；天馈系统；M0CN
中图分类号：TN929.53文献标识码：A文章编号：1672-0164（2021）01-0018-04
1前言
2019年6月工信部正式向国内四家公司发放5G商用牌照，中国广电正式成为国内第四大电信运营商。在此基础上中国广电获得了700MHz频段和4.9GHz频段5G系统频率使用许可，广电将以此为契机建设一个汇集广播电视现代通信和物联网服务的5G网络。截至3月底中国移动、电信和联通三大运营商已建成5G接近20万个，而广电目前只在数个城市进行试验网的少量建设，其5G无线网络建设迫在眉睫。点采用TDD制式60M带宽（49000MHz〜4960MHz）。在5G系统中广电700MHz频段具有穿透性强、损耗低、覆盖范围广的特点，实现同等面积的覆盖区域，2.6GHz频段组网所需数是700MHz组网的5倍；3.5GHz频道组网所需数是700MHz组网的6倍；4.9GHz组网所需数是700MHz组网的9倍m o
因此，广电5G系统可综合利用各频段的优势开展融合组网：700MHz频段用于广覆盖，作为打底网满足覆盖需求；4.9GHz频段作为容量层，用做热点区域的深度覆盖；3.3GHz作为室分频段，推进室内外协同覆盖。融合组网如图1所示。
2广电5G系统天馈的特点
2.1广电5G系统技术特点
5G系统具有低时延高可靠性、大容量、大连续等特点，其采用新的网络架构、物理层技术将影响整个网络的规划和建设。中国广电主要基于获批的5G频段700MHz和4.9GHz作为室外覆盖5G承载频率：
其中700MHz站点采用FDD制式，上下行各采用2*40MHz（上行703〜748MHz，下行758〜803MHz）; 4.9GHz站
微站补充层
（覆盖补盲、容量吸收）
价值室分层
（容量吸收、覆盖补盲）杆/微站
第二层：低层微站第二层：低层微站
宏站覆盖层
“.（广域覆盖）衣架制作
Massive
MIMO宏站
第一层：高层宏站
热点区域
居民区居民区
图1广电5G系统融合组网
第三层：室分站街道站
Massive
MIMO宏站
2.2广电5G系统对天馈的要求
广电5G系统700MHz由于频段低，波长长，天线阵子较大，对应的天线也长，FDD Massive MIMO赋形效果相对不佳，700MHz频段暂时无法支持Massive MIMO，当前厂家该频段的天馈设备基本采用RRU+天线的模式。而4.9GHz由于频段高，适合用Massive MIMO技术，采用基于天线和射频单元集成一体化的AAU有源天线单元，如图2所示。 2.3与中国移动共建共享
2020年5月20日中国广电宣布与中国移动签署5G共建共享合作框架协议，开展5G共建共享以及内容和平台合作。通过与中国移动共建共享，可以降低广电5G网络投资成本，缩短建设周期，有利于广电5G网络的较快部署，实现5G业务快速开通及应用。广电与中国移动之间可采用MOCN技术进行共建共享，即一套无线网络可以同时连接到广电和中国移动各自的核心网节点，实现两个运营商共享同一套无线网络设备葺如图3所示。
700MHZ
4T4R天线
RRU单元
4.9GHZ
图2广电5G系统天线部署方式
为了支持超高下载速率，5G系统AAU单元采用了超大规模天线阵列，具有更强的分集接收能力，可大幅提升小区频谱效率，提升容量和覆盖范围。在外形上5G系统AAU单元与传统的4G系统RRU单元差异性明显：5G AAU(64TRX)单元面积比传统设备有所下降，5G AAU单元的挡风面积约0.4nf，相比传统设备(天线+RRU)平均降低了20%,5G系统AAU单元迎风面积的变化使铁塔风荷载可降低15〜20%，对铁塔承载力的要求有所降低；宽度相比传统天线有所增加，比传统4G天线增加了近40%[2\对天面安装AAU单元的抱杆承载能力要求更高。广电5G天馈设备与4G系统对比如表1所示。
由表1可看出，广电5G天馈AAU单元和“大一号”700M频段天线给广电5G天馈建设带来较大的压力，建设工程方案难度更高，灵活性更低。
中国广电
5G核心网
广电5G终端广电5G终端移动5G终端
承载网
(广电自建)
中国广电
自建5GNR
NR NR
图3广电与中国移动MOCN共建共享
(1)700MHz频段MOCN共建共享方案
中国广电与中国移动合作利用700MHz的优势实现5G网络的广覆盖。此频段的共建共享中广电700MHz有覆盖优势，中国移动有站址、天面、传输等资源。广电与中国移动共享无线主设备，二者的终端分布通过BBU路由连接到各自核心网。
(2) 4.9GHz频段MOCN共建共享方案
中国广电4.9GHz频段与中国移动5G频谱4800MHz〜
表1广电5G天馈设备与4G参数对比
特征
5G天馈设备
(700M RRU+天线)
5G天馈设备
(4.9GAAU单元)
4G天馈设备
(RRU+天线)
尺寸及迎风面(H*W*D)天线：1399*499*199mm，夭线：1360*320*105tnm，迎风面积＜0.71rf;795*395*220mm迎风面积约0.52nf; RRU:400*300*150mm RRU:422X218X133mm
sis压片频段703〜803MHz 3.4GHz〜3.6GHz1800MHz/2100MHz 机顶输出功率200W200W2*60W
供电方式
DC:-48V DC:-48V DC:-48V AC:220V/110V AC:220V/110V AC:220V/110V
典型功耗450W810W250W
最大功耗780w1200W400W 重量约22+23Kg40kg约14+23kg 4900MHz相邻，通过与中国移动合作共建共享，将广电4.9GHz频段(60M)与移动4.9GHz(100M)整合形成160M带宽，共同建设支持4800MHz〜4960MHz的，二者的终端分布通过BBU路由到各自核心网。
3广电5G系统天馈建设方案
随着无线通信的快速发展，一个天馈已出现“多运营商、多系统、多代同堂”的情况，在此基础上新增广电5G天馈系统天面资源紧张局面将进一步加剧。广电5G网络
蝶形胶布
I2021/01|运营_线|Communication&Information Technology
视野图在建设过程中将充分利用三大运营商、中国铁塔的站址及配套资源。考虑到现有天馈资源情况，中国广电可以考虑在与中国移动5G共建共享合作框架协议范围内，灵活利用移动现有天馈设备进行共建共享建设，将天馈资源进行整合，满足广电5G天馈设备的安装，实现其5G网络的低成本快速部署。
3.1广电5G天馈建设方案
(1)新建
利用广电现有自有物业站址资源，通过采用新建的方式可以保证有充足的抱杆资源来满足本期广电5G新增天馈设备的安装需求。在站点建设过程中，可根据新增广电5G无线设备的空间、备电时长和天馈设备挂高等需求，选择对应的机房、杆塔：新址楼面站点，如无美化需求时其天馈部分可采用抱杆或者支撑杆，对于比较敏感的站点为了考虑与周边环境相协调，通过各种美化型天线外罩的杆体以减少了周边居民对天线的恐惧和抵触；新址地面塔一般采用通信杆或者是角钢塔，部分特殊场景也可以采用美化灯杆。
(2)共址现有
无水炮泥
5G建设初期，密集城区、市区等热点场景将是广电5G建设的主要场景，这些场景新建站选址困难，一般考虑优先共址现有进行建设。考虑到中国移动5G室外站目前主要以2.6GHz频段进行组网，4.9GHz站点建设很少。所以广电5G站点在逬行共址建设时可根据站点有、无中国移动GSM900系统两种场景进行分析。
A、共址站已有中国移动GSM900系统
对于共址站点已有移动GSM900系统的站点，在进行广电5G系统700诵频段建设时，可以考虑将现有移动GSM系统900MHz天线原位替换为支持广电700MHX和移动900MH濒段的多频天线，新增5GRRU单元安装在杆塔平台或者机房内即可实现广电5G700M频段系统的快速组网(后期RRU单元将能同时支持5G系统700MH2和GSM系统900MHz)，且由此带来的杆塔租金增加成本较低。
该类型站点在进行广电5G系统4.9GH濒段建设时，可与中国移动协商同步在站点进行4.9GH2系统的建设，实现两家单位在天馈新增一套AAU单元即可满足组网要求。
B、共址站无中国移动GSM900系统
对于共址站点无移动GSM900系统的站点，在进行广电5G系统700MHz频段建设时只能在天馈部分新建相应的RRU和天线设备。考虑到现有杆塔挂载能力一般相对较弱，共享压力大，需要结合广电5G天馈设备的特点，充分挖掘站点杆塔的潜力，对塔桅迸行有效整合改造豎改造流程可参考图4。
对于现网天馈无多余抱杆安装5G天馈设备的，可根据站点杆塔本身的特征迸行有效的整合：
(1)拆除景观类铁塔部分造型负荷(如装饰轮、装饰圈、灯盘、外罩等)，可有效释放塔身承载力余量。
(2)将现有系统的RRU安装在天线背面，或将RRU降至塔底安装，减小风荷载并为天线预留安装空间。
图4现有塔桅改造谦程
(3)落地塔拆除平台，平台抱杆改为紧贴塔身抱杆。
(4)支架式抱杆杆塔可将原有一层3根抱杆改造为6根抱杆，考虑到天线水平隔离度和施工安装方便，通过采取增加支臂长度方式保障各系统天线的隔离度和安装施工空间，如图5所示。
图5支架式抱杆鉄塔类平台改造前后对比
(5)绿化带塔顶部是集束天线，可以将集束天线拆除，安装简易避雷针，在塔身新増抱杆安装运营商原有天线，根据荷载替换原则，塔身还有富余量来新増5G天馈设备。
(6)仿生树类塔，在不影响美观的前提下，拆除部分般，释放塔身承载力禺新增天线荷载。
⑺高度小于30米的简易塔，替换原有3米抱杆为2米抱杆(或1.5米抱杆)，以减轻塔身重量。
(8)对于存在较多的2/3G系统的站点，可以与运营商协商对现有的2/3G天线进行退网，将清理出来的抱杆空间以便新增5G天馈设备。
(9)运营商天线无法合路的情况下，可以将迎风面积较大的天线降低高度，节省出的承载力余量挂设新增天线设备。
(10)天面难以新增抱杆，在核实杆体承重后，可通过抱杆接续及加辅杆利旧现有抱杆，如图6所示。
4结语
5GM站天馈系统作为各大运营商的网络建设难点，难度大，周期长，容易影响整个站点的建设周期。广电5G天馈系统建设方案在充分利用现有资源的基础上，结合广电5G系统的特点和与中国移动共建共享的相关建设方案，提前规划和整改，可有效节约网络建设成本的同时实现广电5G网络的快速覆盖。抵
參考文献
[1]3OT.System Architecture for the5G System：
Stage2.TS23.501[S]. Dec.2018.
[2]岳胜，于佳，苏蕾，等.5G无线网络规划与设计
[M].北京：人民邮电出版社,2019:112-115.
[3]汪丁鼎，许光斌，丁巍，等.5G无线网络技术与
规划设计CM]•北京：人民邮电出版牡,2019：325-328.
[4]马涛.5G网络共享共建方案[J].电信科
遥控干扰器
学.2019(09):153-157.
[5]龚戈勇，刘洋•“后4G”时期天馈系统整
合方案的探讨[J].电信技术.2019.05=44-46.
作者简介
龚戈勇(1986—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为无线网络规划和设计。
刘洋(1982—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为无线网络通信规划和设计。
丁远(1984—)，男，硕士，工程师，主要研究方向为无线网络通信规划和设计。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议