5G試驗網建設思路探討

中國移動通信集團浙江有限公司杭州分公司|岑曙煒

中國移動通信集團設計院有限公司浙江分公司|宋巍 宋磊 王廣增

由于業務、網絡技術的變化，5G網絡建設變得更加復雜，需要加快網絡試點、業務應用試點的步伐，充分了解可能面臨的問題和所需的資源，指導我國今后5G的發展規劃。

移動通信網絡建設的目標和方向，和相應的業務應用分不開，因此網絡的目標由三個因素決定：網絡上有什么樣的業務，這些業務會在什么地方使用，采用什么樣的網絡技術進行建設（即采用的制式和頻率）。簡而言之，速率、范圍、制式是決定網絡建設目標的關鍵因素，5G時代也不例外。

中頻連續覆蓋是待解決的首要問題

根據已經確定的5G標準及相關研究，5G將在速率、時延、接入數量上有突破性的發展，最高速率達到10Gbit/s，時延小于1ms，接入數量大于100萬個/平方公里。如果將這些表現與速率、范圍、制式相結合，將會發現，5G的發展會受到更多的因素影響，如上行速率的表現、低時延所需邊緣計算的設置成本。

具體到2018年的5G網絡試點，由于采用3.5GHz或4.8GHz頻率，如何利用現有站址達到5G連續及淺層深度覆蓋，是5G宏站基站部署面臨的首要問題。根據以往的基站建設經驗，適合用于站址建設的樓宇往往已經進行了2G/4G網絡建設，因此5G站點仍舊以原有站址為基礎，在覆蓋較差的區域增補若干站點。

特別是其中上行覆蓋受限問題如何解決是重中之中，相關方案還在需要進行組網驗證。在建設過程中，還要面對天面資源整合再利用問題，同時限于5G有源天饋設備的形態，對天面配套的建設（例如塔桅、電源）提出了新的要求，也是宏站站點落地需仔細考慮的問題。由于3.5GHz的覆蓋能力和現有的4G高頻率2.6Hz相對較為接近，可以預期，經過精心的規劃和建設，以宏站為主的網絡在道路、室外可以達到較好的預期表現。

5G網絡提出了基于CU/DU/AAU分離的C-RAN網絡架構，可以有效支持多連接，基站間協同技術，更好的提高網絡吞吐率，降低干擾，提升用戶體驗，有效支持增強移動寬帶業務；同時，通過將多個DU連接到一個CU，由CU進行區域物聯網集中管控，可實現對機器通信和物聯網的支持，最后將實時處理的DU與非實時處理的CU部署在更加靠近用戶的位置，并配置相應的服務器和業務網關，滿足特定的時延可靠性需求，有效支持低延時、高可靠業務。上述架構可滿足包括高速鐵路、高速公路、超密集組網覆蓋、異頻異構等組網場景。

超密集組網與小基站覆蓋成趨勢

在4G網絡中占有一席之地的小基站，主要用于深度覆蓋提升、大容量場景業務保障、宏站疑難站替代方案、特殊場景的建設需求（例如景區、大型場館等）等。4G小型化基站形式多樣，5G基站形態有多樣化的需求。然而，由于5G的Massive MIMO技術基于多個通道發射與接收，如果為了5G基站小型化大大減少通道數，將影響5G基站的整體吞吐能力。

而在業務熱點區域，超密組網將成為最好的解決方案，通過超密集組網、小基站覆蓋的建設，達到提高網絡吞吐率，降低干擾，提升用戶體驗的目的的重要組網方式，是5G部署面臨的場景之一。由于5G的頻率資源較4G更為豐富，高頻易衰減的特性又使5G微蜂窩小區更容易空間隔離，因此在熱點區域的解決上，5G將有優秀的表現。

從設備尺寸來看，毫米波由于波長短，同等規格（如同等數量的天線陣子）可以做的更小，但小基站也有發射功率受限的問題，而由于毫米波的人體阻擋達到17～18dB，水泥墻體的遮擋40～60dB，因此更多用于室外目視場景，或直接正對基站的室內場景。受這些因素的影響，毫米波基站適合用于室外、室內熱點區域。但毫米波基站的運用將和5G手機等新終端的支持程度緊密相關，如果由于器件成本的原因使得毫米波手機差價較大，那么終端數量的不足將影響基站的有效性。由于毫米波頻率資源豐富，或許其可以用于5G基站接入的傳輸回傳。