后4G時代室分的共建共享建設方式探索*

楊 慧

（中國鐵塔四川省分公司，四川 成都 610041）

0 引 言

追求極致體驗，一直以來是通信技術發展的源泉。與4G相比，5G能夠帶給用戶更好的體驗，輕松滿足普通消費者對虛擬現實、超高清視頻、增強現實、智能穿戴、智能家居、智能抄表、智能交通等各個領域網絡需求。隨著5G步伐漸行漸近，積極探索在滿足4G覆蓋需求的同時又能很好的向5G演進的共建共享室分建設方式迫在眉睫。[1]

1 后4G時代室分建設的背景

1.1 后4G時代的定義

隨著NB-IOT（Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯網）標準被寫入3GPP R13版本中，以及2016年6月NB-IOT標準的凍結，此時我國移動通信已經開始邁入后4G時代。[2]

1.2 后4G時代室分建設的背景

第一代通信技術時代：中國落后挨打，日美霸主；第二代通信技術時代：中國蹣跚學步，西方高速發展；第三代通信技術時代：三足鼎立，歐，美，韓日三方主導，中國跟隨；第四代通信技術時代：三足鼎立，中國與世界比肩同行；第五代通信技術時代：阻撓重重，但是中國走在前沿。隨著我國通信技術在國際上的地位不斷提升，面臨的各種挑戰也與日俱增。

2 5G室分建設方式探索

2.1 4G的LTE的演進方向

4G的LTE技術將朝著兩個方向演進，如圖1所示：一個是更低的功耗、更廣闊的覆蓋和更多的連接；另一個是更高的速率、更大的帶寬和更高的流量。兩者不謀而合，成為5G場景中的一部分。

圖1 4G的LTE演進方向

2.2 5G室分建設思路探索

為了獲取更多帶寬，室內5G引入了更高的頻段C-Band和毫米波，更高的頻率產生更大的傳輸及穿透損耗，采用傳統的4G建網方式可能無法再滿足室內覆蓋要求，需要建立室內獨立網絡來解決。結合5G網絡架構，傳統室分將無法演進，面對5G更高的要求和挑戰，只有數字化的室分網絡才能滿足。

5G室內數字化網絡建設思路探索：室內5G構建覆蓋/容量分層網；數字化室分易于演進；多產品解決多樣化場景；小型化、一體化便于靈活部署；數字化實現端到端管控；靈活化適配業務與場景；室內網絡性能增值業務。

3 后4G時代共建共享室分建設的保障及措施

3.1 后4G時代共建共享室分建設原則

本著有效利用、節約資源、技術可行、合理負擔的原則，充分結合電信企業的建設需求與用戶對網絡性能的要求，進入后4G時代，共建共享室分建設應遵循以下原則：

（1）靈活選用技術方案，精確匹配多樣化需求。

（2）統籌多系統需求，堅持室內室外協同規劃，采用點線面多維度綜合解決方案。

3.2 后4G時代共建共享室分投資保值的建設方式

后4G時代室分建設，應統籌考慮室內分布系統的共享度、電信企業需求的一致性及潛在共享需求的可能性，靈活選擇技術方案，降低電信企業運營成本，使室分建設的投資保值。

（1）已經明確共享需求的室分站點，采用多家共享的建設方式。

（2）對于完全沒有共享需求的室分站點，可采用一家獨享的方式，使用符合電信企業要求的產品進行建設，例如：商業區域采用分布式皮站,電梯以及車庫等區域采用傳統室分建設。

3.3 后4G時代共建共享室分建設保障措施

長期以來，如何做好室分建設工作是電信企業面臨的最大挑戰。進入后4G時代，電信企業的室分建設重心向深度覆蓋轉變，重點關注住宅小區、密集寫字樓、城中村等場景。傳統室分在深度覆蓋建設中面臨選址難、維護難、話務吸收不足等諸多難題：

（1）傳統室分節點多、端到端不可管控，存在優化問題多。

（2）在信號覆蓋上，深度覆蓋不足，信號外泄，高層信號混雜，室內外協同性差。

Small Cell（低功率的無線接入節點，泛指宏站以外的基站）融合了femtocell（家用基站），picocell（皮基站、企業級小基站），microcell（微蜂窩基站）和分布式無線技術，未來5G室內覆蓋網絡中主要以femtocell，picocell這兩種設備形態出現。其中femtocell應用于相對封閉的室內場景，picocell應用于大型空曠的室內場景。為了更好的滿足室內5G網絡覆蓋要求，可以引入CoMP（Coordinated Multiple Points，協同多點傳輸）技術，鑒于Small Cell受干擾情況不同，可以結合圖2中休眠Small Cell的協作頻譜資源分配方案，可使CoMP技術發揮的效應達到更佳[3]。

圖2 休眠Small Cell的協作頻譜資源分配方案

Pico RRU又稱分布式皮基站（華為的Lampsite、 中興的Qcell、大唐的Pinsite等產品），整合無線平臺資源，融合多元技術，推出的室內熱點擴容和盲點補充的無線室內多模深度覆蓋解決方案，這種產品的組網方式，如圖3所示。這種覆蓋方案具備易部署、配置靈活，軟分裂提升容量、平滑演進等特點，可以很好地滿足室內環境的無線網絡容量和覆蓋需求。

不足的是，這種新型覆蓋方案建設成本相對較高。為了更好的滿足5G網絡需求，電信企業會大量集采Small Cell、Pico RRU，屆時建設成本就會下降。

4 5G室分資源復用預留方案探索

鑒于目前各大主設備生產廠商還沒有推出成熟的5G室分產品，我們在建設室分時，需要優先考慮以下兩個問題：

圖3 Pico RRU組網方式

（1）如何做好向5G演進的室分建設？

（2）在向5G室分演進時，針對電信企業的具體需求如何實現最大化的共建共享？

4.1 分布系統預留方案

在設計階段做好5G預留工作，可以參照現有4G新型數字化室分（Pico RRU）設計標準提前做好5G AAU點位部署；在施工階段，做好IT線纜的預埋，如圖4所示，某地鐵站臺5G硬件資源的預留。

4.2 電源預留方案

如果采用集中供電方式，所有設備從機房引電，我們需要做好機房內交流掛箱、高頻組合開關電源以及電池組的容量預留；如果采用就近取電方式，這種取電方式較為普通，建設起來難度較低，且上端余量通常情況下較為富足。

4.2.1 交流電源預留原則

（1）電源系統為多用戶合用，體現共建共享的原則。

（2）機房交流輸出配電屏（箱）為多用戶合用，容量按照遠期負荷配置。

交流配電屏（箱）容量計算方式如下：

式中，P-遠期負載總功率；cosφ-功率因素取0.9。

5G設備預估功耗可以參照表1，結合5G室內分布系統預留方案，通過以上公式可以計算出5G設備交流預留容量。

圖4 某地鐵站臺分布式皮站安裝示意圖

表1 Pico RRU主設備功耗

4.2.2 高頻組合開關電源預留原則

高頻組合開關電源機架容量應按遠期負荷考慮，整流模塊按近期需要配置。高頻組合開關電源中整流模塊數按n冗余方式確定，其n只主用整流模塊的總容量應按負荷電流和均充電流（10小時率充電電流）之和確定。如圖5所示，高頻組合開關電源具有分運營商下電的功能，同時應具有模塊休眠功能。關于5G容量可以根據公式：

再結合分布系統中5G預留方案進行估算。

圖5 某站點機房高頻組合開關電源電信企業分配圖

4.2.3 電池容量預留原則

考慮到蓄電池組需要與其他設備安裝在同一間機房內，以及對周圍環境的影響，蓄電池組宜采用閥控式密封蓄電池組，可分單組或多組安裝。

蓄電池組的容量是按負載電流、放電時間及所選擇的安全系數計算取定。其計算公式如下：

式中，Q—蓄電池容量(Ah)；K—安全系數，根據交流市電等級進行取值，通常取1.25；I—負荷電流(A)；T—放電小時數(h)；η—放電容量系數，見表2；α—電池溫度系數(1/℃)，當放電小時率≥10時，取α=0.006；當1≤放電小時率＜10時，取α=0.008；當放電小時率＜1時，取α=0.01； t—實際電池所在地最低環境溫度數值，所在地有采暖設備時，按15℃考慮，無采暖設備時，按5℃ 考慮。

表2 蓄電池放電容量系數（η）

負荷電流可以根據分布系統中5G預留方案進行估算。

4.3 傳輸配套預留方案

5G技術對傳輸網的要求發生了質的變化，原有的組網技術已不能適應5G承載需求。因此，在向5G演進過程中，5G傳輸配套的預留主要在機房BBU到AAU之間的內纜資源的預留。結合分布系統中5G預留方案，在施工階段可以提前鋪設好。

5 案例介紹

成都天府國際機場一期工程:成都天府國際機場，國家“十三五”規劃中最大的民用運輸樞紐機場項目，國家級國際航空樞紐，新絲綢之路經濟帶中等級最高的航空港。分為一期和二期兩期工程，其中一期工程總建筑面積：91.81萬平方米。

一期工程包含五座主體功能建筑：T1、T2航站樓，綜合換乘中心，運行指揮大樓和現場服務大樓。具體覆蓋方案如下：

（1）T1/T2航站樓、綜合換乘中心、具有室內區域面積大，結構復雜，人流量大等特點；運行指揮大樓、現場服務大樓具有面積小，結構相對簡單，人員少且相對固定等特點。如圖6所示，這些區域采用傳統DAS與新型室分相結合的建設方式，滿足覆蓋及容量需求，同時具備5G平滑升級。

（2）停機坪、登機廊橋的室外區域人流量大又因傳統宏站無法建設。如圖7所示，采用在等級廊橋上安裝室外微站的覆蓋方案，滿足覆蓋及容量需求，同時預留5G設備安裝空間及配套資源。

圖6 傳統DAS與新型室分的組網示意圖

圖7 微站組網示意圖

（3）機場起降區、機場周邊的室外區域人流量大采用室外宏站，滿足覆蓋及容量需求，同時預留5G設備安裝空間及配套資源。

6 結 語

進入后4G時代，積極探討共建共享室分的投資保值建設方案、探索向5G平滑升級的5G室分資源復用預留建設方案，無論是鐵塔公司、電信企業還是手機用戶都有著重大意義。本文介紹的共建共享室分建設方式給電信企業帶來了直接的經濟實惠，為手機用戶創造了更多的資費優惠，并在成都天府國際機場一期工程的共建共享室分建設中得到了充分應用，為后期5G共建共享室分建設積攢了寶貴的實踐經驗。