5G NSA模式下FDD宏站解決方案研究

李新 陳中 上海郵電設(shè)計(jì)咨詢研究院有限公司

一、引言

隨著5G時(shí)代的到來，全球通信行業(yè)必將制定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定的前提首先需要一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)制式。若仍延續(xù)TD LTE網(wǎng)絡(luò)制式，那么在5G時(shí)代就只能自己?jiǎn)为?dú)另建一張通信網(wǎng)，不僅耗費(fèi)巨大成本，通信質(zhì)量也得不到有效保障，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在新的一輪通信革命中，正面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。

二、需求分析

在5G建設(shè)初期，NSA相比SA，NSA端到端產(chǎn)業(yè)更為成熟，可充分依托運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)資源，快速部署5G，滿足5G初期eMBB大帶寬業(yè)務(wù)的發(fā)展。5G的業(yè)務(wù)性能與4G錨點(diǎn)極大相關(guān)，需先做好4G錨點(diǎn)的優(yōu)化再進(jìn)行5G優(yōu)化，否則5G的高性能可能因?yàn)?G覆蓋不好而無法在業(yè)務(wù)上體現(xiàn)。但受限于NSA終端所能支持的錨點(diǎn)范圍，或者其他特殊因素，導(dǎo)致現(xiàn)網(wǎng)存量LTE頻點(diǎn)難以全部用作NSA錨點(diǎn)。針對(duì)目前運(yùn)營(yíng)商大量2G和LTE現(xiàn)網(wǎng)的存量站點(diǎn)，鐵塔天面情況復(fù)雜，如何進(jìn)行合理整編、改造升級(jí)，將現(xiàn)有的資源充分發(fā)揮起來，不但滿足5G覆蓋的需求而且同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)一次施工，實(shí)現(xiàn)多重效果的目的。

三、FDD宏站解決方案

現(xiàn)階段運(yùn)營(yíng)商在NSA組網(wǎng)場(chǎng)景下，采用Option 3X啟動(dòng)5G建網(wǎng)，可以在NR分流，既可以釋放NR的處理能力，又不受限于LTE的處理能。在NSA組網(wǎng)中，4G網(wǎng)絡(luò)作為5G網(wǎng)絡(luò)的錨點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，控制面、用戶面、MN主節(jié)點(diǎn)、2/3/4/5G統(tǒng)一網(wǎng)管、NSA終端控制面錨在LTE小區(qū)，用戶面NSA終端用戶面主要承載在5G小區(qū)，5G作為分流節(jié)點(diǎn)，降低大數(shù)據(jù)流量時(shí)對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)的沖擊。

（一）天面改造方案

在前期LTE網(wǎng)絡(luò)大建設(shè)的背景下，目前鐵塔天面使用情況幾乎處于飽和狀態(tài)，因此需要在現(xiàn)有復(fù)雜天面情況下，對(duì)現(xiàn)有天面資源進(jìn)行合理優(yōu)化。天面改造的原則就是具備新增天線支撐物的條件一定應(yīng)先增加天線支撐物（或支臂），以便減少合頻對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響，同時(shí)也便于為新增FDD天線和后續(xù)的5G AAU提供安裝位置。目前主要有以下幾種情況建設(shè)方案：

1. 2G網(wǎng)絡(luò)FDD改造

1）蜂窩物聯(lián)網(wǎng)基站與GSM共廠家，通過GSM升級(jí)部署LTE FDD、NB-IoT場(chǎng)景，直接利舊原有雙通道900MHz天線或雙通道1800MHz天線或者用4+4天線替換原有天線進(jìn)行使用。當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)天線端口與本次新增FDD設(shè)備端口不匹配時(shí)，則不能利舊使用原有天線，需要更換相應(yīng)端口的天線。

2）如果原有單GSM1800天線和單GSM900天線，用4+4天線替換GSM1800天線，拆除GSM900天線，GSM900、GSM1800和新增FDD1800 共同使用“4+4”天線，拆除GSM900 天線后的位置預(yù)留給5GAAU。

3）如果原有“2+2+8+8”天線，并且未和GSM1800合頻，直接利舊此天線的2個(gè)1800M 通道；如果原有“2+2+8+8”天線，并且已和GSM1800 合頻，把“2+2+8+8”天線替換為4488天線。

2. 4G網(wǎng)絡(luò)FDD改造

以下是幾種常見類型的天面改造方式：

如表1所示。

3. TDD+FDD網(wǎng)絡(luò)融合改造

常規(guī)使用的天線以下幾種天線型號(hào)：

如表2所示。

（二）射頻單元

在GSM現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使用的射頻單元的收發(fā)模式為 1T2R或2T2R，其中1T2R收發(fā)模式時(shí)不支持升級(jí)為FDD的模式，在進(jìn)行FDD建設(shè)時(shí)需要更換射頻單元為2T2R或4T4R設(shè)備。在無GSM射頻單元設(shè)備時(shí)，優(yōu)先考慮新增4T4R射頻單元。4T4R射頻單元無論在上下行的覆蓋、容量和UL/DL速率性能都優(yōu)于2T2R射頻單元，這樣也為網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量做好有力保障。

表1

表2 天線類型型號(hào)表

（三）BBU部分

1.基于GSM升級(jí)FDD

基于GSM MU 面板側(cè)處理方案如下：

●在原有GSM MU 基礎(chǔ)上利舊MU機(jī)框

●主控板若是GSM老版本，需要新增替換

●基帶板需要在三槽位上新增FDD的基帶板

●BBU電源及風(fēng)扇需要更換為新的，以滿足BBU 供電及散熱。

●若現(xiàn)網(wǎng)是1.25G光模塊，需要換成2.5G光模塊，若現(xiàn)網(wǎng)為2.5G光模塊，則直接利舊現(xiàn)網(wǎng)光模塊，光纖利舊。若是新增RRU，則需要新增對(duì)應(yīng)的光模塊和光纖。

2.基于TDD升級(jí)FDD

基于TDD BBU 面板側(cè)處理方案如下：

（1）在原有TDD BBU基礎(chǔ)上利舊BBU機(jī)框

（2）主控版方面使用現(xiàn)網(wǎng)TDD主控版

（3）須新增FDD基帶版，基帶板使用槽位可以是3槽位、4槽位和0槽位，具體開站時(shí)須用哪個(gè)槽位需要跟設(shè)備督導(dǎo)核實(shí)。

（4）BBU電源及風(fēng)扇需要更換為新的，以滿足BBU 供電及散熱。

（5）新增RRU，需要新增對(duì)應(yīng)的光模塊和光纖

3.供電部分

站在考慮節(jié)約的角度，在建設(shè)FDD 宏站時(shí)，盡量利舊原有DCDU。FDD錨點(diǎn)站建設(shè)中DCDU 利舊原則，同時(shí)具備以下條件可以考慮利舊原有DCDU。

（1）DCDU供電的射頻單元能力需要達(dá)到6個(gè)以上

（2）DCDU 輸出空余端子數(shù)量：3 個(gè)及3 個(gè)以上；

（3）DCDU 輸入端子的接線空開（熔絲）：1路100A 或2路63A，或具備改造為1路100A 或2路63A條件。

若不能利舊，則考慮新增一個(gè)DCDU為新增的射頻單元供電，此時(shí)需要將原有空開更換為2路80A的空開或者1路100A的熔絲，以確保DCDU 供電安全。

四、總結(jié)

4G網(wǎng)絡(luò)做NSA錨點(diǎn)，進(jìn)一步體現(xiàn)了4G和5G協(xié)同的重要性。未來，面臨爆發(fā)式的4G業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，需要同時(shí)兼顧5G初期業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，只有4G/5G協(xié)同發(fā)展，NSA支持面向SA目標(biāo)網(wǎng)演進(jìn)，才能創(chuàng)造出更大的價(jià)值。FDD宏站方案的建設(shè)正式為快速形成5G能力打下基礎(chǔ)，不僅分考慮現(xiàn)網(wǎng)站點(diǎn)分布，充分利舊現(xiàn)網(wǎng)站點(diǎn)資源，提高覆蓋范圍，使得用戶可根據(jù)錨點(diǎn)站點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)及性能進(jìn)行靈活選擇、切換，避免了由于弱覆蓋、高負(fù)荷等問題導(dǎo)致的錨點(diǎn)站無法接入，進(jìn)而導(dǎo)致5G用戶無法體驗(yàn)5G網(wǎng)絡(luò)的問題。還實(shí)現(xiàn)了前期以小投資完成新時(shí)期的戰(zhàn)略布局。