基于5G基站安裝結構布局的設計優化研究

張振亞

（吉林省郵電規劃設計院有限公司，吉林 長春 130000）

0 引 言

5G基站的合理安裝能夠為我國無線通信覆蓋范圍的進一步拓寬創造良好的條件，但從當前的實際情況來看，其在實際安裝結構布局方面依然面臨著諸多局限。基于此，有必要對其進行更加詳細的探究。

1 5G應用及5G基站的特點

1.1 5G應用特點

從目前來看，5G技術無論是在連接數密度還是在用戶體驗速率方面相較于4G都有著極為突出的優勢。以用戶體驗速率為例，當前5G移動通信技術能夠達到0.1～1 Gb/s。與此同時，針對端到端的時延能夠有效控制在毫秒級，可以使用在高速移動場景中，實現了在原有基礎上應用范圍的有效拓寬。此外，5G移動通信技術在發展規模和技術更新層面遠超4G。相對于其他網絡來說，靈活使用5G通信技術能夠有效滿足不斷增加配套資源的需求，呈現網絡扁平化等特點[1]。

1.2 5G基站特點

經過相關調查研究，當前我國建設的5G通信基站有著頻段高的特征，與4G通信基站相比數量較多。宏基站所使用的設備有著相對較大的體積，同時其對于懸掛設施本身的承重有著較高的要求。當前我國所建設的宏基站基本上都會將重量控制在40～50 kg，掛高則處在40～55 m。若是當前依然沿用固有的方式進行宏基站建設，則要在現有的基礎上針對大量的通信桿塔進行重新建設，一定程度上影響城市景觀整體的美觀性[2]。微基站設備體積小，能夠采用更加靈活的形式對其進行布置，有助于進一步提升覆蓋率。這些設備本身有著較強的靈活性，同時能夠為管理和控制工作的開展創造良好的條件。此外，通過充分發揮底層網絡的優勢，以此為5G時代背景下的萬物互聯互通提供支持。

2 5G基站安裝在結構布局方面的優化設計分析

2.1 建設模式

2.1.1 宏基站

宏基站示意圖如圖1所示。

圖1 宏基站示意圖

針對宏基站的建設，主要采用了以下4種建設模式。

（1）存量提升建設。相關工作人員需要根據其現有條件最大限度發揮出當前宏基站站址資源的實質性作用，與此同時還應當在原有設備的基礎上對其展開相應的升級改造工作，高效落實存量站址方面的資源共享，進而減少中心城區所出現的新增落地桿宏基站[3]。

（2）附件式建設。強化對于建筑構筑物以及樓頂等的合理應用，進而構建高效可行的附件式通信基站，進一步減少落地桿基站數量。與此同時，還應當強化開展對于各種附屬設施和公共設施的開放工作，加大在5G通信網配套設施方面的建設力度，使其能夠充分展現出在資源共享方面的優勢。此外，相關工作人員在進行共享建設時需要對新建居住區是否適合進行5G通信基站和相關附屬設施建設進行綜合考慮。針對已經完成建設的小區，相關管理部門應當對城市整體規劃要求展開深層次的探究，進而確保所建設的5G通信基站能夠充分符合城市整體戰略發展要求，切實保障5G通信基站建設和選址的科學性，為其長效平穩運行奠定基礎。

（3）多功能綜合桿建設。該建設模式本質上屬于一種復合型公共基礎設施建設，在實際應用過程中能夠實現移動通信、視頻采集、氣象監測以及交通管理等多個領域的全方位覆蓋。

（4）共享式落地桿建設。基于固有的獨立式落地桿展開設計，并在原有功能的基礎上再附加監測、監控等功能，以便更好地助力共建共享工作的高質量落實[4]。

2.1.2 微基站

微基站示意圖如圖2所示。

圖2 微基站示意圖

強化開展對于多功能桿、智慧路燈等的建設工作，充分發揮出其應有的示范作用，并根據各方面實際情況逐漸擴大其推廣范圍，最終達到集約化建設管理的效果。針對新建區，相關工作人員要基于小區道路、城市道路的實際情況積極開展相應的配套建設工作，采用一體化集成式設計方案。在對多樣化信息設備和配件進行加載的過程中，確保微基站中的信息設備和加掛設置之間能夠實現互聯互通，在原有性能的基礎上促進其資源利用率提升，減少不必要的成本投入[5]。通過對現有的交通桿和路燈桿等道路桿體進行妥善應用，如圖3所示。高效落實共享建設工作，最大限度發揮出既有公共設施資源的實際利用價值。在充分符合相關要求規定的基礎上對5G微基站進行設置，繼而從根本上為5G基站實現深度覆蓋提供充分的支持[6]。

圖3 利用路燈桿建立的微基站

2.2 規劃布局

在對基站密度進行合理安排的過程中，相關工作人員需要根據相應的規則對規劃場景的類型進行科學合理的劃分，充分考慮相關地形特點的實際情況，在規劃范圍內構建全面覆蓋的通信業務。基于現有的專項規劃和國家空間規劃等，深層次開展同5G通信基站建設相關工作的進一步對接，在整體上對其進行密度分區的劃分，同時劃分出不同的規劃場景，在分布方面整體能夠呈現出相對均勻的特點[7]。

為了進一步提升5G通信基站的建設成效，相關工作人員應當對室外宏基站的間距展開科學合理的規劃工作。具體來看，應當積極獲取相應的5G鏈路預算結果。通過對于鏈路預算的合理應用，能夠更加高效地提升通信質量。在全面分析鏈路預算結果和構建傳播模型的基礎上對基站數量進行計算，保障基站數量能夠滿足覆蓋需求[8]。除此以外，工作人員還需要綜合考慮各方面影響因素，進而在其基礎上完成站間距的確定工作。一般來說，系統的基站間距會在極大程度上受到來自覆蓋指標要求和頻帶高低的影響。針對高頻站點所開展的布局工作，在密度方面需要切實同站點資源的具體需求相適應。若要確保其可以符合各類系統資源網站的相關要求，應當充分考慮網站的具體情況，并在當前主流5G系統建設的基礎上實現共建共享站距密度分區[9]。相關工作人員應當針對戶外宏基站需求進行全方位的合理預測，充分了解站點密度和站點間距的選擇范圍，將其與當下實際的網絡規模、規劃覆蓋面積的具體情況相結合，實現對于基站總數的合理估算。與此同時，還應從不同密度分區的具體情況出發，科學落實對于基站總數的精確計算。在完成對于基站尺寸和基站間距的確定工作后，應當嚴格按照共建共享的方式開展場地布局工作。在實際布局的過程中，需要確保其能夠充分符合當前城市共建共享方面的制度要求，并可以同城市總體規劃的綜合要求相適應。在基站規劃的過程中，應當同城市整體的用地空間規劃方案相融合，對5G站點進行科學合理的布局，進而不斷探索未來我國無線網絡全面覆蓋的路徑[10]。在實際進行安裝結構布局階段，工作人員需要立足于整體，確保室內和室外、微觀和宏觀之間能夠相互協調，并實現有機結合。除此之外，5G網絡在三維組網和覆蓋精度方面有著相對較高的要求，未來5G網絡深度覆蓋時需要在實踐過程中統籌兼顧搭建起多層異構組網，如圖4所示。

圖4 5G通信系統多層異構組網

3 結 論

5G基站的安裝結構布局工作直接關系到其應用的實效性，但在當前相關技術飛速更新的時代背景下，以往常見的安裝結構布局方式已經無法適應5G基站的實際要求，未來為了能夠進一步發揮出5G基站的實效性，相關工作人員需要綜合現有條件以及多方面影響因素，在充分考慮5G技術特點的基礎上對其結構布局采取相應的優化調整措施，進而加速實現我國無線通信覆蓋范圍的進一步拓寬。