淺析天面資源整合在5G工程建設中的應用

左偉麗 李鏡碧 賈金輝

一、背景

5G時代已經來臨，第五代移動通信系統面向2020年及未來，與移動互聯網和物聯網互為驅動，將解決多樣化場景下差異化性能指標帶來的挑戰[1]。5G通信技術的應用，代表著移動通信將從“人與人的連接”升級為“人與物、物與物的連接”，最終達到“萬物互聯”。無線技術領域5G網絡采用超密集組網的方式，采用了大規模天線陣列、新型多址和全頻譜接入等關鍵技術。網絡技術領域采用了基于軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）的新型網絡架構。5G網絡各方面技術的革新和變化促使5G基站數量翻倍，5G的網絡設備功耗和重量大幅增加，這對塔桅天面配套、基站電源配套、基站傳輸配套、節點機房配套提出了更高要求。因此，對現有天饋資源的整合以及基站配套的改造，將有利于5G網絡的快速建設和發展。

二、天面資源整合的必要性

對網絡的需求推動了移動通信技術的持續演進，面對5G極致的體驗、效率和性能要求，以及“萬物互聯”的愿景，對現有網絡提出了技術上的、商業模式上的全新的挑戰與機遇。從移動互聯網和物聯網主要應用場景、業務需求及挑戰出發，5G的應用主要體現在連續廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠性四個技術場景[1]。所有這些應用都要求5G網絡通過超密集組網來增強覆蓋，引入新的多址技術、MissiveMiMo技術、新雙工模式來增加頻率效率，需要通過頻譜拓展、頻譜共享、大規模聚合等技術來增大帶寬，需要進行更好的干擾管理來提升SINR。

5G系統的能力指標要求用戶有更好的體驗速率0.1-1 Gpbs）、更短的端到端時延ms級別）、更大的連接數密度600萬個/Km2）、更高的峰值速率Gpbs量級）、更好的移動性500Km/h）等關鍵技術指標。最終要達到實現數十倍的頻譜效率的增加、數百倍的能效增加、數百倍的成本效率的增加。

隨著5G無線和網絡技術的創新，5G網絡對工程建設和部署提出新要求，為了提供更高網絡容量和更好網絡覆蓋，同時降低網絡部署尤其是超密集網絡部署的復雜度和成本，又要具備靈活可擴展的網絡架構以適應用戶和業務的多樣化需求，靈活高效地利用各類頻譜，包括對稱和非對稱頻段、重用頻譜和新頻譜、低頻段和高頻段、授權和非授權頻段等，需要更強的設備連接能力來應對海量物聯網設備的接入。

以上5G網絡技術指標等的要求，給5G無線宏站工程建設帶來了新的挑戰。5G網絡使用了更高的頻率，意味著同樣掛高的天面覆蓋同樣的區域，在5G網絡工程中就需要建設更多的基站，對運營商最大的挑戰將是成本的增加，因此5G基站必須要天面掛高優，以保證網絡質量，降低運營商成本。經過數年來2G、3G、4G網絡的建設，現有優秀的天饋配套基本已被2G、3G、4G的天線占用完畢。且目前運營商的2G網絡，特別是聯通基本已經退網完畢，剩余3G和4G網絡，可有效利用多端口天線，進行3G和4G的天面資源整合，提高5G掛高，節約天面空間，節約維護成本和塔租成本。

三、天面資源整合方案和結果

目前各個運營商正在進行大規模的5G基站建設，中國聯通和中國電信開展了5G共建共享工作，河南聯通在集團共建共享工作的指導思想下，提出了“做優5G共建一張網，帶動4G共享一張網，推動3G減掉一張網”的總體思路，通過以上思路進行5G共建共享方案編制，最終要構建感知領先、覆蓋完善、結構極簡、彈性開放的匠心網絡。本文選取典型站點進行天面資源整合方案制定，整合后對3，4G網絡的影響進行了簡單測試分析，闡述天面整合對網絡的影響大小。

3.1 XX基站天面整合方案

本基站為4層樓頂15米增高架，覆蓋大中專院校，處于人員密集區域。天面現狀： 1平臺天面為聯通2G +3G 3副四端口大天線。第二平臺為聯通4G 1800+4G2100擴容，為3副4端口高頻天線。本次為了安裝5G，整合一二平臺聯通天線，在第二平臺新裝六端口高頻天線，合路聯通3G和4G設備，2G退網，不再占用天線端口，騰出第一平臺安裝5G設備。

3.2天面資源整合前后效果對比

1.整合前后3G/4G工參信息

由于本文篇幅有限，4G網絡詳細測試數據僅展示了RSRP 和SINR值，從測試數據分析看，整合后4G天線高度未降低，僅更換天線，4G網絡的RSRP值、SINR值、以及上下行速率等各個指標參數波動范圍較小，從以上數據分析，可暫得出結論，整合對4G網絡影響較小，在可控范圍內。

由測試數據分析得出，整合后3G天線高度降低，3G網絡的RSCP值、Ec/Io值等各個指標參數較整合前數據變好，由此推測和整合使用天線有關系，整合新增6端口天線為新型智能天線，比原來使用的2/3G 天線波束、增益、極化方式等方面都更優，所以整合天面對3G網絡影響較小，亦在可控范圍內。

四、結束語

從前述分析可知，隨著5G網絡的不斷建設，5G網絡在實際生活中的應用不斷加深，若要提高5G的網絡覆蓋，就要建設優質精品5G網絡，因此目前現有的2/3/4G天面資源整合為5G騰退優質天面高度是必須的，通過以上分析發現，天面資源整合對目前網絡影響較小，是在可控范圍內的，因此可在實際建設中進行擴展推廣，為建設5G賦能未來提供更大的可能性。

參? 考? 文? 獻

[1]通信與廣電工程專業技術 P37