關于5G基站建設的一些經驗和分析

郝濱海

（中國移動通信集團內蒙古有限公司包頭分公司，內蒙古包頭 014040）

在5G基站的建設過程中，要充分考慮規(guī)劃站址的天面、供電、傳輸等配套設施的條件，并且提前開始資源改造和整合工作，保證5G網絡的實施進度。

一、鐵塔改造和天面資源整合

5G網絡建設過程中，根據現場勘查情況及設計方案進行天面整改，通過新增抱桿，或進行天線合路騰挪抱桿用于新增5G天線。主要有以下兩種方式。

1.單獨為5G宏基站設計一套天線配套系統(tǒng)

這種設置方式便于網絡覆蓋和優(yōu)化調整，減少施工過程中對2G、4G網絡的影響和用戶感知。在鐵塔改造過程中，根據設計方案單獨增加天線支撐抱桿。

一是在角鋼塔或桅桿鐵塔上專門設置5G天線抱桿；二是將獨立天饋線系統(tǒng)的2G和4G天線系統(tǒng)合路，實現2G/4G協(xié)同共用一套天線系統(tǒng)，給5G宏基站單獨騰挪一套天線抱桿；三是將已清退網絡的3G基站天線抱桿預留給5G基站使用；四是拆除話務量較低較低的 2G設備，將2G天線抱桿騰挪給5G使用。

安裝施工時的注意事項：由于5G的室外有源天線單元AAU（Active Antenna Unit）質量較重，在50—80千克之間，天線迎風面積較大，在設計天線抱桿時，要充分考慮承重、迎風面積、加固方面等因素，確保系統(tǒng)安全。在設計饋電線纜走線時，充分考慮電源線的漏電安全保護。

在樓頂設置的美化基站，天線安裝在美化罩空間內，由于5G天線系統(tǒng)體積較大，需要更換美化罩，或者對現有美化罩進行改造；還有一種方式就是對5G天線系統(tǒng)新增樓頂天線抱桿支撐。這兩種方式的改造都要考慮安全因素，一是對美化罩的基礎進行加固處理，二是對天線抱桿增加底座配重或增加支撐拉管（桿）。樓頂增高架、樓頂簡易塔、樓頂工藝塔在安裝5G天線系統(tǒng)時，在前期改造時也要進行加固改造。為保證5G基站的安全運行，對鐵塔的接地系統(tǒng)要進行檢測或降阻處理（接地地阻低于5歐姆）。

2.整合2/4G站址天面資源，采用多系統(tǒng)共天線方式，實現天面整合

5G基站的2.6GHz頻段和4.9GHz頻段AAU均需獨立占用天面；700MHz宏基站天饋采用“RRU（射頻拉遠單元）+天線”形式，可以同現網2G/4G系統(tǒng)共用天面。因此5G建設應以“天面盡量不增，減少天饋調整”為原則，同時優(yōu)化建設節(jié)奏，做好資源協(xié)同工作。因此在建設過程中，優(yōu)先采用多系統(tǒng)共天線的建設方式，實現天面整合，降低鐵塔建設投資。

新建基站按照“共站、共框、共板、共天線”方式實現資源共享，合理規(guī)劃塔桿類型及天線掛高，采用RRU拉遠方式建設，不新增基站機房。整合方式有以下幾種方式。

第一，安裝5G-2.6GHz基站天線系統(tǒng)時，使用“4488”（900MHz+1800MHz+1900MHz+2600MHz）多頻多端口電調天線對現網基站進行天面整合，實現TDD/FDD天面融合，2G和4G天線系統(tǒng)合用一套抱桿，騰出一套天線抱桿，安裝5G有源天線單元AAU。

第二，在部署安裝5G-700M基站時，將“4488”（900MHz+1800MHz+1900MHz+2600MHz） 天線替換為“4448”（700MHz+900MHz+1800MHz+1900MHz） 天線或“444”（700MHz+900MHz+1800MHz）天線，將5G-700M、2G和4G合用一套天線和抱桿，不新增天線抱桿。

因此，在開始建設5G-700M基站時，應統(tǒng)籌考慮5G-700MHz和5G-2.6GHz建設需求后選擇新增“4448”天線、“444”天線或利舊 “4488”天線進行天面整合。

第三，在前期建設5G-2.6GHz基站，存在鐵塔資源緊缺情況，包括，美化工藝塔，樓頂工藝塔，每個運營商只有一套天線支撐，3副抱桿，2G和4G共用天線，如果新裝5G基站，將不具備條件，這種情況就直接拆除2G和4G基站，同時天線系統(tǒng)也拆除，安裝5G-2.6GHz設備。如果需要4G網絡覆蓋，利用5G-2.6GHz設備的2600M頻段設備，根據實際需要精準實施5G基站反向開通4G基站的2600M部分的頻段網絡。

根據建設情況，5G基站單獨天線系統(tǒng)的占三分之二，5G基站反向開通4G基站系統(tǒng)的數量占新建基站數量的三分之一。

二、配套電源設備的改造

由于5G傳輸速率成倍提升，5G基站BBU（Building Base band Unit）機房室內基帶處理單元的數據處理量和計算功耗較大。相比4G基站功耗大部分花在傳輸上，5G基站的計算功耗將超過傳輸功耗，用電功耗較4G基站大幅增加，最大功耗約為4G的3-4倍。目前5G基站單系統(tǒng)的功耗為3500W—4900W，而4G的單系統(tǒng)功耗僅為1300W。

由于5G的覆蓋范圍小，要實現當前4G基站的覆蓋密度，則5G基站的數量就要是4G的3倍左右。

5G基站采用C-RAN（Cloud-Radio Access Network）組網方式，將BBU機房室內基帶處理單元集中放置在一個匯聚機房，一個BBU支持多個室外基站射頻拉遠單元RRU（Radio Remote Unit），通過光纖射頻拉遠的方式與BBU連接，RRU的城區(qū)接入半徑約1km，C-RAN的基站集中度一般為5—15個，建設比例為80%。基于這種情況，BBU的用電量將大幅增加，采用C-RAN組網方式BBU的用電量在設計初期，應增加至少5倍-8倍的容量。

在前期基站建設時，由于未充分考慮機房市電、直流電源的擴容，導致出現很多交流電源線發(fā)熱燒焦的現象，有的開關電源容量不足而跳閘，蓄電池容量不夠續(xù)電時間短而斷電，5G基站發(fā)熱量大機房溫度過高等故障，因此在5G基站建設前期，必須對機房配套電源設備進行擴容改造。

1.機房市電增容

現在基站鐵塔、機房都歸鐵塔公司所用，各運營商自留的匯聚機房也實現了共享，安裝5G基站后用電量負荷增幅比較大。（如表1所示）

表1 機房設備用電量情況統(tǒng)計

前期各運營商和鐵塔公司在基站建設時，市電容量一般是15kw、20kw、或30kw，所以在建設5G基站時，必須對現有市電進行增容，達到50kw以上。重要的節(jié)點機房配備的發(fā)電機也需要更換為功率在50kw以上的。

2.蓄電池

現在基站機房的蓄電池普遍是500AH或600AH，普通機房1組，匯聚節(jié)點機房2組，進行5G基站建設時，都更換為1000AH。考慮到機房的承重和負載，開始安裝和使用占地面積較小、重量較輕的鐵鋰蓄電池。

3.開關電源

新增5G設備，用電量大增，開關電源也需要擴容，以前的配置是200A或300A，現在統(tǒng)一到滿配置600A，或更換大容量開關電源，配置在600A以上，確保直流供給的電源容量為使用負載的120%容量以上。

4.配電柜設置

新建5G基站，需要新增基站室內、室外、位置定位天線、傳輸設備、動環(huán)監(jiān)控、節(jié)能設備，用電設備和種類均增多，均使用直流供電，原有配電柜接線端子、保險開關數量不足。為便于維護、管理，各通信運營商單獨配置一套直流配電屏或配電柜。

5.空調

5G基站的用電功功耗較大，新增設備較多，發(fā)熱量增加，原有空調配置不夠，在原有基礎上新增配置1臺空調，確保機房環(huán)境適宜。原有機房是一臺的，新增1臺3匹或5匹空調。

6.接地系統(tǒng)檢測

由于用電設備和種類均增多，進入雨季氣候下雨打雷次數增加，5G設備造價大，施工前對機房接地系統(tǒng)進行檢查和測試，不符要求的進行降阻處理，地阻在5歐姆以下。根據設計需求，新增接地銅排和接地母線，不同運營商分開使用。

三、機房綜合機柜的調整

鐵塔公司成立以來，移動、聯(lián)通、電信全部使用鐵塔公司的基站機房，配套設施全部共享使用，有的機房未進行規(guī)劃分域使用，綜合機柜混合使用，傳輸、基站設備共用一個綜合柜，電源線、饋線、光纜、光纖、設備連接線纜交叉，維護和管理起來都不方便。利用5G基站建設的機會，不同使用單位，分專業(yè)分區(qū)域調整。

移動、電信、聯(lián)通各配置一個傳輸綜合柜，各自配置基站設備綜合柜，各自安裝各自的設備，單獨分專業(yè)專用。如果機房面積較小，適當進行設備整合，同時將原1.6米高的綜合機柜更換為2.0米高的機柜。

四、傳輸資源的調度解決

1.提高光纖的利用率

5G基站建設要牽扯到大量的纖芯調用，對于安裝5G基站設備的匯聚節(jié)點機房，一是通過清查光交資源上所帶業(yè)務設備、可用端口、光纜、纖芯、路由等數據，尋找可利用的光纖傳輸資源；二是通過資源管理系統(tǒng)上資源數據核實，以傳輸運維集中化、光纜纖芯配置合理性與各部門進行協(xié)調，調配傳輸資源，解決5G傳輸需求；三是通過5G基站調測開通，改進維護和流程中存在的問題，實現提高傳輸資源數據充分利用率。

2.傳輸接入環(huán)及傳輸成環(huán)率能力滿足5G開通需求

5G網絡建設中，采用切片分組網SPN（Slicing Packet Network）傳輸組網方式，是一種新的傳輸網技術體制。匯聚機房的5G傳輸能力需要配置，5G傳輸設備SPN/PTN、傳輸接口板、傳輸接入環(huán)及傳輸成環(huán)率能力滿足需求。建設SPN傳輸網絡，采用SPN網絡承載，接入環(huán)采用10GE/50GE速率建設，并具備10GE或25GE接口板與5G基站對接。

3.傳輸成環(huán)率保證

普通基站傳輸組網成環(huán)率需達85%以上，重點區(qū)域（風景區(qū)、高鐵、商業(yè)區(qū)、高校等密集區(qū)域）需達90%以上。C-RAN基站要求傳輸接入網組網成環(huán)率達100%。5G傳輸網絡必須具備5G網絡使用的能力條件，都要在基站建設之前進行建設和改造完成。

五、施工安全注意事項

1.保證網絡安全運行，有網絡服務優(yōu)先

5G基站施工過程涉及大量對現網設備的改造工作，要求制定合理的施工方案，減少對對現網業(yè)務影響的程度。

第一，有網絡服務優(yōu)先，天面替換與AAU新建共同施工場景，優(yōu)先對天面進行整合，保障4G除D頻段以外信號快速恢復，避免出現長時間的覆蓋空洞。

第二，優(yōu)先新建傳輸，5G站點施工涉及反向開通4G基站業(yè)務，通過新建傳輸的方式提前完成BBU側開通，減少業(yè)務中斷時長，在替換完成后釋放原D頻段傳輸資源。

第三，逐扇區(qū)割接，避免整站退服。對于燈桿塔等特殊場景，由于作業(yè)空間有限，考慮施工安全，需要進行整站替換，在施工過程中做好用戶的解釋工作。

第四，C-RAN及常規(guī)拉遠站點建設，AAU側、BBU、PTN側均需配置專人，確保替換站點第一時間完成對接，避免導致4G業(yè)務中斷時長超長。

2.在基站和鐵塔上施工的安全準備工作

第一，工程項目部管理人員嚴格執(zhí)行安全檢查制度。

第二，施工人員上塔進行作業(yè)前，現場檢查人員必須檢查該人員是否持有登高作業(yè)證。

第三，無線宏站作業(yè)必須注重現場施工安全，要求施工人員必須佩戴合格的安全帽、安全帶、防滑鞋；視現場情況穿戴反光衣。

第四，檢查作業(yè)區(qū)域設置安全警示標志并采取圍蔽措施。

第五，5G基站施工中，大部分的工程量需要在塔頂、樓頂施工，施工要注意地面上的安全，做好地面配合人員的防墜落保護。

第六，電源線的拆除和重新布放，一定要做好電源線的絕緣保護，防止漏電。施工過程加強監(jiān)理的監(jiān)管工作，線纜布放路由與設計圖紙一致，采用三線分離布放，走線路由清晰無交叉。

以上是本人在5G基站建設過程中的一些經驗介紹和分析，希望對大家的工作有所幫助。