5G基站選址方案探討

侯昆

摘要：傳統(tǒng)的基站建設(shè)形式基本上是宏站和高塔的形式。隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，我國商用通信技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了5G時代。與其它商用無線通信技術(shù)相比，5G站點(diǎn)的選址要求也發(fā)生了很大變化。由于5G基站的覆蓋模型與傳統(tǒng)無線通信技術(shù)不同，5G基站的選址和談點(diǎn)工作已成5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的難點(diǎn)和常態(tài)化工作。本文就此對5G建站選址方案進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：5G;選址

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，它經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字，再由2G到5G的技術(shù)變革。盡管通信技術(shù)已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但基站的位置選址仍然是限制通信發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的基站建設(shè)形式通常是一個大型基站和一個高塔的形式，并且建設(shè)范圍很廣。宏站配桿塔的單一覆蓋模式無法實現(xiàn)5G深度覆蓋要求。本文介紹了傳統(tǒng)的基站選址原則，分析了5G頻段對基站選址要求，并探討了將社會資源與基站建設(shè)相結(jié)合的選址方案，以達(dá)到提高5G基站選址成功率的目的。

一、傳統(tǒng)基站選址原則

傳統(tǒng)基站建設(shè)通常集中在大范圍內(nèi)，并往往選擇高海拔建站，基站結(jié)構(gòu)越高越好。每個基站的平均覆蓋范圍為3-5公里。這些基站的選址基本上遵循三個原則：高安全性、大覆蓋范圍和對周圍環(huán)境影響小。基站的選址還應(yīng)避免受洪水災(zāi)害和雷擊影響的地區(qū)，避免靠近造成嚴(yán)重干擾的高壓裝置和空間，如高強(qiáng)度無線電臺、雷達(dá)站和變電站。主要通過宏站實現(xiàn)廣覆蓋和連續(xù)覆蓋，在業(yè)務(wù)密集地區(qū)通過微站、室分等設(shè)備實現(xiàn)業(yè)務(wù)分擔(dān)和深度覆蓋。宏站為主，其它站型為輔。

二、5G頻段與覆蓋

隨著5G時代的到來，基站建設(shè)的覆蓋模型會發(fā)生較大變化。5G基站的頻率是中國的稀缺資源之一，5G基站頻率的使用受到嚴(yán)格控制，其頻率遠(yuǎn)高于2G、3G和4G。中國移動5G基站網(wǎng)絡(luò)主要使用2.6G和4.9G頻段，其中2.6G基站的覆蓋效果同等情況下預(yù)計與4G基站D頻段基本相當(dāng)，4.9G頻段的覆蓋效果則會弱于4G頻段。中國電信和中國聯(lián)通的5G網(wǎng)絡(luò)獲得了一個3.5G頻段，覆蓋效果會弱于當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)頻段。

中國廣電獲得了4.9G和700M頻段，其中的700M頻段的覆蓋能力優(yōu)于其它運(yùn)營商獲得的頻段，但是帶寬較小。700M頻段目前仍不是建站主流，鑒于中國廣電已與中國移動達(dá)成戰(zhàn)略合作關(guān)系，預(yù)計未來中國移動可借用廣電頻段實現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的廣覆蓋;而中國廣電將在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)租用/共用中國移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)運(yùn)營。

無線電傳播過程中，頻率越高衰減越快。鑒于5G主流頻段的特點(diǎn)限制，現(xiàn)有站址的密度無法滿足5G覆蓋需求。因此，相對于2G和4G技術(shù)，5G基站的密度要更高才能實現(xiàn)5G獨(dú)立組網(wǎng)需求。主流頻段5G基站的覆蓋半徑不到一公里，在人口密集的城市地區(qū)甚至主服半徑只有200-300米。

站址建設(shè)增量較大及其迫切性使得選址方案的制越發(fā)重要。

三、5G基站選址方案探討

相對于傳統(tǒng)無線通信技術(shù)而言，5G網(wǎng)絡(luò)因其主流頻帶發(fā)生了變化，因此選址方案也相應(yīng)發(fā)生了改變，不能簡單復(fù)制傳統(tǒng)無線通信技術(shù)覆蓋模型，而應(yīng)從以下三個方面考慮選址方案，以提高站點(diǎn)5G站點(diǎn)建設(shè)成功率。

（一）充分利用傳統(tǒng)存量基站資源加快5G建設(shè)速度

傳統(tǒng)運(yùn)營商在新建5G網(wǎng)絡(luò)前，已建設(shè)有大量的2～4G基站，這些站址都是非常寶貴的資源。利用傳統(tǒng)存量基站進(jìn)行5G共站址建設(shè)具有談點(diǎn)難度小、施工周期短、維護(hù)成本相對較低等優(yōu)點(diǎn)。因此，在新建5G網(wǎng)絡(luò)初期，利用傳統(tǒng)存量基站資源是較優(yōu)選擇。

在進(jìn)行共站址建設(shè)的時候，我們特別要注意5G基站和傳統(tǒng)基站的不同要求。

比如供電要求。普通5G基站功耗要大于傳統(tǒng)基站功耗，是2G基站的三到五倍，甚至超過同一站址2G、4G基站所有設(shè)備功耗的總和。共址建設(shè)時，5G變電站的建設(shè)不能與原有變電站完全分開。在大多數(shù)情況下，在現(xiàn)有基站的基礎(chǔ)上，擴(kuò)容是必要的。使用原有的單步功率很難滿足5G基站設(shè)備的功耗要求，應(yīng)考慮市政電源轉(zhuǎn)換。

此外，還包括基站天面空間、天饋系統(tǒng)平臺、建站承重能力、電池配置（取消）等問題。必要時可以犧牲部分老舊設(shè)備以為5G建站提供資源。

（二）有效利用各類社會塔提高5G基站選址成功率

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，5G通信基礎(chǔ)設(shè)施已上升到國家戰(zhàn)略建設(shè)的高度。中央和地方政府都高度重視5G站的建設(shè)。地方政府成立了5G通信管理小組，制定了多項政策支持5G基站建設(shè)。逐步開放了建筑、事業(yè)單位等社會資源建設(shè)5G站點(diǎn)。5G基站可參考“一切掛高皆可用”的原則進(jìn)行建造。它不僅可以擴(kuò)展和覆蓋原有2G和4G變電站的現(xiàn)有基站資源，還可以開發(fā)路燈、觀察哨、電源塔和水塔等社會資源。在有5G建站需求的區(qū)域，可以考慮在道路燈桿建設(shè)、天網(wǎng)建設(shè)、智能城市燈桿、燈塔建設(shè)等各類社會塔中整合多個立柱，既能實現(xiàn)市政實用功能，又能實現(xiàn)5G通信覆蓋，提高社會資源利用率，提高5G微基站的選址建站成功率。

（三）多種站型降低談點(diǎn)難度實現(xiàn)深度覆蓋及業(yè)務(wù)分擔(dān)

在2～4G時代，偽裝型基站已得到長足發(fā)展，水桶、空調(diào)、美化樹、美化罩等多種偽裝基站已投入現(xiàn)網(wǎng)使用，即美化了環(huán)境又達(dá)到了隱蔽的效果。但是舊的偽裝手段在一定程度上已被人們熟知，“風(fēng)水”、“輻射”等原因阻礙基站建設(shè)的情況時有發(fā)生，有效結(jié)合新站型針對性的進(jìn)行選址建設(shè)也有利于進(jìn)一步提高建站成功率。鑒于5G頻段覆蓋特點(diǎn)和5G高業(yè)務(wù)量集中在室內(nèi)的特點(diǎn)，采用室分和一些新型小站實現(xiàn)業(yè)務(wù)分擔(dān)和局部覆蓋，是實現(xiàn)5G深度覆蓋的必然要求;5G對室分和微站的需求將大于傳統(tǒng)無線通信覆蓋技術(shù)需求。

根據(jù)4G業(yè)務(wù)量統(tǒng)計和5G發(fā)展模型可預(yù)知，5G業(yè)務(wù)的大部分流量將主要來自室內(nèi)業(yè)務(wù)需求。宏站實現(xiàn)廣覆蓋目標(biāo)的特點(diǎn)和室內(nèi)高密度流量的需求明顯不符，因此微站、室分、皮基站進(jìn)行業(yè)務(wù)分擔(dān)是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的必然，也是選址的重要策略。

結(jié)束語

隨著人民生活水平不斷提高和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的移動數(shù)據(jù)通信需求已經(jīng)成為不可或缺的日常生活、生產(chǎn)的基本需求;人工智能、大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和區(qū)塊鏈的發(fā)展，也必將推動5G移動通信技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。選址建站是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)，是拓展5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋和實現(xiàn)5G深度覆蓋的有效手段。因此，選址方案的制定具有十分重要的意義。本文從三個方面探討了5G建設(shè)站址選擇方案，希望能在以此達(dá)到高效制定基站選址方案和提高基站建站成功率的目的。不當(dāng)之處，敬請雅正。

參考文獻(xiàn)

[1][瑞典]埃里克·達(dá)爾曼（Erik Dahlman）、斯特凡·巴克?。⊿tefan Parkvall）、約翰·舍爾德（Johan Skold）著，朱懷松、王劍、劉洋譯，《5GNR標(biāo)準(zhǔn)：下一代無線通信技術(shù)》，機(jī)械工業(yè)出版社出版。

[2]工業(yè)和信息化部，《工業(yè)和信息化部關(guān)于推動5G加快發(fā)展的通知》。

[3]張傳福、趙立英、張宇等編著，《5G移動通信系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)》，電子工業(yè)出版社。

[4]杜慶波、曾波濤、陳雪嬌、周暉杰等編著，《5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化》，電子工業(yè)出版社。

[5]黃云飛、閔銳、余莎、黃陳橫、梁力維、劉彪、黃嘉銘等編著，《5G無線網(wǎng)大規(guī)模規(guī)劃部署實踐》，人民郵電出版社。

[6]萬蕾、郭志恒等著，《LTE/NR頻譜共享——5G標(biāo)準(zhǔn)之上下行解耦》，電子工業(yè)出版社。