5G設(shè)備基站設(shè)備應(yīng)用選型討論

1 引言

5G在2020-2025年，將拉動中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長15.2萬億。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化主要是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，包括終端的新興產(chǎn)業(yè)形成，以及整個新興服務(wù)的帶動，5G移動通信建設(shè)可以推動通信產(chǎn)業(yè)的增加值3.3萬億。與此相關(guān)各行各業(yè)結(jié)合，可以帶動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，產(chǎn)業(yè)的增加值達(dá)到11.9萬億。

與此同時，5G將為數(shù)字競技發(fā)展提供全新的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，移動通信前四代不能完全滿足要求的很多生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施和社會基礎(chǔ)設(shè)施，將隨著5G的到來進(jìn)行數(shù)字化改造，包括電網(wǎng)、交通、工業(yè)和智慧城市的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。

然而，機(jī)遇與挑戰(zhàn)往往并存，5G的大規(guī)模商用在服務(wù)應(yīng)用、商業(yè)模式、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面均面臨挑戰(zhàn)。在服務(wù)應(yīng)用方面，面向個人的eMBB缺乏殺手級應(yīng)用，面向行業(yè)的uRLLC和mMTC行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟；在商業(yè)模式方面，不限流量套餐導(dǎo)致增量不增收和同質(zhì)化，碎片化的行業(yè)需求也意味著很難大規(guī)模復(fù)制以及缺乏清晰的商業(yè)模式；在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，面臨高頻信道衰減和室內(nèi)覆蓋、高建設(shè)成本和運(yùn)營成本，運(yùn)營商如何降低5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本至關(guān)重要；5G基站的大功耗帶來了巨額用電成本，這已成為5G運(yùn)營成本最大負(fù)擔(dān)之一。為了解決功耗問題，中國鐵塔、三大運(yùn)營商以及華為、中興等設(shè)備商試圖從技術(shù)、生態(tài)等各方面積極調(diào)整，以及尋求政府的支持。

密集城區(qū)一般為城市的繁華商業(yè)中心，樓宇密集，建筑物高度參差不齊，樓宇間距小。區(qū)域內(nèi)大型商業(yè)綜合體、寫字樓、醫(yī)院、政府單位等場景眾多，各種商業(yè)活動及政府活動頻繁，用戶密度大，話務(wù)發(fā)生集中，是各運(yùn)營商客戶的主要爭奪區(qū)域。本文從密集城區(qū)、一般城區(qū)、容量場景、非容量場景的主設(shè)備選型進(jìn)行探討。

2 主設(shè)備參數(shù)指標(biāo)

AAU作為3.5 GHz頻段成熟的商用產(chǎn)品，（表1為240 W和320 W主流設(shè)備的指標(biāo)參數(shù)）適合密集城區(qū)等高話務(wù)量、多高樓場景，24流傳輸，提供更大峰值流量，滿足客戶需求，支持eCPRI接口，一根25 G光纖即滿足傳輸要求。

表1 AAU設(shè)備參數(shù)指標(biāo)

240 W尺寸較小，重量較輕，工程安裝更為方便；240 W和320 W重點差異在發(fā)射功率和功耗。

3 AAU功率、功耗計算

以業(yè)界3.5G 64T64R AAU功率分布及5G共享站為例來看，單小區(qū)功率相差40 W和60 W，即相差1.3 dBm和2 dBm即表2不同功率AAU比較。

表2 不同功率AAU比較

在ETSI負(fù)載模型下，單AAU日耗電=空載功耗*空載時長+30%負(fù)載功耗*30%負(fù)載時長+50%負(fù)載功耗*50%負(fù)載時長，如表3和表4統(tǒng)計。

表3 ETSI單日業(yè)務(wù)負(fù)荷模型統(tǒng)計

表4 基于ETSI模型對應(yīng)功耗

在相同負(fù)載模式下，工業(yè)用電按1度/元來記?。?40 W與320 W單站日均耗電差8.4度，年耗電差3 066度，即用電成本增加3 066元，如圖1所示。

圖1 單站電費成本比較

4 240 W和320 W設(shè)備覆蓋能力測試比較

本次現(xiàn)場覆蓋測試挑選華為AAU（型號為5636 W），站點位于佛山金湖酒店，站點位于佛山市密集城區(qū)，通過調(diào)整功率的方式進(jìn)行性能驗證，對比240 W及320 W功率下的覆蓋情況。

測試終端為華為MATE 30 pro，終端能力為1T4R，測試軟件為華為Probe，版本號為Probe.5.2.T9，站點基礎(chǔ)信息如表5所示。

表5 測試站點基礎(chǔ)信息

4.1 DT測試

通過對室外DT驗證測試數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，在覆蓋邊緣區(qū)域的場強(qiáng)SS-RSRP，320 W設(shè)備比240 W設(shè)備的電平高2～3 dB左右，如圖2所示。

圖2 240 W和320 W設(shè)備覆蓋能力測試分析

4.2 CQT測試

CQT測試選擇金湖酒店第二小區(qū)覆蓋方向的1樓沿街商鋪進(jìn)行測試，直至手機(jī)脫網(wǎng)5G。本次測試共選取5個測試點，具體測試點分布情況如圖3所示，CQT測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表6統(tǒng)計。

圖3 現(xiàn)場CQT測試圖

表6 CQT測試點覆蓋情況統(tǒng)計

經(jīng)CQT測試分析可得測試點距離基站在650 m以內(nèi)的地方邊緣場強(qiáng)SS-RSRP電平值320 W設(shè)備比240 W設(shè)備高2 dBm左右，下載速率相當(dāng)；測試點距離基站超過700 m的地方320 W設(shè)備的下載速率優(yōu)于240 W的設(shè)備，邊緣場強(qiáng)優(yōu)于2 dBm，如圖4測試對比所示。

通過對金湖酒店基站周邊道路及沿街商鋪測試分析發(fā)現(xiàn)室內(nèi)、外區(qū)域基站覆蓋較差的區(qū)域基站小區(qū)開320 W功率開比240 W功率時覆蓋場強(qiáng)RSRP高2 dB；覆蓋半徑320 W設(shè)備比240 W設(shè)備大50 m左右，下載速率高15 Mbit/s。

5 總結(jié)

根據(jù)現(xiàn)場覆蓋測試和用電情況結(jié)合運(yùn)營商TCO綜合分析，室外宏站的選擇應(yīng)因地制宜基于樓宇密集度、高度和容量需求三維度規(guī)劃部署64T，其他場景部署32T，64T/32T場景化組合應(yīng)用，具體我們在做站點規(guī)劃時參考以下原則：

（1）密集城區(qū)：綜合考慮TCO，首選64T64R 240 W產(chǎn)品，可保證上下行平衡。

（2）一般城區(qū)：功率建議大功率320 W，可保證下行覆蓋。

（3）容量場景：首選64T64R，保證容量需求。建議考慮不同場景下TOP30%的熱點區(qū)域。

（4）非容量場景：首選32T32R 320 W，更大功率補(bǔ)償通道數(shù)減少帶來的對覆蓋的影響。