關(guān)于5G基站建設(shè)的一些經(jīng)驗(yàn)和分析

郝濱海

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)內(nèi)蒙古有限公司包頭分公司，內(nèi)蒙古包頭 014040）

在5G基站的建設(shè)過(guò)程中，要充分考慮規(guī)劃站址的天面、供電、傳輸?shù)扰涮自O(shè)施的條件，并且提前開(kāi)始資源改造和整合工作，保證5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施進(jìn)度。

一、鐵塔改造和天面資源整合

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況及設(shè)計(jì)方案進(jìn)行天面整改，通過(guò)新增抱桿，或進(jìn)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(dú)為5G宏基站設(shè)計(jì)一套天線配套系統(tǒng)

這種設(shè)置方式便于網(wǎng)絡(luò)覆蓋和優(yōu)化調(diào)整，減少施工過(guò)程中對(duì)2G、4G網(wǎng)絡(luò)的影響和用戶感知。在鐵塔改造過(guò)程中，根據(jù)設(shè)計(jì)方案單獨(dú)增加天線支撐抱桿。

一是在角鋼塔或桅桿鐵塔上專門設(shè)置5G天線抱桿；二是將獨(dú)立天饋線系統(tǒng)的2G和4G天線系統(tǒng)合路，實(shí)現(xiàn)2G/4G協(xié)同共用一套天線系統(tǒng)，給5G宏基站單獨(dú)騰挪一套天線抱桿；三是將已清退網(wǎng)絡(luò)的3G基站天線抱桿預(yù)留給5G基站使用；四是拆除話務(wù)量較低較低的 2G設(shè)備，將2G天線抱桿騰挪給5G使用。

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

在樓頂設(shè)置的美化基站，天線安裝在美化罩空間內(nèi)，由于5G天線系統(tǒng)體積較大，需要更換美化罩，或者對(duì)現(xiàn)有美化罩進(jìn)行改造；還有一種方式就是對(duì)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(duì)美化罩的基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，二是對(duì)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(jiǎn)易塔、樓頂工藝塔在安裝5G天線系統(tǒng)時(shí)，在前期改造時(shí)也要進(jìn)行加固改造。為保證5G基站的安全運(yùn)行，對(duì)鐵塔的接地系統(tǒng)要進(jìn)行檢測(cè)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(shí)現(xiàn)天面整合

5G基站的2.6GHz頻段和4.9GHz頻段AAU均需獨(dú)立占用天面；700MHz宏基站天饋采用“RRU（射頻拉遠(yuǎn)單元）+天線”形式，可以同現(xiàn)網(wǎng)2G/4G系統(tǒng)共用天面。因此5G建設(shè)應(yīng)以“天面盡量不增，減少天饋調(diào)整”為原則，同時(shí)優(yōu)化建設(shè)節(jié)奏，做好資源協(xié)同工作。因此在建設(shè)過(guò)程中，優(yōu)先采用多系統(tǒng)共天線的建設(shè)方式，實(shí)現(xiàn)天面整合，降低鐵塔建設(shè)投資。

新建基站按照“共站、共框、共板、共天線”方式實(shí)現(xiàn)資源共享，合理規(guī)劃塔桿類型及天線掛高，采用RRU拉遠(yuǎn)方式建設(shè)，不新增基站機(jī)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(shí)，使用“4488”（900MHz+1800MHz+1900MHz+2600MHz）多頻多端口電調(diào)天線對(duì)現(xiàn)網(wǎng)基站進(jìn)行天面整合，實(shí)現(xiàn)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(shí)，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(kāi)始建設(shè)5G-700M基站時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮5G-700MHz和5G-2.6GHz建設(shè)需求后選擇新增“4448”天線、“444”天線或利舊 “4488”天線進(jìn)行天面整合。

第三，在前期建設(shè)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(gè)運(yùn)營(yíng)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(shí)天線系統(tǒng)也拆除，安裝5G-2.6GHz設(shè)備。如果需要4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，利用5G-2.6GHz設(shè)備的2600M頻段設(shè)備，根據(jù)實(shí)際需要精準(zhǔn)實(shí)施5G基站反向開(kāi)通4G基站的2600M部分的頻段網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)建設(shè)情況，5G基站單獨(dú)天線系統(tǒng)的占三分之二，5G基站反向開(kāi)通4G基站系統(tǒng)的數(shù)量占新建基站數(shù)量的三分之一。

二、配套電源設(shè)備的改造

由于5G傳輸速率成倍提升，5G基站BBU（Building Base band Unit）機(jī)房室內(nèi)基帶處理單元的數(shù)據(jù)處理量和計(jì)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(jì)算功耗將超過(guò)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(shí)現(xiàn)當(dāng)前4G基站的覆蓋密度，則5G基站的數(shù)量就要是4G的3倍左右。

5G基站采用C-RAN（Cloud-Radio Access Network）組網(wǎng)方式，將BBU機(jī)房室內(nèi)基帶處理單元集中放置在一個(gè)匯聚機(jī)房，一個(gè)BBU支持多個(gè)室外基站射頻拉遠(yuǎn)單元RRU（Radio Remote Unit），通過(guò)光纖射頻拉遠(yuǎn)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(gè)，建設(shè)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(wǎng)方式BBU的用電量在設(shè)計(jì)初期，應(yīng)增加至少5倍-8倍的容量。

在前期基站建設(shè)時(shí)，由于未充分考慮機(jī)房市電、直流電源的擴(kuò)容，導(dǎo)致出現(xiàn)很多交流電源線發(fā)熱燒焦的現(xiàn)象，有的開(kāi)關(guān)電源容量不足而跳閘，蓄電池容量不夠續(xù)電時(shí)間短而斷電，5G基站發(fā)熱量大機(jī)房溫度過(guò)高等故障，因此在5G基站建設(shè)前期，必須對(duì)機(jī)房配套電源設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容改造。

1.機(jī)房市電增容

現(xiàn)在基站鐵塔、機(jī)房都?xì)w鐵塔公司所用，各運(yùn)營(yíng)商自留的匯聚機(jī)房也實(shí)現(xiàn)了共享，安裝5G基站后用電量負(fù)荷增幅比較大。（如表1所示）

表1 機(jī)房設(shè)備用電量情況統(tǒng)計(jì)

前期各運(yùn)營(yíng)商和鐵塔公司在基站建設(shè)時(shí)，市電容量一般是15kw、20kw、或30kw，所以在建設(shè)5G基站時(shí)，必須對(duì)現(xiàn)有市電進(jìn)行增容，達(dá)到50kw以上。重要的節(jié)點(diǎn)機(jī)房配備的發(fā)電機(jī)也需要更換為功率在50kw以上的。

2.蓄電池

現(xiàn)在基站機(jī)房的蓄電池普遍是500AH或600AH，普通機(jī)房1組，匯聚節(jié)點(diǎn)機(jī)房2組，進(jìn)行5G基站建設(shè)時(shí)，都更換為1000AH?？紤]到機(jī)房的承重和負(fù)載，開(kāi)始安裝和使用占地面積較小、重量較輕的鐵鋰蓄電池。

3.開(kāi)關(guān)電源

新增5G設(shè)備，用電量大增，開(kāi)關(guān)電源也需要擴(kuò)容，以前的配置是200A或300A，現(xiàn)在統(tǒng)一到滿配置600A，或更換大容量開(kāi)關(guān)電源，配置在600A以上，確保直流供給的電源容量為使用負(fù)載的120%容量以上。

4.配電柜設(shè)置

新建5G基站，需要新增基站室內(nèi)、室外、位置定位天線、傳輸設(shè)備、動(dòng)環(huán)監(jiān)控、節(jié)能設(shè)備，用電設(shè)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(xiǎn)開(kāi)關(guān)數(shù)量不足。為便于維護(hù)、管理，各通信運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)配置一套直流配電屏或配電柜。

5.空調(diào)

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

6.接地系統(tǒng)檢測(cè)

由于用電設(shè)備和種類均增多，進(jìn)入雨季氣候下雨打雷次數(shù)增加，5G設(shè)備造價(jià)大，施工前對(duì)機(jī)房接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查和測(cè)試，不符要求的進(jìn)行降阻處理，地阻在5歐姆以下。根據(jù)設(shè)計(jì)需求，新增接地銅排和接地母線，不同運(yùn)營(yíng)商分開(kāi)使用。

三、機(jī)房綜合機(jī)柜的調(diào)整

鐵塔公司成立以來(lái)，移動(dòng)、聯(lián)通、電信全部使用鐵塔公司的基站機(jī)房，配套設(shè)施全部共享使用，有的機(jī)房未進(jìn)行規(guī)劃分域使用，綜合機(jī)柜混合使用，傳輸、基站設(shè)備共用一個(gè)綜合柜，電源線、饋線、光纜、光纖、設(shè)備連接線纜交叉，維護(hù)和管理起來(lái)都不方便。利用5G基站建設(shè)的機(jī)會(huì)，不同使用單位，分專業(yè)分區(qū)域調(diào)整。

移動(dòng)、電信、聯(lián)通各配置一個(gè)傳輸綜合柜，各自配置基站設(shè)備綜合柜，各自安裝各自的設(shè)備，單獨(dú)分專業(yè)專用。如果機(jī)房面積較小，適當(dāng)進(jìn)行設(shè)備整合，同時(shí)將原1.6米高的綜合機(jī)柜更換為2.0米高的機(jī)柜。

四、傳輸資源的調(diào)度解決

1.提高光纖的利用率

5G基站建設(shè)要牽扯到大量的纖芯調(diào)用，對(duì)于安裝5G基站設(shè)備的匯聚節(jié)點(diǎn)機(jī)房，一是通過(guò)清查光交資源上所帶業(yè)務(wù)設(shè)備、可用端口、光纜、纖芯、路由等數(shù)據(jù)，尋找可利用的光纖傳輸資源；二是通過(guò)資源管理系統(tǒng)上資源數(shù)據(jù)核實(shí)，以傳輸運(yùn)維集中化、光纜纖芯配置合理性與各部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，調(diào)配傳輸資源，解決5G傳輸需求；三是通過(guò)5G基站調(diào)測(cè)開(kāi)通，改進(jìn)維護(hù)和流程中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)提高傳輸資源數(shù)據(jù)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(kāi)通需求

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，采用切片分組網(wǎng)SPN（Slicing Packet Network）傳輸組網(wǎng)方式，是一種新的傳輸網(wǎng)技術(shù)體制。匯聚機(jī)房的5G傳輸能力需要配置，5G傳輸設(shè)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(shè)SPN傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用SPN網(wǎng)絡(luò)承載，接入環(huán)采用10GE/50GE速率建設(shè)，并具備10GE或25GE接口板與5G基站對(duì)接。

3.傳輸成環(huán)率保證

普通基站傳輸組網(wǎng)成環(huán)率需達(dá)85%以上，重點(diǎn)區(qū)域（風(fēng)景區(qū)、高鐵、商業(yè)區(qū)、高校等密集區(qū)域）需達(dá)90%以上。C-RAN基站要求傳輸接入網(wǎng)組網(wǎng)成環(huán)率達(dá)100%。5G傳輸網(wǎng)絡(luò)必須具備5G網(wǎng)絡(luò)使用的能力條件，都要在基站建設(shè)之前進(jìn)行建設(shè)和改造完成。

五、施工安全注意事項(xiàng)

1.保證網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行，有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)優(yōu)先

5G基站施工過(guò)程涉及大量對(duì)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的改造工作，要求制定合理的施工方案，減少對(duì)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)影響的程度。

第一，有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)優(yōu)先，天面替換與AAU新建共同施工場(chǎng)景，優(yōu)先對(duì)天面進(jìn)行整合，保障4G除D頻段以外信號(hào)快速恢復(fù)，避免出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的覆蓋空洞。

第二，優(yōu)先新建傳輸，5G站點(diǎn)施工涉及反向開(kāi)通4G基站業(yè)務(wù)，通過(guò)新建傳輸?shù)姆绞教崆巴瓿葿BU側(cè)開(kāi)通，減少業(yè)務(wù)中斷時(shí)長(zhǎng)，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(duì)于燈桿塔等特殊場(chǎng)景，由于作業(yè)空間有限，考慮施工安全，需要進(jìn)行整站替換，在施工過(guò)程中做好用戶的解釋工作。

第四，C-RAN及常規(guī)拉遠(yuǎn)站點(diǎn)建設(shè)，AAU側(cè)、BBU、PTN側(cè)均需配置專人，確保替換站點(diǎn)第一時(shí)間完成對(duì)接，避免導(dǎo)致4G業(yè)務(wù)中斷時(shí)長(zhǎng)超長(zhǎng)。

2.在基站和鐵塔上施工的安全準(zhǔn)備工作

第一，工程項(xiàng)目部管理人員嚴(yán)格執(zhí)行安全檢查制度。

第二，施工人員上塔進(jìn)行作業(yè)前，現(xiàn)場(chǎng)檢查人員必須檢查該人員是否持有登高作業(yè)證。

第三，無(wú)線宏站作業(yè)必須注重現(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)場(chǎng)情況穿戴反光衣。

第四，檢查作業(yè)區(qū)域設(shè)置安全警示標(biāo)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(hù)。

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(hù)，防止漏電。施工過(guò)程加強(qiáng)監(jiān)理的監(jiān)管工作，線纜布放路由與設(shè)計(jì)圖紙一致，采用三線分離布放，走線路由清晰無(wú)交叉。

以上是本人在5G基站建設(shè)過(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn)介紹和分析，希望對(duì)大家的工作有所幫助。