綜合解決方案在未來網絡建設中的應用研究

邢國際，張傳達，查先毅

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

隨著通信技術的發(fā)展，無線覆蓋朝著大容量、小功率、低成本、小型化、立體化的方向發(fā)展。更高的下載速率，更小的終端信號接入距離，密集城區(qū)的微站底層網，將是未來主要的網絡覆蓋發(fā)展方向和解決方案。

網絡建設的重點由“廣度”向“深度”和“厚度”轉變，關注目標由“規(guī)模”向“體驗”轉變，網絡結構由“單層”向“多層”、由“平面”向“立體”轉變。5G時代將呈現宏站與微站協同、高站與低站搭配的異構網形態(tài)，站間距更小。作為網絡重要組成部分的微站和室分，是提升網絡密度的主要手段。“宏微結合，室內外協同”的綜合解決方案，將成為未來網絡建設的重要形式[1]。

1 綜合解決方案介紹

1.1 定 義

綜合解決方案是采取“宏站和微站覆蓋、小區(qū)協同、室內補盲”的室內外協同覆蓋建設思路，并綜合考慮市電、傳輸、管道等統籌建設的新型解決方案，可分為三種方案。（1）點方案。以單點建設解決小區(qū)域容量或小區(qū)域覆蓋場景。（2）線方案。以多種建設方式結合解決線狀容量或覆蓋場景。（3）面方案。以多種建設方式和立體方案解決面狀大區(qū)域的容量或覆蓋場景。

1.2 綜合解決方案的優(yōu)勢

綜合解決方案采用宏微結合、室內外協同等方法對熱點區(qū)域和盲區(qū)實現立體覆蓋，相較之前的宏站覆蓋，更加美觀且協調難度更低。特別是運營商前期遺留多年的疑難站和骨頭站，是運營商的痛點和難點，可通過綜合解決方案有效解決大多數疑難站點，全面提升網絡覆蓋質量。

綜合解決方案將充分利用存量資源和社會資源，宏微結合，少建或者不建地面高塔。通過電源電力、接入機房、末端傳輸和社會資源利用等綜合共享手段，顯著降低網絡建設成本和客戶租金。

綜合解決方案在利用“社會塔”的同時，更加注重利用“社會管道”和“社會電”，解決好傳輸、供電兩個基站開通運營和成本管控的關鍵點。統籌建設桿塔、市電配套、傳輸和主設備安裝，同步規(guī)劃，同步實施，避免分別建設情況下多家運營商多次進場的弊端，極大地縮短建設工期，減少擾民[2]。

2 綜合解決方案要點分析

2.1 總體原則

（1）多個專業(yè)協同。無線、鐵塔、電源、傳輸等多種專業(yè)協同考慮，以客戶滿意為首要目標，通過主動分析和推薦提供多專業(yè)整體解決方案。

（2）多種技術采用。采用宏站、微站及分布系統等多種設備，配合分層組網等技術，滿足網絡覆蓋和容量需求。

（3）多種資源利用。利用各種社會資源，如社會塔改造成通信塔、社會電改造成通信電、社會管道改造成通信管道，低成本、高效率滿足客戶需求。

（4）多個方面思考。統籌考慮未來5G網絡布局需要、拓展業(yè)務需要，方案具有前瞻性和擴展性。

2.2 無線方案要點

綜合解決方案以無線解決方案為核心，融合鐵塔、電源、傳輸等多個專業(yè)，為電信企業(yè)提供滿足網絡覆蓋需求的一體化方案。同時，結合目前5G網絡發(fā)展情況提前儲備資源，為未來從4G網絡平穩(wěn)過渡到5G網絡打好基礎。

目前，無線網絡已成為一個宏微結合的立體異構網絡形態(tài)，宏站、微站、室分等不同網絡設備在不同高度、層面上相互配合、影響，共同實現整體覆蓋的目標。宏站解決廣覆蓋；微站解決邊緣區(qū)域盲點、道路、周邊底層建筑深度覆蓋以及低層小區(qū)深度覆蓋；室內分布系統解決交通樞紐、大型場館、寫字樓等業(yè)務熱點區(qū)域覆蓋以及高層小區(qū)深度覆蓋。

制定無線方案時，了解可采用的無線設備的能力，結合覆蓋目標區(qū)域特點選擇不同的設備類型，以滿足電信企業(yè)覆蓋和容量需求。受建筑物特點、人員密集程度等各種因素的影響，不同場景的一般站址布局方式、設備選取類型均不相同。此外，可根據場景特點，采用宏站、微站及分布系統不同的設備類型組合方式進行立體分層組網。同一場景下，根據可利用資源和客戶需求的差異制定多種不同方案，擇優(yōu)選取。

2.3 鐵塔方案要點

綜合解決方案主要是利用社會資源掛載無線設備。為保障基站的安全，應評估社會資源，滿足設備掛載需要，并選擇合適的安裝方式。常見可利用的社會資源有路燈桿、監(jiān)控桿、電力桿塔以及建筑物墻面等。

2.3.1 路燈桿、監(jiān)控桿

安全評估：需要對基礎深度、桿體承載能力進行安全評估。

安裝方式：一般采用新增抱桿、利用抱箍的直接掛設方式安裝路燈桿和監(jiān)控桿。

設備數量：12 m以下桿體，建議附掛的一體化天線數量最多不超過2副或者小型板狀天線數量最多不超過2付（一體化天線800 mm×350 mm×220 mm，質量不大于18 kg；小型板狀天線400 mm×200 mm×100 mm，質量不大于5 kg）。

2.3.2 電力桿塔

安全評估：對基礎、塔體進行承載能力評估，通常建議由具備相應資質的電力設計單位承擔。

安全距離：掛載高度必須符合電力桿塔帶電施工、運行維護等情況下的安全距離。

設備數量：電力桿塔包含角鋼塔、水泥桿等，差異較大，需根據桿塔情況合理配置。

2.3.3 建筑物墻面

建筑物類型選擇：利用墻面或屋面資源時，宜選擇鋼筋混凝土結構且建設年代較近的建筑物。

安裝方式：樓面、樓頂的安裝方式分為直接掛墻安裝方式和抱桿安裝方式，可根據不同的情況選擇適宜的安裝方式。

設備數量：需保證最小隔離距離，安裝數量根據電信企業(yè)需求而定。

2.4 電源方案要點

電源系統對移動通信網絡可靠運行至關重要。電源解決方案以滿足基站設備不間斷供電為原則，統籌考慮投資成本和運行效能，在滿足需求的前提下性價比最優(yōu)。如表1所示，結合場景，因地制宜，通過現場勘察，選用電信企業(yè)認可的方案進行建設。

表1 供電方式分類表

2.5 傳輸方案要點

綜合解決方案中的傳輸解決方案，主要解決電信企業(yè)的末端接入和內部傳輸問題。光纜的末端接入一直都是電信企業(yè)基站業(yè)務開通的痛點和難點，通過選取合理的傳輸接入方式和設備，充分利用社會管道、樓內槽道等社會資源，解決需求區(qū)域內的末端接入和內部傳輸問題。

傳輸解決方案原則上利舊為主，新建為輔。優(yōu)先利用原有社會管道（通信管道、電力管道）、槽道、橋架等路由資源布設光纜，降低協調難度、施工難度和建設成本。確需新建的情況下，通過電力引入和傳輸引入共路由，同步建設，實現成本分攤、造價降低（傳輸引入和電力引入同路由時應采用非金屬加強芯光纜）。新建傳輸路由根據場景不同采取開挖地埋、架桿掛纜或沿墻敷設方式安裝，光交箱可和電源一起集中放置或者單獨設置。新設光纜交接箱、光電一體箱需適度預留光纖資源，以滿足未來新業(yè)務發(fā)展和5G傳輸的需要。

3 綜合解決方案案例

3.1 線方案案例

某道路位于密集市區(qū)，整條道路全長約2 km，周邊包含居民區(qū)區(qū)、高校等，人、車流量巨大。針對本道路特點，采用宏微結合線方案進行覆蓋。利舊存量站2個，免費使用3個市政燈桿作為微站設備附掛桿體，2個微站采用社會電就近集中供電，1個微站利舊存量宏站供電，光纜通過市政管道統一布纜。

本方案中，微站建設充分利用社會資源，在建設周期上節(jié)省了塔桅基礎施工和基礎養(yǎng)護時間，實際建設周期為10 d，較常規(guī)新建地面站的建設周期縮短了50 d。統一與路燈管理處協調，批量獲取資源，桿體與管道一次性協調，光纜、電纜敷設同步入場，避免重復施工，減小對公共設施的破壞。

綜合解決方案建成開通后，網絡覆蓋效果提升顯著。經測試，平均RSRP從-103.26 dBm提升到-78.13 dBm。

3.2 面方案案例

某市地標性建筑奧體中心是一座美麗的開放式公園。許多全國性的大中型賽事都在這里舉行，屆時公園和場館內人數在短時間內激增，對通信能力的要求較高。根據上述特點，制定了宏、微、室結合的面覆蓋方案。站點的點位圖如圖1所示，場館內部房間采用傳統室分進行覆蓋。A通道和2號門利舊原燈桿掛載微站設備；B、C、D通道以及1號門新建微站桿塔+光電一體箱+微站設備，桿塔基礎采用預制基礎，開挖淺，占地面積小，建設速度快；休憩廣場建設美化宏站進行廣場和周邊區(qū)域的廣覆蓋；光纜、電纜統一規(guī)劃和布放，縮短建設工期，降低建站成本。同時，入口處桿塔集成監(jiān)控功能滿足業(yè)主需求，多功能、一站式的服務贏得了運營商和業(yè)主的肯定。

圖1 某奧體中心綜合解決方案點位圖

4 未來網絡時代綜合解決方案探討

4.1 移動寬帶場景（mMTC）綜合解決方案

5G網絡部署初期，高校是布局重點，主要業(yè)務需求為eMBB和MBB。下面以高校為例介紹移動寬帶場景綜合解決方案。

建議采用宏站+微站+室分的方式進行綜合解決。微站傳輸接入利用現有校內管道資源，引電采用直流或遠供方式。校園室外區(qū)域建議采用現有站址共址新建5G宏站解決，場館等半封閉場采用掛壁或燈桿微站覆蓋，宿舍區(qū)和教學樓等一般建設有傳統室分，建議替換無源器件。此方案建設成本比新建分布式皮站低50%左右，可有效降低建設成本。

4.2 大連接物聯網場景（mMTC）綜合解決方案

智能抄表、智能家居、物流追蹤、可穿戴設備、市政物聯和智能手表等大連接應用，主要應用在市區(qū)范圍內的室內和室外。考慮到NB-IoT/eMTC的生命周期和保護運營商投資，部分低速類和中低速類需求可利用現網資源滿足，待技術成熟時進行升級和轉移。現網資源無法滿足的：室外部分采用宏站+微站覆蓋；室內小場景覆蓋采用一體化皮站和滿格寶（如智能家居應用）；除傳統分布式皮站和DAS外的室內大場景覆蓋，還可采用擴展型皮站。

4.3 低時延、高可靠場景（uRLLC）綜合解決方案

低時延、高可靠場景的主要應用包含車聯網、智慧社區(qū)、智慧交通、工業(yè)互聯網及智能電網等。車聯網、智慧交通等場景建議采用道路微站線方案覆蓋，結合現網宏站情況，補充道路微站共同覆蓋；社區(qū)等面場景建議采取宏站+樓頂微站+地面微站+地下室/電梯間室分共同覆蓋；智能電網建議采用宏站線方案覆蓋，結合現網宏站布局，補充共電力桿宏站協同覆蓋。

4.4 廣域覆蓋解決方案綜合解決方案

廣覆蓋場景包含城區(qū)廣域、地鐵、高鐵等。城區(qū)廣域采取“宏、微站覆蓋、小區(qū)協同、室內補盲”的室內外協同覆蓋，“宏站、微站、點射、室分”分層次、分場景開展網絡建設，構建如圖2所示的全區(qū)域立體網絡覆蓋，以解決室外盲區(qū)和室內深度覆蓋問題。地鐵和高鐵建議采取線方案和車載基站進行覆蓋。

圖2 廣域覆蓋綜合解決方案

5 結 論

綜合解決方案的應用對于降低建設成本、充分利用社會資源及解決長期遺留疑難站和骨頭站的意義重大。隨著4G網絡的深度覆蓋和5G時代的來臨，在未來網絡建設中，綜合解決方案將扮演更重要的角色。