5G NSA模式下FDD宏站解決方案研究

李新 陳中 上海郵電設計咨詢研究院有限公司

一、引言

隨著5G時代的到來，全球通信行業必將制定一個統一的標準，而這個標準制定的前提首先需要一個統一的網絡制式。若仍延續TD LTE網絡制式，那么在5G時代就只能自己單獨另建一張通信網，不僅耗費巨大成本，通信質量也得不到有效保障，費時費力。移動運營商在新的一輪通信革命中，正面臨著激烈的競爭環境。

二、需求分析

在5G建設初期，NSA相比SA，NSA端到端產業更為成熟，可充分依托運營商現有的4G網絡資源，快速部署5G，滿足5G初期eMBB大帶寬業務的發展。5G的業務性能與4G錨點極大相關，需先做好4G錨點的優化再進行5G優化，否則5G的高性能可能因為4G覆蓋不好而無法在業務上體現。但受限于NSA終端所能支持的錨點范圍，或者其他特殊因素，導致現網存量LTE頻點難以全部用作NSA錨點。針對目前運營商大量2G和LTE現網的存量站點，鐵塔天面情況復雜，如何進行合理整編、改造升級，將現有的資源充分發揮起來，不但滿足5G覆蓋的需求而且同時提高了網絡覆蓋范圍和網絡優化質量，真正實現一次施工，實現多重效果的目的。

三、FDD宏站解決方案

現階段運營商在NSA組網場景下，采用Option 3X啟動5G建網，可以在NR分流，既可以釋放NR的處理能力，又不受限于LTE的處理能。在NSA組網中，4G網絡作為5G網絡的錨點網絡，控制面、用戶面、MN主節點、2/3/4/5G統一網管、NSA終端控制面錨在LTE小區，用戶面NSA終端用戶面主要承載在5G小區，5G作為分流節點，降低大數據流量時對4G網絡的沖擊。

（一）天面改造方案

在前期LTE網絡大建設的背景下，目前鐵塔天面使用情況幾乎處于飽和狀態，因此需要在現有復雜天面情況下，對現有天面資源進行合理優化。天面改造的原則就是具備新增天線支撐物的條件一定應先增加天線支撐物（或支臂），以便減少合頻對現網的影響，同時也便于為新增FDD天線和后續的5G AAU提供安裝位置。目前主要有以下幾種情況建設方案：

1. 2G網絡FDD改造

1）蜂窩物聯網基站與GSM共廠家，通過GSM升級部署LTE FDD、NB-IoT場景，直接利舊原有雙通道900MHz天線或雙通道1800MHz天線或者用4+4天線替換原有天線進行使用。當現網天線端口與本次新增FDD設備端口不匹配時，則不能利舊使用原有天線，需要更換相應端口的天線。

2）如果原有單GSM1800天線和單GSM900天線，用4+4天線替換GSM1800天線，拆除GSM900天線，GSM900、GSM1800和新增FDD1800 共同使用“4+4”天線，拆除GSM900 天線后的位置預留給5GAAU。

3）如果原有“2+2+8+8”天線，并且未和GSM1800合頻，直接利舊此天線的2個1800M 通道；如果原有“2+2+8+8”天線，并且已和GSM1800 合頻，把“2+2+8+8”天線替換為4488天線。

2. 4G網絡FDD改造

以下是幾種常見類型的天面改造方式：

如表1所示。

3. TDD+FDD網絡融合改造

常規使用的天線以下幾種天線型號：

如表2所示。

（二）射頻單元

在GSM現網網絡中使用的射頻單元的收發模式為 1T2R或2T2R，其中1T2R收發模式時不支持升級為FDD的模式，在進行FDD建設時需要更換射頻單元為2T2R或4T4R設備。在無GSM射頻單元設備時，優先考慮新增4T4R射頻單元。4T4R射頻單元無論在上下行的覆蓋、容量和UL/DL速率性能都優于2T2R射頻單元，這樣也為網絡質量做好有力保障。

表1

表2 天線類型型號表

（三）BBU部分

1.基于GSM升級FDD

基于GSM MU 面板側處理方案如下：

●在原有GSM MU 基礎上利舊MU機框

●主控板若是GSM老版本，需要新增替換

●基帶板需要在三槽位上新增FDD的基帶板

●BBU電源及風扇需要更換為新的，以滿足BBU 供電及散熱。

●若現網是1.25G光模塊，需要換成2.5G光模塊，若現網為2.5G光模塊，則直接利舊現網光模塊，光纖利舊。若是新增RRU，則需要新增對應的光模塊和光纖。

2.基于TDD升級FDD

基于TDD BBU 面板側處理方案如下：

（1）在原有TDD BBU基礎上利舊BBU機框

（2）主控版方面使用現網TDD主控版

（3）須新增FDD基帶版，基帶板使用槽位可以是3槽位、4槽位和0槽位，具體開站時須用哪個槽位需要跟設備督導核實。

（4）BBU電源及風扇需要更換為新的，以滿足BBU 供電及散熱。

（5）新增RRU，需要新增對應的光模塊和光纖

3.供電部分

站在考慮節約的角度，在建設FDD 宏站時，盡量利舊原有DCDU。FDD錨點站建設中DCDU 利舊原則，同時具備以下條件可以考慮利舊原有DCDU。

（1）DCDU供電的射頻單元能力需要達到6個以上

（2）DCDU 輸出空余端子數量：3 個及3 個以上；

（3）DCDU 輸入端子的接線空開（熔絲）：1路100A 或2路63A，或具備改造為1路100A 或2路63A條件。

若不能利舊，則考慮新增一個DCDU為新增的射頻單元供電，此時需要將原有空開更換為2路80A的空開或者1路100A的熔絲，以確保DCDU 供電安全。

四、總結

4G網絡做NSA錨點，進一步體現了4G和5G協同的重要性。未來，面臨爆發式的4G業務增長，需要同時兼顧5G初期業務的發展需求，只有4G/5G協同發展，NSA支持面向SA目標網演進，才能創造出更大的價值。FDD宏站方案的建設正式為快速形成5G能力打下基礎，不僅分考慮現網站點分布，充分利舊現網站點資源，提高覆蓋范圍，使得用戶可根據錨點站點的優先級及性能進行靈活選擇、切換，避免了由于弱覆蓋、高負荷等問題導致的錨點站無法接入，進而導致5G用戶無法體驗5G網絡的問題。還實現了前期以小投資完成新時期的戰略布局。