陳鋒波 吳俊華
【摘要】? ? 隨著中國移動與中國廣電關于5G 700M網絡共建共享協議的簽訂,基于700M的5G網絡將進一步加速5G在農村廣覆蓋、城市深覆蓋的進程。從700M天線的選型出發(fā),結合現網2/4/5G 天面的現狀,從網絡質量、建設投資、天面租金等方面,分析700M網絡的天饋系統的建設原則及方案,以實現700M網絡快速部署的目的。
【關鍵詞】? ? 5G? ? 700M? ? 天饋系統
引言:
2019年6月,工信部正式為中國移動、中國聯通、中國電信和中國廣電四家企業(yè)發(fā)放5G牌照,中國廣電也正式成為我國第四大電信服務運營商。700M因其在陸地蜂窩無線網上絕佳的傳播性能而被稱作“黃金頻段”,獲得傳統三大運營商的青睞與垂涎。2021年2月,隨著中國移動與中國廣電700M 5G網絡共建共享協議的簽訂,700M共建共享的大事件終于塵埃落定。
隨著蜂窩通信系統的快速發(fā)展,站址/天面資源已成為運營商、鐵塔的重要資源。大量熱點站址已出現“多運營商、多系統、多代同堂”的局面。
截止2021年3月,三大運營商已建設5G基站進20萬個,而700M網絡的加入讓天面資源緊張的現狀進一步加劇。因此,700M網絡的天饋系統建設策略對于700M網絡的快速部署具有重要意義。
一、700M天饋建設要求
相較于中國移動的2.6G,700 M的波長更長,相應的,其天線陣子的尺寸也更大。此外,由于其陣子尺寸及間距限制,無法達到Massive MIMO所需要的空間分辨率,因此700M暫時無法實現Massive MIMO。為兼顧網絡性能與實施可行性,設備廠家選擇采用4通道RRU+射頻天線的模式,作為700M 5G網絡的天饋系統部署模式[1]。
由于天面環(huán)境本就異常復雜,受成本及空間限制,天面一般不具備新增一套獨立天饋系統的能力。此外,還需考慮2.6G與4.9G的建設需求。因此,700M天線需盡可能與現有的系統通過多頻多端口天線進行共享,以實現快速部署的目標[2]。
可供選擇的700M天線理論上有三個“4通道(900M/1800M/700M)”與兩個“8通道(FA/D)”靈活組合共計8種不同頻段的多頻天線組合,如“48(700M/D)”、“44488(900M/1800M/700M/FA/D)”等。但實際實施中700M與900M/1800M的整合時,需考慮三頻能力;700M與FA整合時,也需考慮900M/1800M的儲備需求。
因此,700M天線主要選型有以下四種:“單4(700M)”、“4+4+4(900M/1800M/700M)”、“4+4+4+8(900M/1800M/700M/FA)”與“4+4+4+8+8(900M/1800M/700M/FA/D)”。根據不同的天面布局,700M 天線選型主要有以下選擇[3]:
二、天面改造原則
隨著2G、4G、5G網絡的持續(xù)建設,中國移動天線種類大概可分為單頻900M、單頻1800M、雙頻900M/1800M、單頻FA、單頻D、多頻FA&D、3D-MIMO、多頻44、多頻4488天線、AAU等多種類型。在有涉及5G 2.6G工期的站點,前期已通過4+4雙頻天線、4488多頻天線、拆D等方案對原天面進行適當收編整合,需對其進行差異化進一步改造;對于尚未涉及5G 2.6G工期的站點,則需進一步分析整合方案,以避免“翻燒餅”。
原則上,天面改造應利舊現有站址,嚴控新增站址、嚴控新增平臺,加強對現有平臺的整合。首先考慮對900M/1800M天線通過“4+4+4”天線進行整合收編,在不新增天面的情況下饋入700M;其次在涉及獨立FA、D頻段時,通過“4+4+4+8”、“4+4+4+8+8”天線進行整合收編。天面改造同時也需要避免過度整合,導致網絡靈活性降低。天面改造應以“合理布局、降低成本”為目標,達到每小區(qū)“最佳三天面,最少兩天面”的目標[4]。
三、700M天饋建設實施方案
根據中國移動無線網頻率規(guī)劃,GSM 900M、DCS 1800M保持2G以及NB-IoT的基礎覆蓋;FA為LTE的覆蓋基礎層,D頻段的D3、D7、D8作為LTE的容量層;再加上5G 2.6G的100M,中國移動的天面現狀呈現多系統、多制式天面共存的現狀。結合天面現狀,將天面按照現網天面數量細分為三種場景,對應的建設方案如下:
3.1 單天面場景
單天面場景可細分為GSM單天面與TDD單天面。GSM單天面時,需原位替換原GSM天線為“4+4+4”天線;TDD單天面時,可原位替換原TDD FA天線為“4+4+4+8”天線,或者替換原TDD D天線為“4+4+4+8+8”天線。此時,700M選擇對應的4端口饋入,如圖1所示:
3.2 雙天面場景
1.GSM雙天面:方案一:拆除900M以及1800M天線替換為900M/1800M 雙頻天線,空出平臺安裝700M獨立天面;方案二:拆除900M天線,原位替換為“4+4+4”天線;其中方案一可利舊現網4+4天線,優(yōu)先對900M、1800M進行天面整合,節(jié)約投資,同時4+4天線為老天線施工經驗豐富;方案二考慮充分進行廣電移動頻段融合,優(yōu)先將700M與900M天線進行整合。
2.GSM+LTE雙天面:拆除GSM系統的天線,原位替換為“4+4+4”天線,實施后天面為“4+4+4”天線+LTE天線雙天面。
3.GSM+NR雙天面:拆除原GSM單頻/雙頻天線,原位替換為“4+4+4”天線,實施后天面為“4+4+4”天線+NR天線雙天面。
4.(GSM<E)+NR雙天面:拆除原“4488”多頻天線,原位替換為“4+4+4+8”天線,實施后天面為“4+4+4+8”天線+NR天線雙天面。
3.3 三天面場景
1.GSM雙天面+LTE:方案一:拆除900M以及1800M天線替換為900M/1800M 雙頻天線,空出平臺安裝700M獨立天面;方案二:拆除原900M天線,原位替換為“4+4+4”天線,實施后天面為900M天線+“4+4+4”天線+LTE天線三天面。
2.GSM單天面+LTE雙天面:拆除原GSM系統天線,原位替換為“4+4+4”天線,實施后天面為“4+4+4”天線+LTE天線三天面。
3.GSM+LTE+NR三天面:拆除原GSM系統天線,原位替換為“4+4+4”天線,實施后天面為“4+4+4”天線+LTE天線+NR天線三天面。
理論上,為700M新增獨立4通道天饋系統在以上場景中均可作為備選項;前期5G工程實施中所使用的“4+4”天線以及“4488”天線也均可同位替換為“4+4+4”天線以及“4+4+4+8+8”天線,此類方案不再贅述。實際實施中,需考慮天面整合改造方案所需的設備及改造成本、新增獨立天線方案的新增租金及建安成本、過度整合導致網絡靈活度下降,以及適當的為后期系統的預留、維護便利性等因素,優(yōu)先選擇合理的天饋系統建設方案。
四、結束語
天饋系統的建設作為無線網絡建設的重要節(jié)點,其難度大、周期長,是700M網絡順利推進的重要環(huán)節(jié)。700M網絡天饋系統建設方案需綜合考慮天面承載現狀、網絡質量、建設投資、天面租金等方面,靈活選擇切實可行的技術方案。
參? 考? 文? 獻
[1]曹廣山,馬丹,宋玉利,馬云剛,馬廣輝.5G共建共享基礎資源擇優(yōu)方案探討[J].郵電設計技術,2021(02):1-5.
[2]門少杰,劉博光,張力偉,欒英博.基于5G網絡建設的天面改造方案研究[J].郵電設計技術,2021(01):43-46.
[3]樊正茂,黃繼恩.中國移動5G 700M天饋建設方案分析[J].廣東通信技術, 2020, 40(12):10-13+34.
[4]馬東興,鄧安達,藺琳,汪況倫,孟繁麗,李亞. 700 MHz工程天饋方案研究[A]. TD產業(yè)聯盟、中國電子科技集團公司第七研究所《移動通信》雜志社.5G網絡創(chuàng)新研討會(2020)論文集[C].TD產業(yè)聯盟、中國電子科技集團公司第七研究所《移動通信》雜志社:中國電子科技集團公司第七研究所《移動通信》雜志社,2020:5.