基于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的天面改造方案研究經(jīng)驗分析

摘要：隨著5G技術(shù)的發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案越來越受關(guān)注，其端到端的傳遞優(yōu)勢，為后續(xù)大規(guī)模建網(wǎng)和商業(yè)運營提供支持。本文以實際工作開展情況為基礎(chǔ)，對5G網(wǎng)絡(luò)特點進(jìn)行了總結(jié)，提出了基于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的天面改造方案內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò)；建設(shè)；天面改造

在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初，中國移動與設(shè)計院、設(shè)備廠家等單位展開合作，深入研究了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并結(jié)合多種類型站點現(xiàn)場勘查情況，確定5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時所涉及的內(nèi)容有很多，如天面改造、電源系統(tǒng)改造等，并且其中還伴隨著很多問題。近年來，隨著LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及2G網(wǎng)絡(luò)替換工程的開展，天面中存在很多網(wǎng)絡(luò)類型，如GSM、DCS等，增加了天面的復(fù)雜程度。因此，要想讓5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作得以順利進(jìn)行，天面整合改造工作必不可少。

一、5G網(wǎng)絡(luò)特點

（一）技術(shù)領(lǐng)先

5G網(wǎng)絡(luò)具備自組織網(wǎng)絡(luò)功能，能夠為人工智能機(jī)制的應(yīng)用創(chuàng)造良好條件。為此，5G網(wǎng)絡(luò)制定了多源輸入數(shù)據(jù)框架，依靠學(xué)習(xí)分類、預(yù)測和聚類模型，獲得相關(guān)知識并驅(qū)動5G SON功能決策。除此之外，在構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)的過程中，4G技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)既是出發(fā)點，也是用戶需求所在。為了給人類發(fā)展提供更多支持，5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得到了政府等相關(guān)部門的高度重視[1]。

（二）集中智能處理分發(fā)

大智能表面概念是新興的無線通信以及定位方式，盡管應(yīng)用潛力巨大，但從實際角度來看，依舊面臨諸多挑戰(zhàn)，而這些問題與互聯(lián)數(shù)據(jù)速率、計算復(fù)雜度等直接相關(guān)。因此，要想確保集中智能處理模式能夠順利進(jìn)行，分布式處理技術(shù)和層次結(jié)構(gòu)應(yīng)用顯得尤為重要。為此，相關(guān)部門需要做好離散LIS算法架構(gòu)碼簽名工作，了解LIS上行鏈路檢測硬件需求以及結(jié)構(gòu)權(quán)衡。另外，該系統(tǒng)常見功能有兩個且具備子功能，可以制定新的全自動管理系統(tǒng)，常見功能為視頻點播等。

二、現(xiàn)網(wǎng)天面分析

近年來，隨著共建共享內(nèi)容的深化以及2G、4G、5G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，基站天面呈現(xiàn)出多運營商、多廠家共存的發(fā)展局面。由于基站天面構(gòu)造十分復(fù)雜且結(jié)構(gòu)眾多，各運營商需要爭取更多的天面資源以提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。例如，在中國移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和建設(shè)階段，涉及的天線種類有單頻900MHz、單頻1800MHz和單頻F、D等，對應(yīng)的天線類型較多。在建設(shè)基站時，相關(guān)人員可以根據(jù)覆蓋區(qū)域和覆蓋場景特點選擇能夠共存的系統(tǒng)，并獲取不同排列組合的天線。除此之外，中國移動TD-LTE以及2G主設(shè)備替換工程也在持續(xù)建設(shè)。相關(guān)人員需要充分考慮5G AAU預(yù)留安裝位置，搭配天線替換和整合。截至目前，常見的基站天線系統(tǒng)類型如圖1所示。

第一，四天線。基站中的系統(tǒng)設(shè)計主要以4個系統(tǒng)共存為主，以確保天線的獨立性特點，2G天線與4G天線一般會各占用一層平臺。此時，受兩層平臺租金繳納的影響，天面資源被大量浪費，在現(xiàn)網(wǎng)中的應(yīng)用頻率較低。第二，三天線。FDD900與FDD1800系統(tǒng)合路應(yīng)用一套雙頻天線，具體型號為4+4，針對F頻段以及D頻段設(shè)計，往往以獨立天線為主。總的來說，該組合在現(xiàn)網(wǎng)中的應(yīng)用較為常見，在安裝5G AAU后還能與其他天線進(jìn)行整合，確保AAU有足夠的安裝位置。從運營商角度來說，該項操作不僅能夠保留更多天線資源，還能讓集成度滿足相關(guān)要求。

第三，兩條線。在2G系統(tǒng)建設(shè)中，F(xiàn)DD900和FDD1800合路應(yīng)用一套4+4雙頻天線，4G系統(tǒng)F頻段與D頻段合用一套FAD天線。上述組合在現(xiàn)網(wǎng)中的應(yīng)用頻率較高，集成度優(yōu)勢更加明顯，能夠節(jié)省更多天面資源。

第四，單天線。在FDD900、FDD1800以及F頻段和D頻段建設(shè)上，所應(yīng)用的全頻段天線型號為2288/4488。相比之下，該情況下所呈現(xiàn)出的集成度優(yōu)勢更加明顯，能夠幫助相關(guān)企業(yè)節(jié)省更多的天面資源，降低租金數(shù)額。然而，該方式也存在很多缺點，各個系統(tǒng)在運行時無法單獨調(diào)整方位角，為相關(guān)工作的開展帶來諸多限制[2]。

三、基于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的天面改造方案內(nèi)容

（一）天面改造原則和方案主體

天面改造原則建設(shè)主要應(yīng)用原來站址，并控制新增站址，以保證新增平臺的合理性，同時整合現(xiàn)有平臺，以保證其完善性和合理性。首先，當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)天面中存在TDS或3D MIMO天線時，相關(guān)人員應(yīng)執(zhí)行拆除工作，讓AAU安裝得以順利進(jìn)行并擁有足夠的安裝空間。其次，做好獨立D頻段天線替換工作，安裝AAU，依靠5G反向開通4G形式，讓5G和4G中的D頻段實現(xiàn)覆蓋。再次，整合天線系統(tǒng)，以確保天線處于良好的合并狀態(tài)，避免出現(xiàn)AAU安裝位置被侵占的情況。最后，倘若天面無法依靠整合操作提供AAU安裝位置，相關(guān)人員可以選擇新增平臺或抱桿結(jié)構(gòu)。在主體工程建設(shè)之前，相關(guān)人員還需要充分考慮天線替換和整合方案，避免出現(xiàn)剛剛整合完成的天線在后續(xù)工程中被替換的情況，同時還要規(guī)避過度整合問題。如果過度整合，雖然系統(tǒng)數(shù)量降低，但鐵塔租金依舊保持不變，還會給網(wǎng)絡(luò)靈活性帶來影響。因此，相關(guān)管理者人員應(yīng)該以不影響現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)為前提，執(zhí)行天線替換和整合操作，并且不增加或少增加鐵塔租金，以突出“降本增效”優(yōu)勢[3]。

（二）天面改造目標(biāo)

天面改造最為重要的改造目標(biāo)當(dāng)屬合理布局、降低成本，借助現(xiàn)網(wǎng)天饋系統(tǒng)分析以及天線整合方案研究，做到各小區(qū)最佳三面天線，最少兩面天線，從而真正地提升天面布局的合理性。根據(jù)整合以往工作經(jīng)驗，典型的基站天線配置目標(biāo)改造方案包括以下幾種：目標(biāo)方案1：執(zhí)行對TDD和FDD系統(tǒng)分別整合操作，將D頻段和F頻段天線整合在一起，構(gòu)成FAD天線，還可以將FDD900與FDD1800天線整合在一起，打造4+4雙頻天線。在該項改造過程中，AAU天線處于獨立部署狀態(tài)，與最佳3面天線的要求相符。從應(yīng)用角度來說，該方案適合應(yīng)用于4G與5G異場景或5G單獨應(yīng)用的單模設(shè)備場景。

目標(biāo)方案2：執(zhí)行對FDD系統(tǒng)的深度整合，讓FDD900與FDD1800天線能夠順利整合在一起，形成4+4雙頻天線。在該方案中，F(xiàn)A天線可處于獨立部署狀態(tài)。AAU建設(shè)可與4G共模設(shè)備安裝在一起，讓D頻段處于反向開通狀態(tài)，該內(nèi)容同樣符合3面天線建設(shè)目標(biāo)。從應(yīng)用角度來說，上述方案能夠應(yīng)用于4G與5G同廠家或5G采用共模設(shè)備場景。

目標(biāo)方案3：將TDD與FDD系統(tǒng)整合在一起，并確保D頻段、F頻段以及FDD1800等天線能夠整合為2288/4488全頻天線。此時，AAU同樣處于獨立部署狀態(tài)，與2面天線建設(shè)目標(biāo)保持同步。從應(yīng)用角度來說，該方案能夠應(yīng)用于4G與5G異廠家或5G采用單模設(shè)備場景。

目標(biāo)方案4：該方案在執(zhí)行階段主要將TDD中的F頻段與FDD系統(tǒng)整合在一起，并做好F頻段、FDD1800等天線整合工作，形成2288/4488全頻天線。AAU設(shè)計主要利用4G共模設(shè)備安裝程序，令D頻段處于反向開通狀態(tài)，該內(nèi)容與3面天線目標(biāo)相符。從應(yīng)用角度來說，該類方案內(nèi)容與4G與5G同廠家或5G采用共模設(shè)備場景的要求相符。

四、改造方案造價及運維成本分析

基于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的天面改造操作，首先，相關(guān)人員需要明確天面改造目標(biāo)和原則，根據(jù)站點天面實際情況，建立合適的改造方案內(nèi)容。大多數(shù)情況下，改造方案主要包括原有天線拆除、RRU拆除和新增天線安裝等。其次，為了更好地展示天面改造方案所消耗的造價成本數(shù)額，相關(guān)費用應(yīng)得到明確，常見費用內(nèi)容包括設(shè)備材料費用、施工費用。對應(yīng)的天面改造方案造價為設(shè)備材料費用與施工費用綜合，并不需要考慮設(shè)計和監(jiān)理等費用；常見的設(shè)備材料費用有天線費用；而施工費用主要包括安裝、天線拆除以及RRU費用等。相關(guān)人員可以根據(jù)工程內(nèi)部常見的天線單價和施工費用，了解費用的大致金額，具體內(nèi)容如表1和表2所示。最后，在天線改造工作完成后，運維成本分析可以根據(jù)塔形、共享情況和天線掛高等內(nèi)容，再加上改造方案中新增租賃和退租平臺等內(nèi)容，以及移動公司與其他公司簽訂的租賃合同等，了解各類改造方案之中所消耗的運維成本以及具體金額的增減情況[4]。

此外，鐵塔公司建設(shè)的塔類產(chǎn)品，常見形式有地面塔和樓面塔。其中，地面塔主要涉及普通地面塔、燈桿景觀塔和簡易燈桿，樓面塔則涉及普通樓面塔和樓面抱桿。由于塔類型號不同，對應(yīng)的掛高數(shù)值不一致，相關(guān)人員需根據(jù)實際情況做出針對性分析和研究。

在計算基準(zhǔn)價格時，具體計算公式如下：

基準(zhǔn)價格=[E（標(biāo)準(zhǔn)建造成本/折舊年限）×（1+折損率）+維護(hù)費用]×（1+毛利加成率）

產(chǎn)品價格計算方式如下：

產(chǎn)品價格=（基準(zhǔn)價格+場地費+電力引入費）×（1-共享折扣）

很多時候，場地費和電力引入費用的制定由鐵塔公司與相關(guān)部門共同商議，共享折扣則是多家電信企業(yè)應(yīng)用相同站址，在相關(guān)設(shè)施實現(xiàn)共享后進(jìn)行應(yīng)用[5]。

物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)為互聯(lián)網(wǎng)，具備明顯的延伸和拓展功能。現(xiàn)階段，5G市場規(guī)模巨大，再加上信息技術(shù)的不斷發(fā)展，為5G通信技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造了更多機(jī)會。在此背景下，要想完成天面改造任務(wù)，相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)必須深刻意識到5G市場發(fā)展的重要性，只有這樣才能讓5G通信技術(shù)發(fā)揮更大作用，為天面改造工作的開展創(chuàng)造良好條件。目前，我國信息系統(tǒng)完善程度得到了大幅提升，后續(xù)發(fā)展和應(yīng)用也會更加廣泛，并為其他行業(yè)進(jìn)步提供諸多幫助[6]。

五、結(jié)束語

隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的開展，共址新建5G站點中的機(jī)房、傳輸?shù)葐栴}逐漸顯現(xiàn)出來，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)下的天面改造環(huán)節(jié)也得到了更多關(guān)注。相比之下，5G單站點投資規(guī)模更高，相關(guān)人員應(yīng)做好5G單站點建設(shè)經(jīng)濟(jì)分析操作，建立相應(yīng)的改造方案造價模型，為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)天面改造提供新思路。

作者單位：呂熾能 中國移動通信集團(tuán)廣東有限公司江門分公司

參" 考" 文" 獻(xiàn)

[1]李新.共建共享模式下5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化思考[J].通信世界，2023（14）：45-47.

[2]潘冠英，李璐，青春，等.5G網(wǎng)絡(luò)低成本建設(shè)策略及方案研究[J].無線互聯(lián)科技，2022，19（13）：1-3.

[3]程前.中國移動5G網(wǎng)絡(luò)2.6GHz和700MHz協(xié)同規(guī)劃建設(shè)方案研究[J].電信快報，2022（05）：28-32，46.

[4]何飛.5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案優(yōu)化及成本管控[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2022.

[5]李濤，康沖.中國廣電與中國移動5G網(wǎng)絡(luò)基站共建的風(fēng)險評估與應(yīng)對策略[J].西部廣播電視，2021，42（24）：238-240.

[6]陳鋒波，吳俊華.基于700M的5G網(wǎng)絡(luò)天饋系統(tǒng)建設(shè)策略[J].中國新通信，2021，23（08）：19-20.