5G網絡通信基站的建設與運維管理

摘要：針對大規模開展5G網絡通信基站建設與改造現狀，以解決無線5G網絡通信基站規劃建設與運行維護難題為出發點，分析基站專項規劃思路，并對建設中應用的MR技術、64QAM技術、抗干擾技術進行詳細探究，最終提出基站的運維管理要點，以期利用網絡參數模型、故障精準定位、規范化維護、確保無線資源工參準確性，提高日常維護效率與效果。

關鍵詞：5G網絡通信基站；建設；關鍵技術；運維管理

大規模開展5G網絡通信基站建設是我國深化無線網絡整體建設的重要舉措，也是實現國家信息化進入飛躍式發展階段的關鍵行動。基于多年的探索，目前將5G網絡通信接入用戶寬帶已成為流行趨勢，且市場逐步完善，5G網絡通信衍生出的各個產業鏈條也逐步降低資源成本、提高技術通用性，使5G網絡通信整體造價大幅下降，因此，具備規模化建設5G網絡通信基站的先決條件。但在批量化建設過程，各地區還需探索出科學可行的批量建設模式，基于此，對5G網絡通信基站建設與運維管理的探究具有必要性。

一、5G網絡通信基站專項規劃思路

（一）規劃思路

5G網絡通信基站專項規劃中，首先要著眼未來網絡發展方向以及5G網絡通信在多領域的應用，充分考慮智慧城市建設、媒體及信息娛樂應用、公共安全等多方面要點，結合現有網絡結構單元的具體情況，對接運營商的實際需求，制定優先共享等建設策略確保現有資源得到充分利用，保障網絡覆蓋需求得到滿足。接下來，針對性地完成通信方案編制，需要融合城鄉規劃，形成合理的通信規劃思路，并建立起站址資源庫，囊括新建基站資源庫、現有基站資源利用資源庫以及儲備資源庫[1]。最后，為保證獲得最優規劃方案，規劃內容科學合理，規劃目標最大程度與建設目標保持一致，需要進一步對規劃細節進行分析與研究，主要包括以下方面：

第一，分析規劃內容的合理性與精準性，形成規劃方案后必須嚴格執行。規劃方案是指導基站建設的重要依據，作用與意義重大，形成基站的規劃方案后可以對具體建設范圍進行確定，從而在合規合法下完成基站與基建建設，但必須保障規劃方案在基站建設中嚴格、準確執行，避免基站實際建設中出現偏差。

第二，提高運營商需求分析深度，確保基站共享率。5G基站規劃、建設、綜合評估、資源整合過程中，應始終遵循集約化原則，基于此，全面掌握運營商現有基站建設與運營情況，結合即將建設新基站，從整體角度出發對目標網絡進行規劃整合，以期現有基站、網絡資源得到充分利用，并達到預期網絡覆蓋率，克服5G基站建設中的問題，在不影響基站共享率基礎上，減少基站建設數量。

第三，明確運營商未來發展方向，提前展開儲備規劃工作。5G基站規劃過程中，要深入分析運營商自身的網絡規劃情況以及未來的發展走向，且統籌布局應始終圍繞頻段及技術特征展開，并與當地規劃部門保持密切聯系，盡力爭取相關部門的協助與配合，盡早完成制定儲備方案工作，助力網絡技術發展，加速實現網絡建設目標。

（二）注意事項

規劃方案的制定屬于前期工作，嚴格、規范、有效地落實規劃才是真正訴求，實現前期工作價值的重要途徑。結合基站建設工作經驗，5G基站建設專項規劃過程中，需要注意以下問題：

第一，精準對接運營商需求，規劃方案制定的核心目標是為運營商提供優質服務，為此，規劃過程中必須始終與運營商相關部門進行密切溝通，準確了解運營商需求，提高協同工作效率，改變被動規劃局面，提高規劃針對性，從而將規劃方案審核周期縮短，高效完成網絡建設，加快基站共享速度，獲得運營商的高度認可。

第二，準確對接地區城鄉規劃，制定規劃過程中，為保證接口常態化，真正參與到當地的城鄉規劃當中，要與當地規劃部門構建起科學的接口機制，從而從當地通信基站建設與未來發展方面出發，對規劃方案進行綜合考量，既保證滿足運營商需求，也不與當地規劃發展出現沖突，從而使運營商存量基站以及新建基站資源擁有“身份證”，合法合規地完成基站建設，為日后的高效穩定運營奠定堅實基礎。

第三，高效對接項目建設，為充分發揮規劃的指導作用，保證基站基礎建設生產力處于高水平，應做好與項目之間的對接，爭取基站早日投產、早日運營，明確已建設基站資源的具體情況，以最優原則完成選址工作，確定實現網絡共享的最佳位置，保證與運營商需求一致；且加強對接也是保證規劃方案落地的關鍵措施，對提高基站資源利用效率有著重要現實意義。與地區規劃、建設項目之間的對接是順利建設5G網絡通信基站的關鍵，不僅能夠保證基站合法權益，使基站建設、運營均做到有法可依，也能夠為后續運營減少壓力，提高運營期間基站改善速率，實現三方共贏。

（三）基站專項規劃對現網配套的具體影響

5G網絡通信的最突出特點是頻譜資源需求大，從而要求頻率應始終保持在3GHz以上，但因小區半徑偏小問題，基站間距離不得過遠，因此決定5G基站建設數量遠遠超過4G基站，且5G基站功率以及設備都朝著小型化趨勢發展，兩者在配套上也呈現出截然不同的需求。

1.網絡部署

5G基站設備功耗以及天線數量均有所增加，基站處理能力大幅提高，也使能耗增加，要求機房等基礎設施按照更高標準建設。但為了節約成本，集中放置資源，可以提高資源利用率、共享率，通過減少基礎設施建設數量實現降低成本；而按照原基站布設規則，將導致網絡覆蓋范圍縮短至十余米，因此，必須增加基站數量，但應以小型基站為主，基于宏微結合方案解決現實問題。

2.分布式基站集中放置

目前網絡建設趨勢發生明顯改變，正從廣覆蓋向深層覆蓋轉變，因此，基站建設過程中需要更多資源作支持，但由于現有資源不配套問題，導致可用率下降，尤其是最初建設階段站點資源明顯不足，導致基站建設難度加大、建設效率下降、整體建設周期延長。因此，可以考慮分布式基站（如圖1所示），其優勢主要體現在以下方面：

第一，減少機房建設數量，降低基站整體造價。AAU分布式基站建設方案簡便，減少施工難題，提高建設效率。第二，利用DU集中配置資源，可以實現AAU站點遠距離覆蓋，也可以節約一部分資金，后續也可以在不影響電源正常供給下實現節能降耗。第三，分布式AAU基站可以將射頻與基帶兩個單元分離，從而使基站建設對機房物業基礎設施的要求降低，可以為物業協調工作減少一部分困難。利用分布式基站可以集中設置資源、拉遠配套建設，有效節約建設成本，并不對電源供給率造成影響，體現基站建設的綠色環保性。

3.微基站與宏基站結合

微基站發射功率介于1～5W之間，小的微基站發射頻率為百毫瓦級，其覆蓋范圍小，但微基站體積小、重量小，安裝與運維上均相對方便；宏基站覆蓋范圍大，但不方便安裝與運維。因此，實現兩者結合，可以在保證覆蓋效果的同時，降低基站建設難度。

4.確定5G基站未來發展方向

5G基站規劃不僅需要滿足目前建設需求，也要從長遠角度做出考慮。從網絡建設發展趨勢來看，未來扁平化特征更加突出，由此出現的集中放置問題對基站配套建設有了更高要求，需要將電源包含在內，考慮合理的解決方案；5G網絡通信中對通信質量有更高要求，可以采用高增益天線，因此，對桿塔等設施也提出高要求；基站越發小型化，為達到基本網絡需求，通過射頻上塔、帶電上塔等方式會發生諸多安全問題，這也亟待解決；城區網絡朝著微型化方向轉變，為避免影響資源利用率，建設具備隱蔽功能微基站，可以聯合路燈、監控桿等多項資源進行應用，但實際操作中還面臨諸多實際問題需要解決；此外，諸多行業數據仍為條狀，大數據、信息化建設并不完善，關于用戶隱私保護、大數據開放方面還需要進一步優化，在打破數據孤島現狀、加快數據變現的同時，加強用戶隱私的保護[2]。

二、建設5G網絡通信基站的關鍵技術分析

（一）MR技術

MR技術是用于評估無線通信環境的技術手段，MR是測量報告的英文縮寫，其可以對通信網絡的UE狀態進行了解，獲取資源調度管理的依據，也可以上報用戶使用無線環境的真實情況，因此，利用MR技術可以客觀評價無線環境質量，真正反饋用戶的體驗情況。應用過程中，其采集信息并實時傳回給網絡管理員，網絡管理員對信息內容進行處理與分析，提取有價值內容，制定優化無線網絡通信性能的方案，具體功能如下：覆蓋評估，其可以對移動通信中上下行信號強度進行渲染，準確、客觀識別網絡覆蓋弱盲區，整個過程高效、低耗；網絡質量分析，其實時采集24h×7天數據，對無線網絡的上下行通信質量進行分析；越區覆蓋分析，5G基站建設過程中越區覆蓋范圍如果過大，可能會對其他區域通信質量產生干擾，利用MR技術可以準確確定小區覆蓋邊界，快速判斷有無越區覆蓋情況，及時對網絡結構進行調整；話務熱點區域分析，鎖定話務熱點區域后，通過對區域話務密度、資源利用、具體分布情況的關聯性綜合分析，可以為后期擴容以及容量站點的建設規劃提供依據[3]。

（二）64QAM技術

64QAM技術是指64相正交振幅調制技術，若網絡使用同軸電纜，該項技術可以用于下行數據發送，其數據傳輸發生在6MHz信道中，具有傳輸效率高的優勢，最高峰值傳輸速率可以達到38.015Mbps。在5G基站中，該技術實際應用中分為兩個步驟：一是，調制。將獲取的6比特數據組合形成一個映射，再利用多電平正交幅度完成64QAM中頻信號調制，通過并串轉換，使碼流由兩路并行轉變為一路串行，可以使速度提高1倍，碼流也由二進制轉變成八進制，完成后則可使輸出調制后形成的RF信號[4]。二是，解調。傳輸5G網絡信號過程因受到載波以及環境因素的影響，會在噪聲干擾下出現畸變，畸變較小時直接判斷是O還是I，但畸變嚴重時由于不能直接對信號做出判斷，則要通過硬判斷或軟判斷方式高效、精準進行信號識別。

（三）抗干擾技術

5G網絡通信基站建設過程中內部需要部署諸多無線設備，設備過多也會彼此產生干擾，干擾程度主要受設備自身故障、頻道發射錯誤信號等的影響，對網絡質量影響較為嚴重，或設備安裝與配置出現不規范，降低發射信號的靈敏度。以上干擾均屬于無線電干擾，想從源頭控制干擾問題的產生、保障信號穩定，需要在設備安裝時完成全電磁檢測，將可能出現的干擾控制在最低，后期則通過運維管理規律檢查發電設備，對存在問題做出及時處理，抑制干擾信號的產生。

三、5G網絡通信基站運維管理

大規模、批量式進行5G基站建設后，需要考慮如何保證5G網絡穩定運營，結合目前技術條件以及5G網絡應用需求，可以從以下方面開展運維管理工作。

（一）故障精準定位

5G網絡通信基站需要高等級的保障，要求運維人員能夠快速確定故障位置、制定故障處理方案、形成合理有效的修復計劃，盡可能縮短業務中斷時間。同時，要對告警信息進行優化，從多維度完成分析故障規則之間的關聯，針對關聯建立起案例信息庫，匯總與存儲用戶申告、斷站、停電、物業逼遷信息、傳輸故障、災害預警信息等多種類型告警信息的關聯性分析結果，并使可以由省級集中處理的工單不再下派到片區或網格內；并在5G網絡通信運營中開啟故障定位，不斷在故障定位中獲取信息，以便第一時間得到相關專業部門的快速響應，按照故障后提示的相關信息，快速修復，使業務盡快恢復正常。

（二）規范化維護

運維管理隊伍必須全面摸查5G網絡的覆蓋情況，根據運維工作內容制定維護工作標準，實現對5G網絡通信基站的標準化管理。日常通過基礎維護以及專項整治兩項活動，對基站運行異常進行處理，并發揮標桿的帶頭示范作用，引起運維人員對工作的重視，并利用宣傳標牌、維護應急等措施使5G基站在線率達到99%以上。此外，應盡快實現5G基站運維流程、安全維護、基站管道線路保護標準在全省的統一，從而預防因運維標準不一致造成的迫遷或中斷[5]。

（三）確保無線資源工參準確

5G基站密度的增加，使負責記錄現場網絡資源情況的工參系統工作強度提升，并要求工參系統記錄要達到100%準確，才能規避運維工作中的誤差。但由于5G基站運營中需要工參系統記錄的內容增多，應考慮優化宏站，使微站以及室分維護檔案之間形成一個閉環流程，并夯實運維隊伍技能，提高資料管理效能，使工參系統功能更加完善、穩定，可以滿足5G基站運營需求，也可以滿足下階段建設更大規模無線網絡的需求。

四、結束語

綜上所述，5G網絡通信基站建設與運維管理當中存在諸多難題需要克服，文章從專項規劃、技術應用、運維管理三個部分對5G基站建設作出思考，結合現有條件、5G網絡情況以及推進需要，給出每個階段建設策略以及處理困難與阻礙的方法，希望能夠規范建設，把握好運營細節，提高5G基站業務承載能力以及差異化服務能力。

作者單位：金偉 中國鐵塔股份有限公司連云港市分公司

參? 考? 文? 獻

[1]梁春，李祥鋒.青島市5G通信基站空間布局規劃探討[J].規劃師，2021，37（07）：51-55.

[2]于建飛. 5G移動通信基站電磁環境分析與管理方法[D].北京郵電大學，2021.

[3]張朋飛. 5G通信基站軟件開發項目進度管理的研究[D].北京郵電大學，2021.

[4]李鑫維. 5G移動通信基站基帶處理板卡數字硬件設計與實現[D].中國科學院大學（中國科學院大學人工智能學院），2020.

[5]劉柱輝.基于5G網絡的通信基站建設與維護[J].電腦與電信，2020（04）：45-47，55.

金偉（1986.12-），男，漢族，江蘇連云港，大學本科，工程師，研究方向：通信基站建設與維護。