淺析5G基站配套規(guī)劃建設(shè)策略

摘要：隨著5G時代的到來，5G網(wǎng)絡(luò)具有高速、大容量、低延遲的特點。5G基站建設(shè)的流程包括基站勘測、設(shè)備盤點與安裝、電纜布置圖、勘測基站覆蓋范圍并準(zhǔn)確檢查信息、檢查設(shè)備是否齊全、準(zhǔn)確安裝BBU、AAU和GPS、電纜規(guī)范布置圖和管理、并完成設(shè)備的測試和驗收結(jié)果。5G基站的建設(shè)關(guān)系到我國的發(fā)展，為了加快5G移動通信時代基站的建設(shè)，本文將對5G移動通信基站的建設(shè)過程、技術(shù)研究、推廣和應(yīng)用前景進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：5G 移動通信技術(shù);基站配套;影響;分析

隨著4G向5G時代的發(fā)展，頻率由低到高，基站數(shù)量也成倍的增長，鐵塔建設(shè)需要有新的思路和方案，三家運營商搭建的4G基站BBU和RRU的功耗約為250W。巨大的MIMO技術(shù)采用5G系統(tǒng)也大大增加了設(shè)備能耗的增加基站收發(fā)器單元和處理能力的增強(qiáng)，基于現(xiàn)有的基站供電系統(tǒng)的缺點，本文提出了相應(yīng)的改造方案，為公司位于現(xiàn)有機(jī)房的5G基站設(shè)備的建設(shè)和安裝提供了相應(yīng)的參考。5G網(wǎng)絡(luò)作為移動通信技術(shù)領(lǐng)域的一次重大變革，不僅為移動通信網(wǎng)絡(luò)帶來了大帶寬、低時延、超大連接能力，更將高清交互、智能生活、萬物互聯(lián)等引入到了人民大眾的生活當(dāng)中。就目前5G通信網(wǎng)絡(luò)的總體布局而言，由于整體規(guī)劃布局和能量對接，阻礙了商業(yè)化進(jìn)程，在一定程度上對5G網(wǎng)絡(luò)的全流程覆蓋產(chǎn)生了一定的影響。為此，我們必須對5G網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)中存在的問題進(jìn)行有針對性地分析，結(jié)合技術(shù)資源、政策和制度，構(gòu)建全面的5G支撐體系，以確保網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的完整性，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升我國綜合實力。

一、5G SA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

5G通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的高速、大容量處理提供了有效的平臺，牢牢依托互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)鏈條。隨著5G的商業(yè)擴(kuò)張和5G業(yè)務(wù)的不斷應(yīng)用，提出的問題將會同步反饋到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)過程中，進(jìn)一步為5G網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的建設(shè)提供理論依據(jù)。為了滿足人們對5G信息化的巨大需求，需要快速、良好的建設(shè)5G基站?；镜慕ㄔO(shè)離不開基站的配套建設(shè)。良好的基站配套建設(shè)，為后期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、優(yōu)化和維護(hù)提供了有力保障。3GPP定義了5G系統(tǒng)架構(gòu)，包括5G終端、5G無線基站、5G核心網(wǎng)和上層應(yīng)用。5G核心網(wǎng)基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（nfv），采用面向服務(wù)的架構(gòu)（SBA）定義網(wǎng)絡(luò)功能和業(yè)務(wù)接口。它與4G核心網(wǎng)絡(luò)有很大不同，是5G的主要特征之一。目前，5G主要有兩種組網(wǎng)技術(shù)方案：SA和NSA。本文主要討論了SA組網(wǎng)技術(shù)方案的基站建設(shè)。

二、基于4G基站改造5G網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀

為了更好地配置供電配套產(chǎn)品，將現(xiàn)有基站的負(fù)載功耗作為配置依據(jù)。4G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置基站的功耗約為1200W。由于新增5G基站收發(fā)單元和處理能力的增強(qiáng)，設(shè)備功耗也大大增加。據(jù)廠家介紹，5G的最大典型功率為大唐4940W。由于設(shè)備后期還存在一定的優(yōu)化空間，按最大功耗的80%計算，實際功耗約為4000W。新增5G設(shè)備基站基本為數(shù)據(jù)流量熱點站。假設(shè)2G、3G和4G的基本系統(tǒng)已經(jīng)安裝，同時3個運營商均增加5G設(shè)備后基站無線設(shè)備功率將達(dá)到18kW，但聯(lián)通和電信采用合路天饋方式建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。負(fù)載的增加將會導(dǎo)致大量的電源改造和新建。5G移動通信是目前最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。這些5G基站試點范圍內(nèi)的用戶可以體驗5G移動通信服務(wù)帶來的便利。5G移動通信基站作為支持5G移動通信的關(guān)鍵部件之一，面臨著更加復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，因為5G網(wǎng)絡(luò)的頻率比4G網(wǎng)絡(luò)快得多，但頻率越大，衰減越快。因此，5G基站的密度要比4G基站的密度大。5G基站的建設(shè)還需要盡可能減小覆蓋半徑，降低基站功耗，并確保5G下行速度可以超過1Gbps，以滿足人們多樣化的移動通信需求。

三、5G基站選址原則

無線基站的選址應(yīng)遵循以下原則：1.根據(jù)基站間距選擇合適的選址，保證網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和小區(qū)方向應(yīng)有效覆蓋服務(wù)目標(biāo)區(qū)域。2.避免選擇過高的站址，避免跨區(qū)域覆蓋造成的干擾。3.優(yōu)先利用庫存和網(wǎng)站地址，最大限度地提高鐵塔的分享率。4.考慮市政道路燈桿、交通桿、監(jiān)測桿等基礎(chǔ)設(shè)施，彌補(bǔ)城市站場資源難以獲取造成的覆蓋薄弱。隔離要求：對于NSA和SA共存的城市，NSA和SA應(yīng)在地理上隔離，避免相互影響。共建共享：根據(jù)工信部、國資委印發(fā)的《關(guān)于2019年推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的實施意見》，加強(qiáng)鐵塔、機(jī)房、桿路、管道等基站配套設(shè)施等共建共享。

四、5G基站配套規(guī)劃的主要內(nèi)容

（一）發(fā)展目標(biāo)

1.滿足無線覆蓋要求。在無線技術(shù)的要求下實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

2.存量整合與共建共享。綜合分析不同運營商的需求，對于庫存站距離較近的情況，建議整合庫存站;針對新增站點距離較近的情況，實現(xiàn)站點的共建共享。

3.優(yōu)先布局公共資源。基站場址布局優(yōu)先考慮公共管理與公共服務(wù)設(shè)施、綠地與廣場、道路交通設(shè)施、市政公共設(shè)施、商業(yè)服務(wù)設(shè)施，再考慮居住、工業(yè)、物流、倉儲用地。同時，政府應(yīng)該對公共資源的開放進(jìn)行總體規(guī)劃同時，政府應(yīng)該對公共資源的開放進(jìn)行總體規(guī)劃，確?；镜慕ㄔO(shè)。

4.滿足園林綠化和安全要求?；拘枰c機(jī)場、鐵路、公路、供電設(shè)施、油庫等重要基礎(chǔ)設(shè)施或危險基礎(chǔ)設(shè)施保持一定的安全距離。還需要滿足防洪要求和電磁輻射防護(hù)規(guī)定，防止對生活環(huán)境的影響。在風(fēng)景名勝區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、歷史文化地區(qū)等地，基站建設(shè)工地不得破壞整體景觀環(huán)境。

（二）宏基站規(guī)劃

宏基站主要用于覆蓋信號的寬度，布局城市的點、線、平面空間。熱點區(qū)按基站間距00-400m布置;未被建成區(qū)覆蓋的線性空間，按基站間距1000-1400m布置;在區(qū)域空間上，按基站間距00-300m布置密集城區(qū)（主要是中心區(qū)），按一般城區(qū)（包括縣域城區(qū)）300-400M布置，城郊鄉(xiāng)鎮(zhèn)按600-900m布置，農(nóng)村按1000-1400m布置。

（三）微基站規(guī)劃

微基站主要用于沒有條件建立宏站的地方，進(jìn)行信號補(bǔ)充、疊加和覆蓋。

1.信號盲區(qū)和熱點區(qū)域。結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃布局，按現(xiàn)狀安排規(guī)劃大型住宅區(qū)、大學(xué)校園、交通樞紐、商業(yè)中心等人口密集區(qū)和信號盲區(qū);對政府機(jī)關(guān)、景區(qū)、大型場館等熱點區(qū)域進(jìn)行信號疊加覆蓋。

2.道路沿線。為滿足區(qū)域信號深度覆蓋，為未來無人駕駛信號傳輸創(chuàng)造條件，按照一定的服務(wù)半徑（50-100m），沿韶關(guān)市各區(qū)、縣、鎮(zhèn)主干道進(jìn)行布局。優(yōu)先利用市政照明、監(jiān)控桿塔等社會桿塔資源，建設(shè)智能桿塔。

（四）室分基站規(guī)劃

室內(nèi)分布式基站主要布置在建筑內(nèi)部，主要用于補(bǔ)充覆蓋建筑內(nèi)部的信號盲區(qū)。結(jié)合城鄉(xiāng)建設(shè)布局，在市區(qū)、縣鄉(xiāng)現(xiàn)狀和規(guī)劃建設(shè)中，對大型商住建筑、黨政機(jī)關(guān)建筑、交通樞紐建筑、大型商業(yè)中心建筑、公路隧道等進(jìn)行內(nèi)部布置。

（五）基站施工控制

主要對基站建設(shè)提出管控意見，包括規(guī)劃管理、輻射管理和建設(shè)指導(dǎo)。小型電臺，微型電臺和印多電臺主要對基站建設(shè)提出管控意見，包括規(guī)劃管理、輻射管理和建設(shè)指導(dǎo)。小型電臺、微型電臺、室內(nèi)電臺可免除規(guī)劃管理，重點對宏觀基站進(jìn)行規(guī)劃管理。

1.基站與新主體工程同時建設(shè)。施工主體一致的，應(yīng)當(dāng)列入主體工程的規(guī)劃設(shè)計要點。不一致的，進(jìn)行設(shè)計方案評審，可免予建設(shè)工程規(guī)劃許可證。

2.現(xiàn)有建筑如增設(shè)基站，需由業(yè)主及物業(yè)方提供同意使用該建筑的配套文件及技術(shù)方案，由規(guī)劃部門評估是否合理。建設(shè)獨立基站，須提供公共管理單位同意使用土地的證明文件和相關(guān)技術(shù)方案。規(guī)劃部門的重點是是否符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，是否符合公共安全的要求。需要申請建設(shè)許可證的基站，還需向主管部門申請建設(shè)許可證。在城市非建設(shè)用地建設(shè)基站，建設(shè)單位需辦理土地使用和建設(shè)行政許可文件。規(guī)劃變更影響基站布局時，建設(shè)單位可編制可行性研究報告，經(jīng)批準(zhǔn)的可行性研究報告可作為批準(zhǔn)基站規(guī)劃的依據(jù)。

3.新基站開通后，對基站周圍的電磁輻射環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。超過免檢權(quán)限的，必須向所在地區(qū)的環(huán)境保護(hù)部門申報、登記和監(jiān)督。電磁輻射管理主要針對宏基站，按照登記表備案系統(tǒng)進(jìn)行管理。如發(fā)生投訴、信訪事件，建設(shè)方應(yīng)提供站場施工信息和電磁輻射檢測報告;有疑問的，由環(huán)境保護(hù)部門組織第三方檢測。

五、5G基站配套規(guī)劃建設(shè)策略

（一）整體規(guī)劃路徑

在5G基站空間的總體規(guī)劃中，分布式基站在5G基站空間的總體規(guī)劃中，通常采用分布式基站，以保證在固有基站室數(shù)的情況下，網(wǎng)絡(luò)信息傳輸資源的定向補(bǔ)充。通過BBU和AAU的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以有效提升5G基站的業(yè)務(wù)布局能力，為運營商的通信業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)信息傳輸目標(biāo)和有效的資源分配提供基本保障。從技術(shù)角度來看，5G基站的建設(shè)不僅是為了滿足用戶的業(yè)務(wù)處理需求，更是在技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動下，在固有的空間格局下實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享和實時傳輸。隨后，通過5G基站的集中部署，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高效處理，從而推動科技型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，在整體空間布局中，必須以技術(shù)為核心驅(qū)動力，基于5G基站業(yè)務(wù)擴(kuò)展，正確定義BBU和AAU網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的集成特征和數(shù)據(jù)信息在空間的傳輸特征，并對5G基站布局進(jìn)行協(xié)調(diào)分析，確保各項規(guī)劃業(yè)務(wù)的處理能夠縮短總體建設(shè)周期。

（二）機(jī)房空間規(guī)劃路徑

機(jī)房作為5G基站運行的重要保障，通過負(fù)載能量的有效支持，保證5G基站的持續(xù)工作。在機(jī)房空間規(guī)劃中，主要列舉了以下三點。

第一，加強(qiáng)設(shè)備整合。5G基站的規(guī)劃和布局是在原有4G基站的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通過對網(wǎng)絡(luò)資源和各種設(shè)備的有效配置，可以保證傳輸過程中數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確對接傳輸。但考慮到傳統(tǒng)4G基站設(shè)備與5G基站設(shè)備在型號和功能上的不對稱性，綜合機(jī)柜設(shè)備可以實現(xiàn)5G基站設(shè)備與4G基站設(shè)備的協(xié)同使用。當(dāng)承擔(dān)4G基站運行的硬件設(shè)備不能滿足5G基站運行要求時，可通過分布式基站規(guī)劃，在原有設(shè)備上增加一體化機(jī)柜設(shè)備或獨立的5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并確保所有設(shè)備在運行過程中不會相互干擾，從而有效實現(xiàn)資源的合理利用。

第二，合理利用備用電能。針對5G基站荷載高消耗問題，如果4G基站內(nèi)的電池能源無法對5G基站設(shè)備進(jìn)行持續(xù)化的電力供給，則應(yīng)考慮在5G基站中添設(shè)備用電池，這樣便可保證當(dāng)4G基站出現(xiàn)電力斷供的情況，及時通過備用電池進(jìn)行電力能源的供給，保證5G基站設(shè)備的持續(xù)運行。應(yīng)用程序?qū)傩院蜕芷诙?，鋰鐵電池的最佳選擇，可以作為備用電池，主要是因為磷酸亞鐵鋰材料是用來替換原來的鉛酸材料，有效地保證了能量密度可以發(fā)揮最大的屬性在固有的生命周期，且鐵鋰電池放電量高，能充分滿足5G基站設(shè)備的負(fù)載消耗，從而實現(xiàn)5G基站通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行。

第三，優(yōu)化電纜設(shè)備。電纜設(shè)備作為5G基站無線傳輸?shù)闹匾d體，可以通過中繼電纜和分支電纜的結(jié)構(gòu)組成，有效地定位目前布局有限的5G網(wǎng)絡(luò)的接入點和集中點，進(jìn)而確定5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。因此，在實際施工過程中，必須根據(jù)該區(qū)域光纜所形成的結(jié)構(gòu)對光纜內(nèi)部的纖芯質(zhì)量進(jìn)行檢測，以確保主干光纜架構(gòu)在5G基站周期化運行過程中持續(xù)性供給，進(jìn)而為各類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建設(shè)與銜接提供基礎(chǔ)載體。

（三）天面空間規(guī)劃路徑

天空空間是指5G基站在固有空間格局下呈現(xiàn)的信息傳輸類別。隨著當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代的到來，5G網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)共享和實時傳輸提供了有效的載體。為了進(jìn)一步增強(qiáng)5G網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用特性，可以利用社會資源作為信息傳播的載體隨著當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代的到來，5G網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)共享和實時傳輸提供了有效的載體。為了進(jìn)一步增強(qiáng)5G網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用特性，可以利用社會資源作為信息傳播載體，有效擴(kuò)大5G網(wǎng)絡(luò)信號的覆蓋范圍，從而提高信息傳播質(zhì)量。5G為例，通過建立信息傳輸載體路燈和監(jiān)控設(shè)備，通過微基站的設(shè)置，它可以確保信號傳輸過程中可以有效地實現(xiàn)點對點的高效對接，這可以進(jìn)一步提供基本保障數(shù)據(jù)鏈接。在各類載體上的應(yīng)用可有效彌補(bǔ)5G網(wǎng)絡(luò)基站，在城市規(guī)劃空間中天面空間匱乏的問題。

六、5G基站建設(shè)流程的應(yīng)用和推廣

（一）5G基站建設(shè)的意義和價值

通信基站是通信網(wǎng)絡(luò)中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，5G是當(dāng)今最發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)通信，也是全球信息技術(shù)的最新成果。由5G基站建成的通信網(wǎng)絡(luò)將為全國人民的生活帶來便利和快捷?；窘ㄔO(shè)是發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)的前提。建設(shè)過程是5G基站研發(fā)的核心。從5G基站設(shè)備的安裝到測試驗收結(jié)果，過程中的每一個小步驟都構(gòu)成了基站建設(shè)到5G網(wǎng)絡(luò)最終應(yīng)用的整個過程。

（二）5G基站建設(shè)推廣應(yīng)用前景

5G最大的優(yōu)點是高速率、大容量和低延遲。這三種應(yīng)用的結(jié)合既能滿足個人應(yīng)用的需求，又能滿足互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的需求;在我國農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)三大產(chǎn)業(yè)中，它扮演著多種業(yè)務(wù)技術(shù)整合的角色，連接著各種業(yè)務(wù)發(fā)展需求;4K /8K超高清視頻、VR / AR、自動駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢，都體現(xiàn)了5G的重要性和巨大飛躍。

5G站址的數(shù)量需要根據(jù)發(fā)展目標(biāo)和空間分布來確定，不同時期的信號分布要求會有不同的數(shù)量規(guī)模，結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃布局，根據(jù)人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展將規(guī)模數(shù)量進(jìn)行分解落實;對于需要占地的5G宏站，應(yīng)將其布局規(guī)劃納入控制性詳細(xì)規(guī)劃或規(guī)劃條件中去，這樣才能充分保障基站站址建設(shè)的落實實施。

七、結(jié)束語

5G站址的數(shù)量需要根據(jù)發(fā)展目標(biāo)和空間分布來確定，不同時期的信號分布要求會有不同的數(shù)量規(guī)模，結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃布局，根據(jù)人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展將規(guī)模數(shù)量進(jìn)行分解落實;對于需要占地的5G宏站，應(yīng)將其布局規(guī)劃納入控制性詳細(xì)規(guī)劃或規(guī)劃條件中去，這樣才能充分保障基站站址建設(shè)的落實實施。

作者單位：武紅鳳? ? 中國鐵塔股份有限公司忻州市分公司

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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