5G网络建设过程中的规划及经验总结

2019年6月6日工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家企业颁发了5G牌照，标志着中国正式进入5G商用元年。自牌照发放后，中国移动作为“5G+”计划的引领者，计划今年9月底前将为40余个城市提供5G服务，进一步加速5G网络部署，打造全球规模最大5G精品网络。

但在5G建设中存在诸多难点，如5G基站设备对天面条件、动力要求更为严苛，以及新建5G独立传输平面施工难度大。杭州移动自2018年启动5G规模试验网以来，在5G网络的规划和建设方面积累了诸多经验。针对5G建设过程中难点，杭州移动在快速规划、天面快速改造、灵活传输组网方案和动力改造方案4个方面做出一些探索。

快速站点规划方案

目前杭州主城区物理宏站基本上都含TDD-D系统，前期5G规划时与TDD-D频段宏站1:1建站，同时5G与TDD-D站点的方位角、下倾角、功率谱密度、水平和垂直半功率角一致（5G 64TRX且SSB 8波束、4G为8TRX天线）。

5G与TDD-D的差异分析，主要从以下4个方面进行对比，详细计算过程如下。

（1）频段差：LTE和NR均为2.6GHz，不存在频段差异。

（2）在功率谱密度一样的情况下，LTE和NR的功率分别为：

LTE：40W@20MHz，NR：200W@100MHz，此时功率谱密度均为2W/MHz；

LTE RS功率为：10*log10(40*1000/100/12)=15.2dBm；

NR 每RE功率为：10*log10(200*1000/273/12)=17.8dBm；

NR 相比LTE功率增益为17.8-15.2=2.6dB。

（3）线损：LTE的RRU与天线间存在馈线损耗，一般为0.5～1.5dB。NR 64TRX AAU将天线和RRU合并，不存在馈线损耗，因此相比LTE平均减少1dB损耗。

（4）天线增益：LTE 8TRX天线增益为15.5dBm，64TRX天线增益为24.5dBm，因此NR相比LTE天线增益为24.5-15.5=9dB。

综合以上，NR相比LTE增益为2.6+1+9=12.6dB。因此，我们可以充分利用现网TDD-2.6GHz 站点的覆盖电平数据作为基础数据，加快规划落地。

天面快速改造方案

在保持网络竞争优势和现网网络质量的前提下，现网天馈融合改造应尽量减少现网天面组数，原则上现网天线共存方式不超过两组，若现网天线组数超过两组，则建议对现网天线进行整合，以确保不增加租金成本。依据现网天线承载网络制式的不同组合，天馈融合改造原则如以下4个方面。

一是，在不影响网络质量的前提下，现网天馈融合改造过程中应兼顾工程改造量和实施难度，以降低建设成本，减少现网系统割接量，如可利旧现网天线时，则尽量不采用新增替换方式。

二是，现网天面仅有GSM或FDD单制式且两组天线情况：对于现网仅有GSM单制式且两组天线系统时，优先拆除GSM1800M（考虑到先退网）天线冗余空间给5G，新增4+4天线替换GSM900M天线；对于现网仅有FDD单制式两组天线系统时，应根据5G天面位置最优原则考虑拆除、替换或利旧方案。

三是，现网天面仅有GSM与TDD或GSM与FDD情况：

①原则上不再保证GSM系统的独立优化空间，尽量将现网天线系统合成一组，对于GSM业务量承载较高区域，可酌情考虑保留两组现网天线；

②对于TDD现网已采用2288天线的站点，尽量替换为4488天线，以保证后续部署FDD实现2T4R预留空间。

四是，现网天面FDD与TDD系统共存（包括同时存在GSM系统）情况：

·若现网TDD与FDD协同优化和实施难度较小,尽量采用4488天线将各制式天线融合成一组天线；

·若同一扇区的FDD和TDL天线的覆盖目标差异较大，如天线方向角差别30度以上，则不建议进行天馈融合，可采用4+4天线将GSM与FDD或FDD900M与FDD1800M整合为一组天线，以确保FDD与TDD两种制式天馈的独立优化空间；

·若NB-IoT/FDD900M、FDD1800M和TDL均有独立优化要求时，可酌情将现网融合后天线组数保留至3组，此种情况应严格控制。现网各场景天线融合改造方案如表所示。

表 现网各场景天线融合改造方案

灵活传输组网方案

5G空口速率的大幅提升，对传输环路速率也有着更高的要求，接入层传输带宽需要10GE/50GE，汇聚层传输带宽需要100GE/200GE，核心层带宽要200GE。理想的5G传输方案为核心层、汇聚层、接入层分别新建一套平面，独立承载5G，但往往存在接入层个别节点存在光缆资源不足，而新放光缆施工较困难，对此杭州移动提出了部分接入层利旧的方式，即在无传输光缆可用的情况下，采用现网PTN960升级方式，环路扩展至10G，作为5G接入环使用。此外借助宽带光缆资源，利旧同缆不同芯，提高光缆纤芯资源利用率，也是5G快速组网的另一种方式。

对于BBU和AAU间无可用光缆的情况，采用无源波分设备可较好的解决此类问题。目前采用较多的是6波单芯方案，如图所示，只需2芯光缆即可满足一个5G拉远站12芯的需求。

图 6波单纤方案

动力改造方案

相比4G网络,目前5G基带处理单元BBU、射频单元AAU的额定功耗均有数倍的提升,对基站的电源配套供电能力提出了更高的要求。面对BBU满配额定功耗2100W、AAU额定功耗可达1200W的现实,1个5G机房的功率需求通常需要突增约6000W，为了更安全更快速完成机房动力改造，杭州移动也做了不同的尝试。

第一，对于市电引入容量足够且当前负载较低站点，可通过直接扩容电源整流模块来实现容量扩容。AAU从近端机房取电，采用-57V直流电压供电，相较于-48V线损更小供电更可靠。

第二，对于市电引入容量足够且当前负载较低站点，若存在输出熔丝分路不足，可以通过在开关电源上配置输出分路分配器实现快速扩容。

第三，对于市电容量不足站点，可以将BBU和PTN设备安装在近端机房，AAU放弃从近端机房取电，寻求通过一体化室外机柜就近取电。无法新室外柜时采用小型化的OPM80电源模块快速部署。

第四，对于市电容量完全不能满足时，采用拉远方案或CRAN方案解决。

本文对当前5G网络建设过程中的各规划建设环节经验做了简要总结。而随着5G应用场景日趋多样化，为了满足未来人和物爆炸式的需求，运营商必须加速5G网络建设，在5G设备更新迭代的同时，做好相应的网络规划和建设方案的完善。