综合解决方案在未来网络建设中的应用研究

2019-02-21邢国际张传达查先毅

通信电源技术 2019年1期

邢国际，张传达，查先毅

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京 210000）

0 引言

随着通信技术的发展，无线覆盖朝着大容量、小功率、低成本、小型化、立体化的方向发展。更高的下载速率，更小的终端信号接入距离，密集城区的微站底层网，将是未来主要的网络覆盖发展方向和解决方案。

网络建设的重点由“广度”向“深度”和“厚度”转变，关注目标由“规模”向“体验”转变，网络结构由“单层”向“多层”、由“平面”向“立体”转变。5G时代将呈现宏站与微站协同、高站与低站搭配的异构网形态，站间距更小。作为网络重要组成部分的微站和室分，是提升网络密度的主要手段。“宏微结合，室内外协同”的综合解决方案，将成为未来网络建设的重要形式[1]。

1 综合解决方案介绍

1.1 定义

综合解决方案是采取“宏站和微站覆盖、小区协同、室内补盲”的室内外协同覆盖建设思路，并综合考虑市电、传输、管道等统筹建设的新型解决方案，可分为三种方案。（1）点方案。以单点建设解决小区域容量或小区域覆盖场景。（2）线方案。以多种建设方式结合解决线状容量或覆盖场景。（3）面方案。以多种建设方式和立体方案解决面状大区域的容量或覆盖场景。

1.2 综合解决方案的优势

综合解决方案采用宏微结合、室内外协同等方法对热点区域和盲区实现立体覆盖，相较之前的宏站覆盖，更加美观且协调难度更低。特别是运营商前期遗留多年的疑难站和骨头站，是运营商的痛点和难点，可通过综合解决方案有效解决大多数疑难站点，全面提升网络覆盖质量。

综合解决方案将充分利用存量资源和社会资源，宏微结合，少建或者不建地面高塔。通过电源电力、接入机房、末端传输和社会资源利用等综合共享手段，显著降低网络建设成本和客户租金。

综合解决方案在利用“社会塔”的同时，更加注重利用“社会管道”和“社会电”，解决好传输、供电两个基站开通运营和成本管控的关键点。统筹建设杆塔、市电配套、传输和主设备安装，同步规划，同步实施，避免分别建设情况下多家运营商多次进场的弊端，极大地缩短建设工期，减少扰民[2]。

2 综合解决方案要点分析

2.1 总体原则

（1）多个专业协同。无线、铁塔、电源、传输等多种专业协同考虑，以客户满意为首要目标，通过主动分析和推荐提供多专业整体解决方案。

（2）多种技术采用。采用宏站、微站及分布系统等多种设备，配合分层组网等技术，满足网络覆盖和容量需求。

（3）多种资源利用。利用各种社会资源，如社会塔改造成通信塔、社会电改造成通信电、社会管道改造成通信管道，低成本、高效率满足客户需求。

（4）多个方面思考。统筹考虑未来5G网络布局需要、拓展业务需要，方案具有前瞻性和扩展性。

2.2 无线方案要点

综合解决方案以无线解决方案为核心，融合铁塔、电源、传输等多个专业，为电信企业提供满足网络覆盖需求的一体化方案。同时，结合目前5G网络发展情况提前储备资源，为未来从4G网络平稳过渡到5G网络打好基础。

目前，无线网络已成为一个宏微结合的立体异构网络形态，宏站、微站、室分等不同网络设备在不同高度、层面上相互配合、影响，共同实现整体覆盖的目标。宏站解决广覆盖；微站解决边缘区域盲点、道路、周边底层建筑深度覆盖以及低层小区深度覆盖；室内分布系统解决交通枢纽、大型场馆、写字楼等业务热点区域覆盖以及高层小区深度覆盖。

制定无线方案时，了解可采用的无线设备的能力，结合覆盖目标区域特点选择不同的设备类型，以满足电信企业覆盖和容量需求。受建筑物特点、人员密集程度等各种因素的影响，不同场景的一般站址布局方式、设备选取类型均不相同。此外，可根据场景特点，采用宏站、微站及分布系统不同的设备类型组合方式进行立体分层组网。同一场景下，根据可利用资源和客户需求的差异制定多种不同方案，择优选取。

2.3 铁塔方案要点

综合解决方案主要是利用社会资源挂载无线设备。为保障基站的安全，应评估社会资源，满足设备挂载需要，并选择合适的安装方式。常见可利用的社会资源有路灯杆、监控杆、电力杆塔以及建筑物墙面等。

2.3.1 路灯杆、监控杆

安全评估：需要对基础深度、杆体承载能力进行安全评估。

安装方式：一般采用新增抱杆、利用抱箍的直接挂设方式安装路灯杆和监控杆。

设备数量：12 m以下杆体，建议附挂的一体化天线数量最多不超过2副或者小型板状天线数量最多不超过2付（一体化天线800 mm×350 mm×220 mm，质量不大于18 kg；小型板状天线400 mm×200 mm×100 mm，质量不大于5 kg）。

2.3.2 电力杆塔

安全评估：对基础、塔体进行承载能力评估，通常建议由具备相应资质的电力设计单位承担。

安全距离：挂载高度必须符合电力杆塔带电施工、运行维护等情况下的安全距离。

设备数量：电力杆塔包含角钢塔、水泥杆等，差异较大，需根据杆塔情况合理配置。

2.3.3 建筑物墙面

建筑物类型选择：利用墙面或屋面资源时，宜选择钢筋混凝土结构且建设年代较近的建筑物。

安装方式：楼面、楼顶的安装方式分为直接挂墙安装方式和抱杆安装方式，可根据不同的情况选择适宜的安装方式。

设备数量：需保证最小隔离距离，安装数量根据电信企业需求而定。

2.4 电源方案要点

电源系统对移动通信网络可靠运行至关重要。电源解决方案以满足基站设备不间断供电为原则，统筹考虑投资成本和运行效能，在满足需求的前提下性价比最优。如表1所示，结合场景，因地制宜，通过现场勘察，选用电信企业认可的方案进行建设。

表1 供电方式分类表

2.5 传输方案要点

综合解决方案中的传输解决方案，主要解决电信企业的末端接入和内部传输问题。光缆的末端接入一直都是电信企业基站业务开通的痛点和难点，通过选取合理的传输接入方式和设备，充分利用社会管道、楼内槽道等社会资源，解决需求区域内的末端接入和内部传输问题。

传输解决方案原则上利旧为主，新建为辅。优先利用原有社会管道（通信管道、电力管道）、槽道、桥架等路由资源布设光缆，降低协调难度、施工难度和建设成本。确需新建的情况下，通过电力引入和传输引入共路由，同步建设，实现成本分摊、造价降低（传输引入和电力引入同路由时应采用非金属加强芯光缆）。新建传输路由根据场景不同采取开挖地埋、架杆挂缆或沿墙敷设方式安装，光交箱可和电源一起集中放置或者单独设置。新设光缆交接箱、光电一体箱需适度预留光纤资源，以满足未来新业务发展和5G传输的需要。

3 综合解决方案案例

3.1 线方案案例

某道路位于密集市区，整条道路全长约2 km，周边包含居民区区、高校等，人、车流量巨大。针对本道路特点，采用宏微结合线方案进行覆盖。利旧存量站2个，免费使用3个市政灯杆作为微站设备附挂杆体，2个微站采用社会电就近集中供电，1个微站利旧存量宏站供电，光缆通过市政管道统一布缆。

本方案中，微站建设充分利用社会资源，在建设周期上节省了塔桅基础施工和基础养护时间，实际建设周期为10 d，较常规新建地面站的建设周期缩短了50 d。统一与路灯管理处协调，批量获取资源，杆体与管道一次性协调，光缆、电缆敷设同步入场，避免重复施工，减小对公共设施的破坏。

综合解决方案建成开通后，网络覆盖效果提升显著。经测试，平均RSRP从-103.26 dBm提升到-78.13 dBm。

3.2 面方案案例

某市地标性建筑奥体中心是一座美丽的开放式公园。许多全国性的大中型赛事都在这里举行，届时公园和场馆内人数在短时间内激增，对通信能力的要求较高。根据上述特点，制定了宏、微、室结合的面覆盖方案。站点的点位图如图1所示，场馆内部房间采用传统室分进行覆盖。A通道和2号门利旧原灯杆挂载微站设备；B、C、D通道以及1号门新建微站杆塔+光电一体箱+微站设备，杆塔基础采用预制基础，开挖浅，占地面积小，建设速度快；休憩广场建设美化宏站进行广场和周边区域的广覆盖；光缆、电缆统一规划和布放，缩短建设工期，降低建站成本。同时，入口处杆塔集成监控功能满足业主需求，多功能、一站式的服务赢得了运营商和业主的肯定。

图1 某奥体中心综合解决方案点位图

4 未来网络时代综合解决方案探讨

4.1 移动宽带场景（mMTC）综合解决方案

5G网络部署初期，高校是布局重点，主要业务需求为eMBB和MBB。下面以高校为例介绍移动宽带场景综合解决方案。

建议采用宏站+微站+室分的方式进行综合解决。微站传输接入利用现有校内管道资源，引电采用直流或远供方式。校园室外区域建议采用现有站址共址新建5G宏站解决，场馆等半封闭场采用挂壁或灯杆微站覆盖，宿舍区和教学楼等一般建设有传统室分，建议替换无源器件。此方案建设成本比新建分布式皮站低50%左右，可有效降低建设成本。

4.2 大连接物联网场景（mMTC）综合解决方案

智能抄表、智能家居、物流追踪、可穿戴设备、市政物联和智能手表等大连接应用，主要应用在市区范围内的室内和室外。考虑到NB-IoT/eMTC的生命周期和保护运营商投资，部分低速类和中低速类需求可利用现网资源满足，待技术成熟时进行升级和转移。现网资源无法满足的：室外部分采用宏站+微站覆盖；室内小场景覆盖采用一体化皮站和满格宝（如智能家居应用）；除传统分布式皮站和DAS外的室内大场景覆盖，还可采用扩展型皮站。

4.3 低时延、高可靠场景（uRLLC）综合解决方案

低时延、高可靠场景的主要应用包含车联网、智慧社区、智慧交通、工业互联网及智能电网等。车联网、智慧交通等场景建议采用道路微站线方案覆盖，结合现网宏站情况，补充道路微站共同覆盖；社区等面场景建议采取宏站+楼顶微站+地面微站+地下室/电梯间室分共同覆盖；智能电网建议采用宏站线方案覆盖，结合现网宏站布局，补充共电力杆宏站协同覆盖。