5G共建共享天面整合方案探究

［胡丹］

1 引言

中国联通与中国电信签署合作协议以来，双方坚定贯彻新发展理念，紧密合作，全面落实共建一张5G网络的目标，2020年将进行大规模部署。截至5月20日，双方累计开通共建共享基站近10.7万个。目前大多数存量站址天面资源紧张，存在平台不足或无法新增抱杆的情况。为加快5G建设，同时积极推进4G共建共享工作，有必要对双方天面进行整合。在不影响现有网络质量为前提下，综合改造成本、租金等多方面因素，以5G最优、TCO其次为原则，双方优势互补，提升投资效能和资产运营效率，降低OPEX。综合以上目标，特对天面整合方案及经济性进行探究。

2 天面现状

经过2G、3G和4G网络的发展，中国电信和中国联通的网络结构复杂，每小区有一到四个系统。随着2/3G减频退网及多端口天线替换及SDR设备的逐步实施，现网天面形成单天线/双天线+一系统/两系统/三系统/四系统的分布格局，如图1所示。

图1 存量站址天面现状

如表1所示，根据某省电信、联通现网天馈情况调研，整理出占比较高的天面典型逻辑网组合。

3 天面整合思路

3.1 共建共享原则

表1 中国电信与中国联通现网典型站点

（1）基于保证现有网络质量，5G天面最优为原则，结合公平对等、互惠互利、积极合作的思路，以节省投资、降低网络成本、提升网络竞争力、合作共赢为目标全面推进共建共享。

（2）电信联通双方全量开放存量站址资源、规划站址资源，资源排查一次完成。突破场景限制、频段等限制，积极主动沟通，按照“先易后难”的原则，从配套资源到设备再到网络方案逐步推进整合工作。充分评估整合后效益及已有网络的质量，通过试点进行验证后分批推进实施、逐步完善。

（3）天面整合方案遵循保证现网覆盖和质量、5G天面优先，兼顾建设成本的原则。采用新型多端口天线、SDR等多手段方式对现网2G、3G、4G频段进行整合，可支持各频段共用一套天馈系统。

（4）天面整合工作，应考虑未来一段时间网络演进，进一步提升网络竞争力。根据站点具体需求，实现NR 3 500 MHz（64T64R/32T32R）+NR 2100 MHz（4T4R）+LTE 1 800 MHz（2T2R/2T4R）+LTE 900 MHz（2T2R）+LTE 800 MHz（2T2R/2T4R）目标站型，避免重复改造。

3.2 天面整合思路

3.2.1 自有站点

自有站点为电信或联通自有、未移交铁塔的站点，自有站点主要是楼面站，根据物业协调情况，采用新增天线或现网天线整合方式。

3.2.2 铁塔站点

对于租用铁塔公司的站点，普遍接入运营商、系统较多。新增5G AAU天线部署困难，应优先考虑天面整合，腾退最优平台用于5G设备的安装，同时降低铁塔租金。具体整合思路如下：

（1）2G退网：拆除退网设备，腾退天线安装空间，如图2站点整合方案为拆除联通GSM 900，腾退最佳平台给5G。

图2 2G退网整合方案示例

（2）主设备升级整合：单家主设备通过SDR升级整合，一套设备实现多模网络；

（3）天馈升级整合

A.基于对现网影响最小的原则，优先考虑单家运营商整合；谁平台最优整合谁，其次谁TCO最优整合谁；

B.两家运营商均为单天馈的情况下，无法实现一家整合，建议两家整合，利用多端口天线进行共建共享；两家整合包含以下几种情况：

① 直接利旧原有多余端口；

② 更换多端口天线接入两家原有系统，如图3所示；

图3 多端口整合方案示例

③更换多端口天线接入两家系统，同时使用SDR设备；

C.主设备共建共享（共享载波和独立载波）；基站共享，单个共享基站同时虚拟为电信和联通两个基站，通过基站回传网络分别接入各自的核心网。承载网共享互通。基站共享可以采用独立载波和共享载波两种共享方式。如图4所示。

图4 主设备共建共享整合方案示例

3.3 天面整合方案

按照站址归属分类，天面整改可以分为电信站点、联通站点，电信联通共站站点三大类场景。根据电信联通共建共享原则及天面整合思路，制订分场景天面整合方案，如表2所示：

表2 天面整合方案

3.4 天面整合要求

（1）根据5G AAU及多端口天线重量和尺寸、当地风压、地面粗糙度、屋面高度、天线抱杆使用情况对现网天线抱杆进行结构核算和安全性评估。

（2）多频多端口天线应采用电调天线，必要时可以考虑加装天线工参自动感知模块，从而减小上站工作量，提高工作效率，将站点打造成设备极简、维护方便的智能化自动化站址，实现站点维护工作免上站，减少TCO。

（3）为保障4G网络覆盖和质量稳定，优先确定4G天线挂高或平台的需要，在保证系统间天线隔离要求基础上，尽量选择上层平台安装5G AAU。

（4）根据理论计算，5G与现网各系统之间隔离要求具体如表3：

表3 联通5G与电信设备的隔离度要求

异系统天线尽量保证方向一致，避免对打或前后排列，尤其是5G系统天线应避免安装在其他系统天线正后方。

4 天面整合效益分析

共建共享天面整合效益主要与天面整合施工费用、铁塔公司产品租金有关，投资回收期计算方法如式1：

4.1 成本计算方法

以定额进行天线、天馈线及RRU设备拆除安装成本计算。

（1）天线价格：参考联通、电信集采的天线价格；

（2）其他类型价格：天线拆除费用、天线安装费用、RRU安装和拆除费用根据塔型的不同，按照最新的451定额进行测算。

4.2 租金计算依据

租金分为共享铁塔站点和自有站点两大类型，共享铁塔的租金可以通过系统及天线数量进行计算，而自有站点则具体看单站的物业情况。

5G铁塔站点的商务定价协议暂未确定，暂参考3G/4G铁塔站点的定价标准和商务模式。

目前3G/4G铁塔站点的费用标准如下。

（1）铁塔天面租赁费用一般为1个产品单元，其配置如表4所示。

表4 产品单元标准配置

（2）多于一个基本产品单元时，对于普通地面塔，天线数为6副（2套系统）及以下时仍按1个产品单元核算；超过6幅（2套系统）时，每超出3副天线（1套系统），租金增加0.3个产品单元；但通过合并原有系统，使增加系统后天线数不超的情况仍要多计0.1个产品单元；

（3）多于一个基本产品单元时，对于其他塔类产品，每超出3副天线（1套系统），租金增加0.3个产品单元；

（4）针对所有塔型，在原有产品单元基础上新增1套系统(不新增天线情况下)租金增加0.1个产品单元。

4.3 投资回收期

由于5G铁塔站点的商务定价协议暂未确定，现阶段无法准确计算投资回收期，按照3G/4G铁塔站点的费用标准，对投资回收期进行估算。仅供技术性参考，不作为商务谈判、合同、付款等方面的依据。

投资回收期计算见式2：

其中，天面整合费用=原有天面天线拆除费用+原有天面RRU调整费用+新增天线及安装费用

通过天面整合的投资效益评估方法，根据前面整理的广深东佛4个地市电信11类、联通10类天面组合。按照整合思路和方案，计算整合费用和租金变化，算出投资回收期。如表5所示。

表5 分场景天面整合投资回收期（年）

单家整合投资回收期在10年以上。两家整合，按照一家运营商退租，另一家承租来计算，投资回收期在2年之内。目前铁塔5G定价标准和商业模式还未明确，后续按集团公司下发文件进行计算。

5 天面整合方案举例

5.1 站点情况

如图5，该站点一三平台为移动天线，电信联通占用二平台。电信系统为CDMA800 & L 1 800 & L 800 M，联通系统为W2 100 & L 1 800。

图5 天面整合案例

5.2 天面整合方案

拆除第二平台天线预留给NR，替换第二平台为10端口天线，整合联通电信现网频段，端口分配：电信4低频+2高频，联通4高频。

5.3 天面整合效益分析

由于2018年铁塔签了补充协议，与运营商5年合同期从2018年1月1日重新开始计算。基于铁塔合同条款，一家承租要等2023年1月1日才能兑现；两家承租按照优惠30%计。根据整合方案，得到投资回收期大于10年。如表6所示。

5.4 天面整合测试验证

通过对整改前后现场路测打点情况分析对比，结合整改前四天与整改后四天后台平均日级指标的对比，可得出以下测试结果：

该站联通3G的覆盖、质量、速率及网络关键指标整改前为良好水平，整改后基本没有指标差异，天线整合没有影响到联通3G网络的性能；4G整合后从路测打点图可以看出周围覆盖道路的质差点比例减少，速率总体基本不变，其他关键指标均正常，整体吸收的流量有所增加。

电信3G各关键指标基本不变；4G路测覆盖、质量及上下行速率指标均有提升，RSRP路测均值由-90 dBm提升至-83 dBm，上行平均速率提升8 Mbit/s，下行提升3 Mbit/s，用户感知良好；从后台指标看，L1 800频段小区流量吸收更均衡；L800 M整合后网络性能基本没有改变。

表6 站点天面整合投资回收期（年）

6 小结

基于投资效益分析的结果，天面整合的投资效益并不理想。对于天面资源满足、有安装抱杆空间的情况，建议新建抱杆；对于天面不足，没有足够位置安装抱杆的情况，依次考虑退网2G、采用SDR设备、更换多端口天线的思路进行整合。具体方案选择应结合建设场景需求，考虑快速建网、体验优先、成本优先、网络演进等综合因素，同步考虑2/3/4G网络的共建共享。