5G高效低耗建网策略
2021-01-07何小毅
何小毅
(中国移动通信集团广东有限公司河源分公司,广东 河源 517000)
1 5G高效低耗建网的重要前提
1.1 科学部署无线网中央控制单元/分布单元
5G无线网通过功能重构满足了无线网络切片以及减少了对承载网的带宽需求。通过运用云化设备进行集中部署把时延不敏感功能归到CU;通过在靠近物理站点进行部署实现把时延敏感的功能归到DU。DU和CU这两者之间的传输宽带需求和业务流相当。
对于不同的场景,可以采用CU/DU对5G进行灵活部署以提升网络服务效率,在5G初期,一般是选择CU和DU合设方案,后期随着业务的发展需求以及产业链的完善,CU和DU可进行分离部署。为了满足5G海量站址建设的需求,在进行部署时,需要大规模增加BBU设备,在集中度大的情况下,如果采用C—RAN对5G BBU进行部署,将会面临非常大的挑战。基站需要考虑建设配套机房,会增加投资压力。因此,BBU部署位置需要结合现网资源进行合理选择。
1.2 精准分析覆盖能力
可以采用5G仿真技术进行深度覆盖分析。所谓仿真,是指通过利用仿真工具对实际网络覆盖效果进行模拟的方式,来验证站点的设计是否科学合理,给站点的布放位置、优化广播权值以及射频参数提供相应的参考,可以以现网站点资源、小区覆盖面积的计算结果、LTE网络测量报告覆盖情况等为基础,综合区域选择以及场景识别,在得到初步站点方案的基础上进行仿真。要在射线跟踪模型的3D仿真基础上进行5G仿真,Volcano、Cross Wave等模型是业内较为常用的射线跟踪模型,结合精度在5m以下的电子地图,射线跟踪模型要按照预设参数对收发端之间的各种路径损耗进行计算,要和信号真实传播特性非常接近。要在射线跟踪模型基础上进行业务信道3D立体赋形以及广播信道3D权值规划。在光束扫描的广播信道波束赋形基础上进行5G新空口支持,通过多个窄波瓣波束进行轮发以形成宽波束的覆盖效果。5G技术能够支持多种权值配置,为了满足不同场景的覆盖要求,可以生成不同组合的赋形波束。
2 5G高效低耗建网的具体策略
2.1 科学部署BBU
在投资成本有限的情况下,为了缓解资源紧张的问题,5G建设可以以高效低耗为目标,资源紧张区域,建议在光交换设备旁选择采用合适机房或新增机柜方式,进行5G BBU的下沉部署,5G建设可以采用小集中方式继续拧,表1为5G BBU部署方式对比情况。
表1 5G BBU部署方式对比
结合合现网资源瓶颈情况以及不同部署方式对资源需求的对比情况,可以在光交换设备旁选择采用合适机房或新增机柜方式。建设5G网络的具体方式为下沉部署5G BBU小集中方式:第一,要充分考虑到当前市区主干光缆面临紧缺以及管道建设困难的问题,应该把5G BBU下沉到主干光交换设备,主要依靠基站接入光缆承载AAU到BBU的单站6芯纤芯需求,在这种情况下,一并下沉的传输设备,在其每个方向2芯的回传纤芯需求则由主干光缆承载,这有效减少了主干光纤需求;第二,要着力解决电源紧张以及综合业务接入机房空间紧缺问题,在这种情况下,应采用小集中方式进行5G BBU的下沉部署通过降低收敛度来解决原有机房资源紧缺的问题。
2.2 充分利用天面资源
可以采用多通道形式的产品架构进行5G宏基站组网,天线和射频合二为一,如果无法利用当前现有的天馈器件,则需要独立新建。如果在天面空间存在充裕的站点,要优先进行新增天面5G发备站点建设,如果天面资源不足不能新增,需要优化整改现网天馈。产品形态要始终维持远端射频模块和天馈分离架构,FDD一般采用2端口或者4端口,选用的是多频合路天线。要确保现网单扇区2G/3G/4G进行合路之后,天线不能超过2面,在完成调整之后,要专门空出一层天面留给5G使用。异系统间隔离度一般需要30d,水平湖综合垂直控制在0.2~0.5m的范围内。如果是CDMA等互调环境情况先,异系统的隔离度需要46dB,水平间距、垂直间距一般在在1m、0.4m左右。
2.3 合理进行场景化建网
2.3.1 宏站规划方案
第一,覆盖维度。当覆盖区域超过20%、建筑物有10层以上、建筑物是中高楼宇的场景下,可以在10层部分应用64TR,8层以下部分应用32TR进行楼宇覆盖。
第二,容量维度。可以根据4G现网热点选择热点场景判别,可以在高热区域应用64TR,为了降低建网成本,可以在非高话务区域采用32TR。
第三,可以在城区以及高热场景主要应用64TR设备,在农村、郊区等场景主要应用32TR设备。
第四,要尽量选择连片成簇站型,可以采用64TR为主+32TR为辅的混合组网,通过高低搭配来兼顾建设成本以及容量问题。如果一些天面受到场景(如高铁等)的限制,可以应用8TR设备。
2.3.2 深度覆盖规划方案
第一,要进行栅格级分析。通过聚类分析地理化栅格级覆盖数据和话务数据,可以得到现网当前存在的高热区域以及弱覆盖区域;第二,要科学部署站址,充分考虑场景信息、弱覆盖面积、话务量等因素,采用决策树算法,匹配最合适的场景以及设备,以选择最合理的站址部署方案。
3 结合实例分析5G高效低耗建网实施细节
在进行5G建网时,以某应用场景为例,其选择能够支持5G特性的独立组网方案,采用3.3GHz—3.4GHz、4.9GHz、700MHz室内覆盖等多频协同、FDD+TDD协同组网,这种方式能确保技术优势、节约投资成本、提供更为丰富的具有5G特色的应用服务。
本项目5G建网采用的是在国际上通用的5G移动宽带技术,目的是建设一张移动蜂窝交互网络,基于5G技术提供业务服务。进行云网协同同步推进,以统一的基础设施云平台为依托,综合承载有线无线融合媒体服务平台、5G核心网,云平台和核心网节点协同进行分区部署,结合第三方资源,充分发挥业务运营支撑系统和已竣工的线无线融合服务平台的作用,以形成以“无线网+核心网+承载网+干线网+融合服务平台”为一体的端到端组网技术体系。通过广电通信、有线无线、传播监管等协同一体推进5G的发展。
在具体5G建网过程中,为了节约投资成本,采用了统一频率、主流技术标准以及通用无线频段,FDD+TDD协同组网,700MHz FDD作为主要的基础性网络覆盖,为了提高网络的容量以及下行宽带,选择4T4R进行组网;4.9GHz TDD作为辅助网络覆盖,为了增加覆盖深度以及厚度,采用64T64R进行组网;采用3.3GHz—3.4GHz通用无线频段,按照实际需求系统推进5G热点区域以及室内分布建设,更高效的完成多场景宽带覆盖。
4 结束语
从当前的业务需求来看,在对5G网络进行建设时,应围绕不同的业务需求完善应用场景,同时要注重科学部署BBU,并提供更加可行的场景化建网方案与天面资源解决方案,提高建设网规划的精准性与部署的高效性,以有效的控制运维成本,提高5G通信网络的运行质量。