基于5G基站安装结构布局的设计优化研究

张振亚

（吉林省邮电规划设计院有限公司，吉林 长春 130000）

0 引 言

5G基站的合理安装能够为我国无线通信覆盖范围的进一步拓宽创造良好的条件，但从当前的实际情况来看，其在实际安装结构布局方面依然面临着诸多局限。基于此，有必要对其进行更加详细的探究。

1 5G应用及5G基站的特点

1.1 5G应用特点

从目前来看，5G技术无论是在连接数密度还是在用户体验速率方面相较于4G都有着极为突出的优势。以用户体验速率为例，当前5G移动通信技术能够达到0.1～1 Gb/s。与此同时，针对端到端的时延能够有效控制在毫秒级，可以使用在高速移动场景中，实现了在原有基础上应用范围的有效拓宽。此外，5G移动通信技术在发展规模和技术更新层面远超4G。相对于其他网络来说，灵活使用5G通信技术能够有效满足不断增加配套资源的需求，呈现网络扁平化等特点[1]。

1.2 5G基站特点

经过相关调查研究，当前我国建设的5G通信基站有着频段高的特征，与4G通信基站相比数量较多。宏基站所使用的设备有着相对较大的体积，同时其对于悬挂设施本身的承重有着较高的要求。当前我国所建设的宏基站基本上都会将重量控制在40～50 kg，挂高则处在40～55 m。若是当前依然沿用固有的方式进行宏基站建设，则要在现有的基础上针对大量的通信杆塔进行重新建设，一定程度上影响城市景观整体的美观性[2]。微基站设备体积小，能够采用更加灵活的形式对其进行布置，有助于进一步提升覆盖率。这些设备本身有着较强的灵活性，同时能够为管理和控制工作的开展创造良好的条件。此外，通过充分发挥底层网络的优势，以此为5G时代背景下的万物互联互通提供支持。

2 5G基站安装在结构布局方面的优化设计分析

2.1 建设模式

2.1.1 宏基站

宏基站示意图如图1所示。

图1 宏基站示意图

针对宏基站的建设，主要采用了以下4种建设模式。

（1）存量提升建设。相关工作人员需要根据其现有条件最大限度发挥出当前宏基站站址资源的实质性作用，与此同时还应当在原有设备的基础上对其展开相应的升级改造工作，高效落实存量站址方面的资源共享，进而减少中心城区所出现的新增落地杆宏基站[3]。

（2）附件式建设。强化对于建筑构筑物以及楼顶等的合理应用，进而构建高效可行的附件式通信基站，进一步减少落地杆基站数量。与此同时，还应当强化开展对于各种附属设施和公共设施的开放工作，加大在5G通信网配套设施方面的建设力度，使其能够充分展现出在资源共享方面的优势。此外，相关工作人员在进行共享建设时需要对新建居住区是否适合进行5G通信基站和相关附属设施建设进行综合考虑。针对已经完成建设的小区，相关管理部门应当对城市整体规划要求展开深层次的探究，进而确保所建设的5G通信基站能够充分符合城市整体战略发展要求，切实保障5G通信基站建设和选址的科学性，为其长效平稳运行奠定基础。

（3）多功能综合杆建设。该建设模式本质上属于一种复合型公共基础设施建设，在实际应用过程中能够实现移动通信、视频采集、气象监测以及交通管理等多个领域的全方位覆盖。

（4）共享式落地杆建设。基于固有的独立式落地杆展开设计，并在原有功能的基础上再附加监测、监控等功能，以便更好地助力共建共享工作的高质量落实[4]。

2.1.2 微基站

微基站示意图如图2所示。

图2 微基站示意图

强化开展对于多功能杆、智慧路灯等的建设工作，充分发挥出其应有的示范作用，并根据各方面实际情况逐渐扩大其推广范围，最终达到集约化建设管理的效果。针对新建区，相关工作人员要基于小区道路、城市道路的实际情况积极开展相应的配套建设工作，采用一体化集成式设计方案。在对多样化信息设备和配件进行加载的过程中，确保微基站中的信息设备和加挂设置之间能够实现互联互通，在原有性能的基础上促进其资源利用率提升，减少不必要的成本投入[5]。通过对现有的交通杆和路灯杆等道路杆体进行妥善应用，如图3所示。高效落实共享建设工作，最大限度发挥出既有公共设施资源的实际利用价值。在充分符合相关要求规定的基础上对5G微基站进行设置，继而从根本上为5G基站实现深度覆盖提供充分的支持[6]。

图3 利用路灯杆建立的微基站

2.2 规划布局

在对基站密度进行合理安排的过程中，相关工作人员需要根据相应的规则对规划场景的类型进行科学合理的划分，充分考虑相关地形特点的实际情况，在规划范围内构建全面覆盖的通信业务。基于现有的专项规划和国家空间规划等，深层次开展同5G通信基站建设相关工作的进一步对接，在整体上对其进行密度分区的划分，同时划分出不同的规划场景，在分布方面整体能够呈现出相对均匀的特点[7]。

为了进一步提升5G通信基站的建设成效，相关工作人员应当对室外宏基站的间距展开科学合理的规划工作。具体来看，应当积极获取相应的5G链路预算结果。通过对于链路预算的合理应用，能够更加高效地提升通信质量。在全面分析链路预算结果和构建传播模型的基础上对基站数量进行计算，保障基站数量能够满足覆盖需求[8]。除此以外，工作人员还需要综合考虑各方面影响因素，进而在其基础上完成站间距的确定工作。一般来说，系统的基站间距会在极大程度上受到来自覆盖指标要求和频带高低的影响。针对高频站点所开展的布局工作，在密度方面需要切实同站点资源的具体需求相适应。若要确保其可以符合各类系统资源网站的相关要求，应当充分考虑网站的具体情况，并在当前主流5G系统建设的基础上实现共建共享站距密度分区[9]。相关工作人员应当针对户外宏基站需求进行全方位的合理预测，充分了解站点密度和站点间距的选择范围，将其与当下实际的网络规模、规划覆盖面积的具体情况相结合，实现对于基站总数的合理估算。与此同时，还应从不同密度分区的具体情况出发，科学落实对于基站总数的精确计算。在完成对于基站尺寸和基站间距的确定工作后，应当严格按照共建共享的方式开展场地布局工作。在实际布局的过程中，需要确保其能够充分符合当前城市共建共享方面的制度要求，并可以同城市总体规划的综合要求相适应。在基站规划的过程中，应当同城市整体的用地空间规划方案相融合，对5G站点进行科学合理的布局，进而不断探索未来我国无线网络全面覆盖的路径[10]。在实际进行安装结构布局阶段，工作人员需要立足于整体，确保室内和室外、微观和宏观之间能够相互协调，并实现有机结合。除此之外，5G网络在三维组网和覆盖精度方面有着相对较高的要求，未来5G网络深度覆盖时需要在实践过程中统筹兼顾搭建起多层异构组网，如图4所示。

图4 5G通信系统多层异构组网

3 结 论

5G基站的安装结构布局工作直接关系到其应用的实效性，但在当前相关技术飞速更新的时代背景下，以往常见的安装结构布局方式已经无法适应5G基站的实际要求，未来为了能够进一步发挥出5G基站的实效性，相关工作人员需要综合现有条件以及多方面影响因素，在充分考虑5G技术特点的基础上对其结构布局采取相应的优化调整措施，进而加速实现我国无线通信覆盖范围的进一步拓宽。