浅析天面资源整合在5G工程建设中的应用

左伟丽 李镜碧 贾金辉

一、背景

5G时代已经来临，第五代移动通信系统面向2020年及未来，与移动互联网和物联网互为驱动，将解决多样化场景下差异化性能指标带来的挑战[1]。5G通信技术的应用，代表着移动通信将从“人与人的连接”升级为“人与物、物与物的连接”，最终达到“万物互联”。无线技术领域5G网络采用超密集组网的方式，采用了大规模天线阵列、新型多址和全频谱接入等关键技术。网络技术领域采用了基于软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的新型网络架构。5G网络各方面技术的革新和变化促使5G基站数量翻倍，5G的网络设备功耗和重量大幅增加，这对塔桅天面配套、基站电源配套、基站传输配套、节点机房配套提出了更高要求。因此，对现有天馈资源的整合以及基站配套的改造，将有利于5G网络的快速建设和发展。

二、天面资源整合的必要性

对网络的需求推动了移动通信技术的持续演进，面对5G极致的体验、效率和性能要求，以及“万物互联”的愿景，对现有网络提出了技术上的、商业模式上的全新的挑战与机遇。从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发，5G的应用主要体现在连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠性四个技术场景[1]。所有这些应用都要求5G网络通过超密集组网来增强覆盖，引入新的多址技术、MissiveMiMo技术、新双工模式来增加频率效率，需要通过频谱拓展、频谱共享、大规模聚合等技术来增大带宽，需要进行更好的干扰管理来提升SINR。

5G系统的能力指标要求用户有更好的体验速率0.1-1 Gpbs）、更短的端到端时延ms级别）、更大的连接数密度600万个/Km2）、更高的峰值速率Gpbs量级）、更好的移动性500Km/h）等關键技术指标。最终要达到实现数十倍的频谱效率的增加、数百倍的能效增加、数百倍的成本效率的增加。

随着5G无线和网络技术的创新，5G网络对工程建设和部署提出新要求，为了提供更高网络容量和更好网络覆盖，同时降低网络部署尤其是超密集网络部署的复杂度和成本，又要具备灵活可扩展的网络架构以适应用户和业务的多样化需求，灵活高效地利用各类频谱，包括对称和非对称频段、重用频谱和新频谱、低频段和高频段、授权和非授权频段等，需要更强的设备连接能力来应对海量物联网设备的接入。

以上5G网络技术指标等的要求，给5G无线宏站工程建设带来了新的挑战。5G网络使用了更高的频率，意味着同样挂高的天面覆盖同样的区域，在5G网络工程中就需要建设更多的基站，对运营商最大的挑战将是成本的增加，因此5G基站必须要天面挂高优，以保证网络质量，降低运营商成本。经过数年来2G、3G、4G网络的建设，现有优秀的天馈配套基本已被2G、3G、4G的天线占用完毕。且目前运营商的2G网络，特别是联通基本已经退网完毕，剩余3G和4G网络，可有效利用多端口天线，进行3G和4G的天面资源整合，提高5G挂高，节约天面空间，节约维护成本和塔租成本。

三、天面资源整合方案和结果

目前各个运营商正在进行大规模的5G基站建设，中国联通和中国电信开展了5G共建共享工作，河南联通在集团共建共享工作的指导思想下，提出了“做优5G共建一张网，带动4G共享一张网，推动3G减掉一张网”的总体思路，通过以上思路进行5G共建共享方案编制，最终要构建感知领先、覆盖完善、结构极简、弹性开放的匠心网络。本文选取典型站点进行天面资源整合方案制定，整合后对3，4G网络的影响进行了简单测试分析，阐述天面整合对网络的影响大小。

3.1 XX基站天面整合方案

本基站为4层楼顶15米增高架，覆盖大中专院校，处于人员密集区域。天面现状： 1平台天面为联通2G +3G 3副四端口大天线。第二平台为联通4G 1800+4G2100扩容，为3副4端口高频天线。本次为了安装5G，整合一二平台联通天线，在第二平台新装六端口高频天线，合路联通3G和4G设备，2G退网，不再占用天线端口，腾出第一平台安装5G设备。

3.2天面资源整合前后效果对比

1.整合前后3G/4G工参信息

由于本文篇幅有限，4G网络详细测试数据仅展示了RSRP 和SINR值，从测试数据分析看，整合后4G天线高度未降低，仅更换天线，4G网络的RSRP值、SINR值、以及上下行速率等各个指标参数波动范围较小，从以上数据分析，可暂得出结论，整合对4G网络影响较小，在可控范围内。

由测试数据分析得出，整合后3G天线高度降低，3G网络的RSCP值、Ec/Io值等各个指标参数较整合前数据变好，由此推测和整合使用天线有关系，整合新增6端口天线为新型智能天线，比原来使用的2/3G 天线波束、增益、极化方式等方面都更优，所以整合天面对3G网络影响较小，亦在可控范围内。

四、结束语

从前述分析可知，随着5G网络的不断建设，5G网络在实际生活中的应用不断加深，若要提高5G的网络覆盖，就要建设优质精品5G网络，因此目前现有的2/3/4G天面资源整合为5G腾退优质天面高度是必须的，通过以上分析发现，天面资源整合对目前网络影响较小，是在可控范围内的，因此可在实际建设中进行扩展推广，为建设5G赋能未来提供更大的可能性。

参  考  文  献

[1]通信与广电工程专业技术 P37