華信咨詢設計研究院有限公司|黃小光趙品勇汪偉
未來2~3年,移動通信網(wǎng)絡將向5G大規(guī)模演進,大量基站部署帶來站址獲取的巨大壓力,尤其當前用戶業(yè)務需求的不斷提升、物業(yè)及業(yè)務經(jīng)濟意識的不斷增強、民眾環(huán)保理念的不斷深化、物權相關爭奪日趨激烈以及政府對基站等通信設施相關法規(guī)尚待完善的大背景下,站址資源有效獲取是5G大規(guī)模建設面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。
隨著今年6月5G獨立組網(wǎng)(SA)標準凍結,5G已經(jīng)完成第一階段全功能標準化工作,獨立組網(wǎng)與非獨立組網(wǎng)(NSA)標準區(qū)別在于以下兩方面。
一方面,NSA需使用現(xiàn)有4G核心網(wǎng)和4G基站,以4G作為控制面錨點,來滿足激進運營商利用現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡資源實現(xiàn)5G NR的快速部署需求;NSA主要以提升熱點區(qū)域網(wǎng)絡帶寬為主要目標,由于非獨立組網(wǎng)沒有獨立信令面,仍需依托4G基站和核心網(wǎng)工作,因此NSA無法真正發(fā)揮5G網(wǎng)絡性能和能力,比如只能滿足eMBB(增強移動寬帶)場景中的部分應用,無法支持uRLLC(低時延高可靠)場景和mMTC(海量大連接)場景;而且NSA終端是雙連接,很多對時延敏感的業(yè)務體驗不佳。
另一方面,SA是業(yè)界公認的5G目標方案,能實現(xiàn)所有5G的新特征,有利于充分發(fā)揮5G全部能力。SA涵蓋無線接口、核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、網(wǎng)關等實現(xiàn)端到端通信系統(tǒng)的所有5G全新標準,采用端到端的5G網(wǎng)絡架構,支持5G各類接口,實現(xiàn)5G各項功能,提供更多5G服務。例如SA的核心網(wǎng)采用全新架構,能夠支持多種場景功能。SA可以較好滿足網(wǎng)絡切片的多樣化,終端也比較簡單,但對大規(guī)模覆蓋要求比較高,因此初期投資比較大。
運營商可采用NSA和SA兩種標準開展5G組網(wǎng)建設。以典型3.5GHz組網(wǎng)為例,相比SA,在NSA組網(wǎng)情況下,終端在3.5GHz上行只有單發(fā),導致以下不足:上行覆蓋受損3dB,終端上行只有單發(fā)功能,發(fā)射功率只有23dBm,導致上行覆蓋受損;單用戶NR上行速率減少,上行失去SUMIMO雙流波束成形能力;小區(qū)吞吐率損失,下行無法實現(xiàn)MU-MIMO和SU-MIMO并行。
在覆蓋方面,假設考慮2Mbit/s邊緣速率需求,NSA 64TR組網(wǎng)下覆蓋半徑為167米,而SA 64TR為245米,SA組網(wǎng)覆蓋性能全面優(yōu)于NSA,結合未來5G業(yè)務部署的需求來看,NSA將只作為5G網(wǎng)絡的過渡方案,SA是5G網(wǎng)絡的終極方案,5G資源儲備建議按照SA組網(wǎng)需求進行配置。
存量站址主要來源于當前4G系統(tǒng)站址資源,由于5G NR系統(tǒng)與現(xiàn)有4G系統(tǒng)設備能力不同、組網(wǎng)頻段也不同。以3.5GHz SA組網(wǎng)下的站址需求評估為例,通過基于Hata模型鏈路預算分析兩種之間的站址需求差異發(fā)現(xiàn),5G信道上行受限,3.5GHz在空間損耗上要差于2.6GHz,但考慮到SA模式下上行雙發(fā)等優(yōu)勢,上行2Mbit/s的邊緣速率時,3.5GHz室外覆蓋距離為245米(站間距360米),與現(xiàn)有2.6GHz的8T8R組網(wǎng)、上行512kbit/s時小區(qū)覆蓋230米相當,因此,在站址需求方面與4G D頻段規(guī)模相當,假設4G每平方公里9個站(上行512kbit/s),則5G站址需求標準為每平方公里也為9個站(上行2Mbit/s)。
曾試圖利舊存量站址,實際網(wǎng)絡中部分站點雖然位置合理,但可利舊條件不足,開展站址資源利舊時,可參考圖流程提前進行可利舊站點梳理,僅將具備改造擴容條件的站址納入5G可利舊站址資源池。
圖 5G可利舊站址資源分析流程
為深入貫徹落實國家“寬帶中國”戰(zhàn)略,大力推進城市通信基礎設施規(guī)劃建設工作,住房和城鄉(xiāng)建設部、工業(yè)和信息化部在2015年聯(lián)合印發(fā)了《關于加強城市通信基礎設施規(guī)劃的通知》(建規(guī)[2015]132號),明確提出將通信光纜、機房、基站、鐵塔、管道線路等通信基礎設施納入城市規(guī)劃是城鄉(xiāng)規(guī)劃法、電信條例的基本要求。因此,在5G新增站址資源獲取方面,鐵塔公司可以充分發(fā)揮其功能及價值優(yōu)勢,從以下幾個方面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃。
一方面是加強與政府及行業(yè)主管部門的溝通協(xié)調(diào),依托政府及行業(yè)主管單位的政策支持,積極營造利于5G規(guī)劃建設的外部條件。以某省5G站址儲備為例,各部門及單位達成率先部署推進5G規(guī)劃建設共識,包括:省級指示要加強規(guī)劃統(tǒng)籌,堅持資源開放,共建共享,由鐵塔公司在5G基站規(guī)劃的指導下,統(tǒng)一建設,共享使用;省通管局表態(tài)加快5G規(guī)劃納入城鄉(xiāng)總體規(guī)劃的進程,由鐵塔公司統(tǒng)籌全行業(yè)需求,全量納入平臺管理,提升共建共享水平;省經(jīng)信委、住建廳表態(tài)將積極謀劃5G應用及業(yè)務試點,推動資源開放,加大宣傳引導,加快出臺《建筑物移動通信基礎設施建設規(guī)范》。
另一方面是分階段將目標站址庫全量納入城鄉(xiāng)總體規(guī)劃,由鐵塔公司作為行業(yè)統(tǒng)籌單位,依據(jù)站址資源庫涉及的各類社會公共資源產(chǎn)權歸屬,與資源管理部門簽署框架協(xié)議。
第一階段,積極跟進5G技術發(fā)展,提前啟動5G目標站址規(guī)劃,在滿足5G網(wǎng)絡全覆蓋的同時,需兼顧相關業(yè)務容量需求進行的站址級規(guī)劃,輸出機房儲備庫、目標宏站站址庫、微站站址資源庫和5G室分樓宇庫。
一是對現(xiàn)有存量機房進行全面排查,根據(jù)機房配套標準對存量機房配套情況(承重、面積、動力配套、可新增機架位等)進行可用性評估。在新建區(qū)域需結合現(xiàn)有機房布局分析,合理開展新機房位置規(guī)劃,形成匯聚機房儲備庫。
二是結合網(wǎng)絡現(xiàn)狀、城市發(fā)展、地形地貌、人口分布等因素,依托城鄉(xiāng)發(fā)展和電信企業(yè)網(wǎng)絡部署策略,建立宏站目標站址資源庫。比如建成區(qū)場景內(nèi)可基于當前網(wǎng)絡優(yōu)化數(shù)據(jù)、運維數(shù)據(jù)開展深度覆蓋補點規(guī)劃、新建區(qū)域場景基于站間距及仿真手段開展新增站址規(guī)劃、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村場景以實現(xiàn)廣覆蓋為目標進行站址規(guī)劃。
三是通過“摸底抽樣分析、政府行業(yè)協(xié)同、批量簽約儲備”三步走,實現(xiàn)社會資源(路燈桿、監(jiān)控桿、公交站臺、建筑物外立面等)提前獲取、批量獲取、科學獲取,與各行業(yè)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,按照資源產(chǎn)權屬性分來形成詳實的微站站址資源庫。
四是通過對室分重點場景樓宇(地鐵、鐵路、高速公路、機場、車站、碼頭、大型場館等)和其他各類樓宇的清查,基于共建共享部署策略,積極與相關業(yè)務聯(lián)系,提前獲取業(yè)主建設許可,形成5G室分樓宇庫。
第二階段,將目標宏站和微站資源全量納入城鄉(xiāng)總體規(guī)劃,由鐵塔公司作為行業(yè)統(tǒng)籌單位,依據(jù)微站站址涉及的各類社會公共資源產(chǎn)權歸屬,與資源管理部門簽署框架協(xié)議。
一是將目標站址全量納入城鄉(xiāng)總體規(guī)劃,具體包括:提前與城鄉(xiāng)規(guī)劃局協(xié)商溝通,擬定規(guī)劃報批具體流程;按照報批流程,與規(guī)劃勘測設計院溝通確定規(guī)劃方案制訂細節(jié)和費用合同;安排鐵塔設計院介入,修訂規(guī)劃方案;修訂方案后,協(xié)助規(guī)劃勘測設計院報批城鄉(xiāng)規(guī)劃方案;以政府正式批文和專項規(guī)劃圖紙作為完整納入依據(jù)。
二是與資源管理部門簽訂框架協(xié)議,具體包括:屬地分公司鐵塔綜合部門以專項規(guī)劃成果作為依據(jù),找各行業(yè)社會公共資源產(chǎn)權單位簽署框架協(xié)議,獲取資源開放支持;以統(tǒng)談統(tǒng)簽或統(tǒng)談分簽方式,建立市場化合作模式;資源獲取以各資源管理部門的正式框架協(xié)議為依據(jù)。