楊桂川 許江 楊波

摘要：為了解決現(xiàn)階段5G建設(shè)的挑戰(zhàn)，針對(duì)不同挑戰(zhàn)提出了相應(yīng)解決方案。利舊站點(diǎn)2G/3G/4G/5G共存，天面資源非常緊張;5G的高帶寬對(duì)回傳業(yè)務(wù)的速率要求也迫使對(duì)承載設(shè)備的擴(kuò)容，新設(shè)備的增加及設(shè)備擴(kuò)容，使得站點(diǎn)功耗接近極限，動(dòng)力配套也需擴(kuò)容，使樓頂承重也面臨較大問題;5G高頻段造成損耗增加，輻射半徑減小，基站數(shù)量增多，輻射糾紛頻發(fā)的今天，新站點(diǎn)越來(lái)越難協(xié)調(diào)。

關(guān)鍵詞：天面資源;功耗;輻射;承重

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）09-0016-02

0 引言

2020年初，中央密集部署“新基建”，“5G基建”列為“新基建”7大領(lǐng)域首要建設(shè)內(nèi)容，工信部也多次表示要加快5G商用步伐，加快5G基站建設(shè)力度。目前我國(guó)已新建超22萬(wàn)個(gè)5G基站，預(yù)計(jì)年底5G基站將達(dá)到60萬(wàn)個(gè)。目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀是2G/3G/4G/5G四張網(wǎng)絡(luò)共存，而高帶寬、低延時(shí)的需求使得5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生較大變化，傳輸設(shè)備、電源設(shè)備的增加使得基站側(cè)設(shè)備增多，從而對(duì)工程建設(shè)帶來(lái)一系列挑戰(zhàn)，提出系統(tǒng)的解決方案迫在眉睫。采用直流系統(tǒng)升壓供電，站點(diǎn)疊光方案配置和鐵鋰電池備用電源可解決動(dòng)力配套問題。采用小基站、Massive MIMO和智能能耗管理可解決能耗問題。天面整改和騰退2G/3G網(wǎng)絡(luò)不僅可解決天面問題，還能緩解樓頂承重等問題。而正確宣傳與引導(dǎo)，也可解決輻射問題。

1 NSA模式5G基站建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從NR演進(jìn)分為NSA和SA兩種，NSA由于成本比SA低很多受到很多國(guó)家運(yùn)營(yíng)商青睞。在建網(wǎng)初期，我國(guó)運(yùn)營(yíng)商也首選NSA進(jìn)行組網(wǎng)建設(shè)。NSA組網(wǎng)需要利用4G基站或者核心網(wǎng)，在建設(shè)時(shí)NSA比SA網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜、挑戰(zhàn)更艱巨。

1.1 4G與5G標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

NSA模式的5G基站需錨定在4G基站，要求4G和5G基站要具有共建共享的聯(lián)動(dòng)工作機(jī)制，但實(shí)際上4G與5G在網(wǎng)絡(luò)策略、數(shù)據(jù)體系、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營(yíng)理念、市場(chǎng)支撐、QOS調(diào)度策略、用戶遷移參數(shù)、VoLTE回落策略、TAC號(hào)段、gNodeB ID標(biāo)準(zhǔn)、路測(cè)數(shù)據(jù)格式、擴(kuò)容標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)管告警信息等都不統(tǒng)一，造成NSA組網(wǎng)困難重重。

1.2 移頻工作難度大

5G工作頻率大，信號(hào)衰減大，覆蓋面積小，低頻段是運(yùn)營(yíng)商夢(mèng)寐以求想要獲得的。中國(guó)移動(dòng)5G建設(shè)中，需要將原LTE的37900和38098兩個(gè)頻點(diǎn)退出，使用40936、40140和41140，但后兩個(gè)頻點(diǎn)終端支持度太低?，F(xiàn)網(wǎng)中4G對(duì)5G干擾影響很大。

1.3 利舊站點(diǎn)空間受限

NSA需要利用4G站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)5G功能，在建設(shè)時(shí)需要對(duì)4G基站進(jìn)行升級(jí)改造，例如要考慮新增電源柜和蓄電池，需要擴(kuò)容或新增交換機(jī)和傳輸設(shè)備，加之新增的5G設(shè)備，造成基站機(jī)房擁擠，達(dá)不到4G和5G建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)需求，為后續(xù)維護(hù)工作帶來(lái)不便。

1.4 基站天面空間受限

5G采用了Massive MIMO技術(shù)，32T32R和64T64R為5G AAU的主流設(shè)備。大規(guī)模天線的重量沉重、體積龐大，在這期間存在2G、3G、4G、5G天線共存的情況，造成本就空間不足的天面無(wú)法再容納5G AAU。

2 SA模式5G基站建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 新站點(diǎn)難以協(xié)調(diào)

SA組網(wǎng)模式下，5G核心網(wǎng)和基站建設(shè)都獨(dú)立于4G網(wǎng)絡(luò)。利舊基站本就空間狹小，無(wú)法再容納5G新設(shè)備加入。近年不時(shí)有住宅小區(qū)居民投訴基站輻射，運(yùn)營(yíng)商不得不關(guān)停基站的新聞，加之住宅小區(qū)物管亂象，大大增加了建設(shè)成本，嚴(yán)重影響了5G基站在住宅小區(qū)的正常建設(shè)部署。

2.2 SA基站建設(shè)成本高

2019年中國(guó)移動(dòng)投資240億建設(shè)5萬(wàn)個(gè)5G基站，整個(gè)建設(shè)成本算下來(lái)，建設(shè)一個(gè)5G基站需要48萬(wàn)元。高昂的成本讓運(yùn)營(yíng)商望而卻步，寧愿建設(shè)NSA。

3 5G基站建設(shè)解決方案

3.1 加大電磁輻射科普宣傳

運(yùn)營(yíng)商可組織人員到社區(qū)、廣場(chǎng)等地做科普宣傳，讓民眾認(rèn)識(shí)電磁波輻射相關(guān)知識(shí);大中小學(xué)也可舉辦類似電磁波科普講座或者游園活動(dòng);也可利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行科普宣傳，以文字、圖片和視頻等素材相結(jié)合的方式，消除全民對(duì)基站電磁輻射產(chǎn)生的誤解。

3.2 偽裝天線整改方案

對(duì)于民眾對(duì)電磁輻射敏感問題，在住宅小區(qū)可將AAU偽裝成空調(diào)外機(jī)、水箱等設(shè)備，街道覆蓋可將天線偽裝成燈桿等基礎(chǔ)設(shè)施，以消除民眾對(duì)輻射的心理負(fù)擔(dān)。

3.3 鼓勵(lì)SA 5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

2019年6月，中國(guó)政府及運(yùn)營(yíng)商先后出臺(tái)文件，從2020年1月1日起，不再允許僅支持NSA的5G手機(jī)入網(wǎng)，換句話說，5G手機(jī)必須具備SA的模式。從政策層面支持了SA 5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。深圳政府出臺(tái)政策《深圳市人民政府印發(fā)關(guān)于率先實(shí)現(xiàn)5G基礎(chǔ)設(shè)施全愛蓋及促進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干措施的通知》，表示將對(duì)每個(gè)SA模式建設(shè)的基站給予1萬(wàn)元獎(jiǎng)勵(lì)。

從3GPP TSG-RAN第72次全體大會(huì)上，共提出了7個(gè)5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)選項(xiàng)，從演進(jìn)路線上看，全球NSA終究會(huì)演進(jìn)到SA。因此，短期建設(shè)是NSA投資少，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，SA不僅支持eMBB和mMTC，還能支持uRLLC，uRLLC可提供低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)，可應(yīng)用在無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化、AR、VR等領(lǐng)域，5G的uRLLC是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能制造必不可少的網(wǎng)絡(luò)支持，但NSA不能支持uRLLC。

3.4 天面整改方案

在新增抱桿不能實(shí)現(xiàn)的情況下，對(duì)天面整改是比較有效的一種方案，將現(xiàn)網(wǎng)中2G、3G、4G站址天面資源進(jìn)行整合，用支持2G、3G、4G的多模天線代替，可節(jié)省部分天面空間。天線抱桿承重問題、抱桿安裝環(huán)境問題也要在整改考慮范圍內(nèi)[1]。

3.5 電源供電解決方案

由于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)新增設(shè)備，導(dǎo)致利舊基站供電不足問題，可采用直流系統(tǒng)升壓方案解決短期供電問題，在農(nóng)村、山區(qū)可采用光伏電站等方案解決。采用站點(diǎn)疊光方案，可低成本解決基站供電不足問題。

為了保障UPS系統(tǒng)，可將傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池組替換成鐵鋰電池組，鐵鋰電池可以循環(huán)放電，從體積、工作溫度、備電能力等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)鉛酸電池組，不僅可有效解決供電問題，還可有效節(jié)省基站空間[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

在5G建設(shè)過程中，會(huì)遇到各種挑戰(zhàn)，但是在國(guó)家和全國(guó)人民的大力支持下，在通信建設(shè)者的共同努力下，會(huì)攻堅(jiān)克難，完成國(guó)家對(duì)5G建設(shè)的總部署，為我國(guó)建設(shè)全面小康社會(huì)和工業(yè)強(qiáng)國(guó)鋪設(shè)好網(wǎng)絡(luò)高速公路。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡銘凱，廖敏，劉磊.面向5G演進(jìn)的現(xiàn)有天面整改方案[J].廣東通信技術(shù)，2019（8）：55-58.

[2] 于利輝.5G站點(diǎn)電源面臨的挑戰(zhàn)及解決方案研究[J].通信電源技術(shù)，2019（5）：210-211.