門少杰，劉博光，張力偉，欒英博（.中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司，河北石家莊 0500；.中國移動通信集團河北有限公司，河北石家莊0500）

0 前言

隨著5G商用牌照的正式發(fā)放，各運營商已經(jīng)開始了5G 網(wǎng)絡建設，中國移動選擇了50 個城市進行了5G網(wǎng)絡的連續(xù)或非連續(xù)覆蓋，既促進了5G 產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，也為今后在更多的城市部署5G網(wǎng)絡積累經(jīng)驗。

5G 網(wǎng)絡建設初期，中國移動聯(lián)合設計院、設備廠家等相關單位對5G 網(wǎng)絡建設方案進行深入的探討研究，同時結合多種類型站點的現(xiàn)場勘察信息，發(fā)現(xiàn)5G網(wǎng)絡建設需要面臨天面改造、電源系統(tǒng)改造、機房空間及傳輸承載等突出問題。

經(jīng)過近幾年LTE 網(wǎng)絡建設及2G 替換工程的持續(xù)推進，現(xiàn)網(wǎng)的天面存在GSM、DCS、FDD 和TDD 多網(wǎng)絡并存情況，天線多種類型并存，天面情況復雜，5G 建設必然涉及天面整合改造。為了使5G 網(wǎng)絡建設順利推進，本文對基于5G 網(wǎng)絡建設的天面改造方案進行研究，提出了天面改造原則與目標，同時對天面改造進行工程造價及運維成本分析。

1 現(xiàn)網(wǎng)天面分析

隨著共建共享的深化及2G、3G、4G 網(wǎng)絡的持續(xù)建設，基站天面多運營商、多廠家、多系統(tǒng)的天線共存，構成復雜且數(shù)量多，各運營商對天面資源的爭奪對提升自身網(wǎng)絡質(zhì)量至關重要。以中國移動為例，天線種類大概分為單頻900 MHz、單頻1800 MHz、雙頻900 MHz +1800 MHz、單頻F、單頻D、多頻FAD、3D-MI?MO、多頻段2288/4488 天線等多種類型，基站根據(jù)覆蓋區(qū)域及覆蓋場景的不同一般會多系統(tǒng)共存，這樣造成天線種類會有各種不同的排列組合。根據(jù)近年來中國移動TD-LTE、LTE FDD 以及2G 主設備替換工程的持續(xù)建設，考慮到為5G AAU 預留安裝位置，天線的替換及整合也在持續(xù)進行。當前典型的基站天線系統(tǒng)分為以下4類。

a）四天線?；局?個系統(tǒng)共存，且天線獨立，一般2G 天線與4G 天線分別占用一層平臺，這類情況由于需要繳納2層平臺的租金，且浪費天面資源，所以現(xiàn)網(wǎng)中較少。如圖1（a）所示。

b）三天線。FDD900與FDD1800系統(tǒng)合路使用一套4+4雙頻天線，F(xiàn)頻段與D頻段獨立天線。這種情況的組合在現(xiàn)網(wǎng)較為常見，后期安裝5G AAU 時還可適度進行天線整合，為AAU 騰出安裝位置。對于運營商而言，既保留了天面資源，且集成度適中。如圖1（b）所示。

c）兩天線。2G 系統(tǒng)的FDD900 與FDD1800 合路使用一套4+4 雙頻天線，4G 系統(tǒng)的F 頻段與D 頻段合路使用一套FAD 天線。這種情況的組合在現(xiàn)網(wǎng)也較為常見，集成度較高，節(jié)省天面資源。如圖1（c）所示。

圖1 典型基站天線構成圖

d）單天線。FDD900、FDD1800、F 頻段、D 頻段共用一套2288/4488 全頻段天線，這種情況集成度最高，且節(jié)省天面資源與租金，但缺點也較為突出，各系統(tǒng)方位角不能單獨進行調(diào)整。如圖1（d）所示。

2 天面改造方案

2.1 天面改造原則及方案

天面改造原則總體上應利舊現(xiàn)有站址，嚴格控制新增站址，嚴格控制新增平臺，加強現(xiàn)有平臺整合。首先當現(xiàn)網(wǎng)天面中有TDS 或3D MIMO 天線時，進行拆除為AAU 騰出安裝位置。其次考慮對獨立D 頻段天線進行替換，安裝AAU，通過5G 反向開通4G 的形式實現(xiàn)5G 與4G 的D 頻段覆蓋。再次考慮進行天線系統(tǒng)整合，通過系統(tǒng)整合天線合并的方式為AAU 騰出安裝位置。最后如果天面已經(jīng)無法通過整合提供AAU 的安裝位置，再考慮新增平臺或抱桿。

工程實施前，應統(tǒng)籌考慮天線替換或整合方案，避免出現(xiàn)剛整合完的天線在后續(xù)工程中又被替換的情況，且應避免過度整合，導致系統(tǒng)減少但鐵塔租金不減，使得網(wǎng)絡靈活性降低。在不影響現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎上，進行天線替換和整合，且不增加或少增加鐵塔租金，以達到“降本增效”的目的。

通過思維導圖的形式對天面改造方案進行細化，如圖2所示。

2.2 天面改造目標

天面改造應以“合理布局、降低成本”為目標，通過對現(xiàn)網(wǎng)天饋系統(tǒng)的分析和天線整合方案研究，達到每小區(qū)“最佳3面天線，最少2面天線”的目標。

針對典型的基站天線配置的目標改造方案如下。

目標方案1：對TDD與FDD系統(tǒng)分別進行整合，將D 頻段與F 頻段天線整合為FAD 天線，將FDD900 與FDD1800 天線整合為4+4 雙頻天線，AAU 獨立安裝部署，達到最佳3 面天線的目標。這種方案適用于4G 與5G異廠家或5G采用單模設備場景。

目標方案2：對FDD 系統(tǒng)進行整合，將FDD900 與FDD1800 天線整合為4+4 雙頻天線，F(xiàn)A 天線獨立部署，AAU 采用與4G 共模設備安裝部署，反向開通D 頻段，達到最佳3 面天線的目標。這種方案適用于4G 與5G同廠家或5G采用共模設備場景。

圖2 天面改造方案

目標方案3：對TDD與FDD系統(tǒng)統(tǒng)一進行整合，將D 頻段、F 頻段、FDD900 以及FDD1800 天線整合為2288/4488 全頻天線，AAU 獨立安裝部署，達到2 面天線的目標。這種方案適用于4G 與5G 異廠家或5G 采用單模設備場景。

目標方案4：對TDD 的F 頻段與FDD 系統(tǒng)統(tǒng)一進行整合，將F 頻段、FDD900 以及FDD1800 天線整合為2288/4488 全頻天線，AAU 采用與4G 共模設備安裝部署，反向開通D 頻段，達到最佳3 面天線的目標。這種方案適用于4G與5G同廠家或5G采用共模設備場景。

3 改造方案造價及運維成本分析

根據(jù)天面改造原則和目標，結合具體站點的天面情況制定相應的改造方案，改造方案中主要涉及原有天線及RRU 拆除、新增天線的安裝等工作，為了簡單直觀地體現(xiàn)天面改造方案的造價成本，相關費用主要分為設備材料費及施工費，天面改造方案造價=設備材料費+施工費，暫不考慮設計、監(jiān)理等其他費用。設備材料費主要為天線費用，施工費主要為安裝、拆除天線及RRU 的費用，根據(jù)工程中常用的天線單價及施工費用估算，給出相關費用估算價格（如表1 和表2 所示）。

天面改造后的運維成本分析主要是根據(jù)塔型、共享情況、天線掛高等信息，結合各類改造方案中新增租賃或退租平臺等情況，同時依據(jù)移動公司與鐵塔公司簽訂合同的租賃價格及二次談判的折扣系數(shù)、場租費用等，計算出各類改造方案的運維成本增加、減少的費用。

鐵塔公司提供的塔類產(chǎn)品分為地面塔與樓面塔2種，地面塔包括普通地面塔、燈桿景觀塔、簡易燈桿，樓面塔包括普通樓面塔、樓面抱桿。各類塔型根據(jù)不同的掛高進一步進行細分，各類塔型產(chǎn)品的基準價格如表3所示。

表1 天線單價估算表

表2 施工費用估算表

表3 鐵塔租金基準價格計算表

基準價格=（Σ（標準建造成本①/折舊年限②）×（1+折損率③）+維護費用④）×（1+毛利加成率⑤）

產(chǎn)品價格=（基準價格+場地費+電力引入費）×（1-共享折扣），其中場地費與電力引入費由鐵塔公司附屬省級公司與電信企業(yè)附屬省級公司協(xié)商而定，共享折扣為多家電信企業(yè)使用同一站址，且相關設施發(fā)生共享使用時，可享受共享的折扣（見表4）。

表4 共享折扣表

4 結束語

隨著5G 網(wǎng)絡建設的逐步展開，共址新建5G 站點的機房、電源、傳輸、天面等問題會更加凸顯，天面改造作為5G 網(wǎng)絡建設的重要環(huán)節(jié)受到更多的關注。本文通過對各類現(xiàn)網(wǎng)天面資源的梳理與分析，給出天面改造的原則和目標，并對典型場景給出具體的改造方案。同時由于5G 單站點投資相對4G 巨大，所以有必要對5G單站點建設進行經(jīng)濟分析，本文通過建立天面改造方案造價模型及鐵塔租金計算模型，為5G網(wǎng)絡建設中天面改造提供了豐富的思路和造價分析。