后4G时代室分的共建共享建设方式探索*

杨 慧

（中国铁塔四川省分公司，四川 成都 610041）

0 引 言

追求极致体验，一直以来是通信技术发展的源泉。与4G相比，5G能够带给用户更好的体验，轻松满足普通消费者对虚拟现实、超高清视频、增强现实、智能穿戴、智能家居、智能抄表、智能交通等各个领域网络需求。随着5G步伐渐行渐近，积极探索在满足4G覆盖需求的同时又能很好的向5G演进的共建共享室分建设方式迫在眉睫。[1]

1 后4G时代室分建设的背景

1.1 后4G时代的定义

随着NB-IOT（Narrow Band Internet of Things，窄带物联网）标准被写入3GPP R13版本中，以及2016年6月NB-IOT标准的冻结，此时我国移动通信已经开始迈入后4G时代。[2]

1.2 后4G时代室分建设的背景

第一代通信技术时代：中国落后挨打，日美霸主；第二代通信技术时代：中国蹒跚学步，西方高速发展；第三代通信技术时代：三足鼎立，欧，美，韩日三方主导，中国跟随；第四代通信技术时代：三足鼎立，中国与世界比肩同行；第五代通信技术时代：阻挠重重，但是中国走在前沿。随着我国通信技术在国际上的地位不断提升，面临的各种挑战也与日俱增。

2 5G室分建设方式探索

2.1 4G的LTE的演进方向

4G的LTE技术将朝着两个方向演进，如图1所示：一个是更低的功耗、更广阔的覆盖和更多的连接；另一个是更高的速率、更大的带宽和更高的流量。两者不谋而合，成为5G场景中的一部分。

图1 4G的LTE演进方向

2.2 5G室分建设思路探索

为了获取更多带宽，室内5G引入了更高的频段C-Band和毫米波，更高的频率产生更大的传输及穿透损耗，采用传统的4G建网方式可能无法再满足室内覆盖要求，需要建立室内独立网络来解决。结合5G网络架构，传统室分将无法演进，面对5G更高的要求和挑战，只有数字化的室分网络才能满足。

5G室内数字化网络建设思路探索：室内5G构建覆盖/容量分层网；数字化室分易于演进；多产品解决多样化场景；小型化、一体化便于灵活部署；数字化实现端到端管控；灵活化适配业务与场景；室内网络性能增值业务。

3 后4G时代共建共享室分建设的保障及措施

3.1 后4G时代共建共享室分建设原则

本着有效利用、节约资源、技术可行、合理负担的原则，充分结合电信企业的建设需求与用户对网络性能的要求，进入后4G时代，共建共享室分建设应遵循以下原则：

（1）灵活选用技术方案，精确匹配多样化需求。

（2）统筹多系统需求，坚持室内室外协同规划，采用点线面多维度综合解决方案。

3.2 后4G时代共建共享室分投资保值的建设方式

后4G时代室分建设，应统筹考虑室内分布系统的共享度、电信企业需求的一致性及潜在共享需求的可能性，灵活选择技术方案，降低电信企业运营成本，使室分建设的投资保值。

（1）已经明确共享需求的室分站点，采用多家共享的建设方式。

（2）对于完全没有共享需求的室分站点，可采用一家独享的方式，使用符合电信企业要求的产品进行建设，例如：商业区域采用分布式皮站,电梯以及车库等区域采用传统室分建设。

3.3 后4G时代共建共享室分建设保障措施

长期以来，如何做好室分建设工作是电信企业面临的最大挑战。进入后4G时代，电信企业的室分建设重心向深度覆盖转变，重点关注住宅小区、密集写字楼、城中村等场景。传统室分在深度覆盖建设中面临选址难、维护难、话务吸收不足等诸多难题：

（1）传统室分节点多、端到端不可管控，存在优化问题多。

（2）在信号覆盖上，深度覆盖不足，信号外泄，高层信号混杂，室内外协同性差。

Small Cell（低功率的无线接入节点，泛指宏站以外的基站）融合了femtocell（家用基站），picocell（皮基站、企业级小基站），microcell（微蜂窝基站）和分布式无线技术，未来5G室内覆盖网络中主要以femtocell，picocell这两种设备形态出现。其中femtocell应用于相对封闭的室内场景，picocell应用于大型空旷的室内场景。为了更好的满足室内5G网络覆盖要求，可以引入CoMP（Coordinated Multiple Points，协同多点传输）技术，鉴于Small Cell受干扰情况不同，可以结合图2中休眠Small Cell的协作频谱资源分配方案，可使CoMP技术发挥的效应达到更佳[3]。

图2 休眠Small Cell的协作频谱资源分配方案

Pico RRU又称分布式皮基站（华为的Lampsite、 中兴的Qcell、大唐的Pinsite等产品），整合无线平台资源，融合多元技术，推出的室内热点扩容和盲点补充的无线室内多模深度覆盖解决方案，这种产品的组网方式，如图3所示。这种覆盖方案具备易部署、配置灵活，软分裂提升容量、平滑演进等特点，可以很好地满足室内环境的无线网络容量和覆盖需求。

不足的是，这种新型覆盖方案建设成本相对较高。为了更好的满足5G网络需求，电信企业会大量集采Small Cell、Pico RRU，届时建设成本就会下降。

4 5G室分资源复用预留方案探索

鉴于目前各大主设备生产厂商还没有推出成熟的5G室分产品，我们在建设室分时，需要优先考虑以下两个问题：

图3 Pico RRU组网方式

（1）如何做好向5G演进的室分建设？

（2）在向5G室分演进时，针对电信企业的具体需求如何实现最大化的共建共享？

4.1 分布系统预留方案

在设计阶段做好5G预留工作，可以参照现有4G新型数字化室分（Pico RRU）设计标准提前做好5G AAU点位部署；在施工阶段，做好IT线缆的预埋，如图4所示，某地铁站台5G硬件资源的预留。

4.2 电源预留方案

如果采用集中供电方式，所有设备从机房引电，我们需要做好机房内交流挂箱、高频组合开关电源以及电池组的容量预留；如果采用就近取电方式，这种取电方式较为普通，建设起来难度较低，且上端余量通常情况下较为富足。

4.2.1 交流电源预留原则

（1）电源系统为多用户合用，体现共建共享的原则。

（2）机房交流输出配电屏（箱）为多用户合用，容量按照远期负荷配置。

交流配电屏（箱）容量计算方式如下：

式中，P-远期负载总功率；cosφ-功率因素取0.9。

5G设备预估功耗可以参照表1，结合5G室内分布系统预留方案，通过以上公式可以计算出5G设备交流预留容量。

图4 某地铁站台分布式皮站安装示意图

表1 Pico RRU主设备功耗

4.2.2 高频组合开关电源预留原则

高频组合开关电源机架容量应按远期负荷考虑，整流模块按近期需要配置。高频组合开关电源中整流模块数按n冗余方式确定，其n只主用整流模块的总容量应按负荷电流和均充电流（10小时率充电电流）之和确定。如图5所示，高频组合开关电源具有分运营商下电的功能，同时应具有模块休眠功能。关于5G容量可以根据公式：

再结合分布系统中5G预留方案进行估算。

图5 某站点机房高频组合开关电源电信企业分配图

4.2.3 电池容量预留原则

考虑到蓄电池组需要与其他设备安装在同一间机房内，以及对周围环境的影响，蓄电池组宜采用阀控式密封蓄电池组，可分单组或多组安装。

蓄电池组的容量是按负载电流、放电时间及所选择的安全系数计算取定。其计算公式如下：

式中，Q—蓄电池容量(Ah)；K—安全系数，根据交流市电等级进行取值，通常取1.25；I—负荷电流(A)；T—放电小时数(h)；η—放电容量系数，见表2；α—电池温度系数(1/℃)，当放电小时率≥10时，取α=0.006；当1≤放电小时率＜10时，取α=0.008；当放电小时率＜1时，取α=0.01； t—实际电池所在地最低环境温度数值，所在地有采暖设备时，按15℃考虑，无采暖设备时，按5℃ 考虑。

表2 蓄电池放电容量系数（η）

负荷电流可以根据分布系统中5G预留方案进行估算。

4.3 传输配套预留方案

5G技术对传输网的要求发生了质的变化，原有的组网技术已不能适应5G承载需求。因此，在向5G演进过程中，5G传输配套的预留主要在机房BBU到AAU之间的内缆资源的预留。结合分布系统中5G预留方案，在施工阶段可以提前铺设好。

5 案例介绍

成都天府国际机场一期工程:成都天府国际机场，国家“十三五”规划中最大的民用运输枢纽机场项目，国家级国际航空枢纽，新丝绸之路经济带中等级最高的航空港。分为一期和二期两期工程，其中一期工程总建筑面积：91.81万平方米。

一期工程包含五座主体功能建筑：T1、T2航站楼，综合换乘中心，运行指挥大楼和现场服务大楼。具体覆盖方案如下：

（1）T1/T2航站楼、综合换乘中心、具有室内区域面积大，结构复杂，人流量大等特点；运行指挥大楼、现场服务大楼具有面积小，结构相对简单，人员少且相对固定等特点。如图6所示，这些区域采用传统DAS与新型室分相结合的建设方式，满足覆盖及容量需求，同时具备5G平滑升级。

（2）停机坪、登机廊桥的室外区域人流量大又因传统宏站无法建设。如图7所示，采用在等级廊桥上安装室外微站的覆盖方案，满足覆盖及容量需求，同时预留5G设备安装空间及配套资源。

图6 传统DAS与新型室分的组网示意图

图7 微站组网示意图

（3）机场起降区、机场周边的室外区域人流量大采用室外宏站，满足覆盖及容量需求，同时预留5G设备安装空间及配套资源。

6 结 语

进入后4G时代，积极探讨共建共享室分的投资保值建设方案、探索向5G平滑升级的5G室分资源复用预留建设方案，无论是铁塔公司、电信企业还是手机用户都有着重大意义。本文介绍的共建共享室分建设方式给电信企业带来了直接的经济实惠，为手机用户创造了更多的资费优惠，并在成都天府国际机场一期工程的共建共享室分建设中得到了充分应用，为后期5G共建共享室分建设积攒了宝贵的实践经验。