5G时代对4G基站配套升级改造的应用研究核心思路分析

邓云升

（四川通信科研规划设计有限责任公司，四川 成都 610000）

0 引言

同4G相比，5G网络基站密度较大，在网络架构方面也存在区别。为了对原有基站设备进行充分的利用，则需要做好4G基站相关配套设施的升级改造工作。

1 5G建设影响

从应用技术角度，5G通信技术在发展应用中，需要能够进一步提升基站数量，也需要能够积极改造以往的基站配套设施。以天线阵列为例，传统4G天线已经无法满足5G运行需求。5G具有大带宽、低时延、高速率的优势，因此需要做好基站配套设施的建设工作，从根本上为5G通信技术的发展应用提供保障[1]。

2 升级改造方式

2.1 整体改造思路

在进行5G网络普通配套建设时，需要能够始终围绕天馈、电源与传输这几方面考虑工作。从多方面因素角度考虑，在具体传输当中，需要对CU-DU部署进行使用，以此对资源传输投入进行减少。前传方式方面，则需要能够从两个方面做好分析，在具有丰富资源的区域，要应用光纤直连方式传输资源，在资源紧张区域，则需要通过CWDM等方式进行传输。通过该方式的应用，则能够在对成本有效降低的情况下，实现纤芯资源的节约。天馈方面，可以对天馈进行塔桅改造，不得对宽频合路天线替换方式进行使用。电源方面，为了保证具有充足的扩容空间，则可以对600/1200A电源进行使用[2]。

2.2 升级改造方案

在天馈系统当中，建设支撑结构十分关键，需要在对天线结构承受能力综合考虑，基础上做好支撑结构的确定，之后通过计算获得综合的锚固方案，保证结构具有较强稳定性，避免系统运行中发生坠落等故障。根据天线位置的不同，可以将天馈系统划分为楼面与地面站两个类别。在老塔改建当中，需要做好复核工作，在保证建设方案满足要求之后再进行安装处理，而如果没有达标，则需要及时采取措施做好调整，保证在建设方案方面能够满足要求。如果有必要，可以对新塔进行建立，保证系统在运行当中能够稳定，对5G网络通信起到较好的支撑作用[3]。

2.3 天馈系统建设

在5G网络中，需要通过波束以及毫米波技术的应用对传输速率进行提升，在该情况下，使用传统天线则无法实现目标，需要对大规模天线阵列进行使用，包括有天馈系统的运行。在具体系统建设时，需要做好天馈系统的改造。在设计时，需要先做好支撑结构的确定，以旧塔架为基础优化结构承载负荷，保证系统运行牢固与稳定。在此当中，需要对天线结构、支撑结构锚固位置、风力载荷、材料与结构安装点稳定性等进行充分的考虑，以此为基础对综合化、科学的锚固方案进行设计，避免天线在运行中发生坠落与倾倒等问题。地面站方面，可以分为有/无空抱栏类型，其中具有新建与老塔。空抱杆方面，对于满足要求的老塔，可以通过AAU设备安装的方式建设，而如果没有满足复核标准，则可以结合实际确定具体的建设方案，保证在调整完成、满足复核标准之后，可以对AAU设备进行直接的安装。对于无空抱杆的站点，在建设新塔时，则需要做好平台层数的考虑，对于两层平台，可以直接对平台进行新增，对设备进行安装，三层平台方面，则与没有达标的地面站类似。在改建老塔时，需要做好老塔的复核，如果满足要求，就可以直接对设备进行安装，如果没有达标，则需要在调整之后，确定应当选址新建还是新增设备。绿化景观塔方面，在具体确定建设方案时，需要将是否能够新增支架作为标准，如果可以新增支架，就可以进行设备安装，相反需要重建[4]。

2.4 光缆管网改造

该项工作也具有十分重要的作用，在5G基站配套当中，对于通信速率、质量具有较为严格的要求，需要对传统光缆进行积极的改造，以此满足5G运行需求。对于该环节来说，是对分布单元、天馈系统进行连接的关键，具体运行情况将直接影响到网络运行质量。如可以对无线网络光纤组网方案进行使用，通过普通双纤双向模块的使用，能够以全面的方式进行连接。在该方案当中，将通过点到点连接的方式连接AAU以及DU设备，该方案CRPI接口当中，可以对普通双纤双向模块进行使用，其中不同设备都能够与光纤进行连接。在该情况下，不需要对现网、设备进行改造，即可以快速、简单的方式进行部署。但对该方案来说，也将占用较多的纤芯数量，也存在AUU直联的相关缺陷。同时，全专业协同光纤组网也是目前具有较广应用范围的改造升级方案，在该方案下，DU单元、CU单元与AUU设备同时在机房当中设备，宏基站将通过光缆连接接入网机房。根据业务具体需求，需要通过适量光缆的应用做好机房与光节点的连接，在不同设备覆盖范围当中，也需要具有二级光分路箱的设置。就目前来说，光驻地网与5G网络在建设当中存在一定的时间差，为了能够保证建设质量，则需要做好两者的分期建设以及统一规划，在具体建设时，需要先做好线缆建设通道的建设，之后对其余光缆光网进行建设，结合实际做好配套光缆的设置。在实际设计当中，可以充分结合业务需求做好设备情况的科学设置，需要能够优先建立缆线公共通道，之后再对其余光缆进行建立，以此保证基站在运行当中能够对自身作用进行充分的发挥[5]。

2.5 分布单元改造

在5G网络基站配套当中，分布单元也是其中的一项关键。在4G运行当中，将面临到较为严重的能源功耗问题，从实际角度来说，DU设备功耗处于500至1000W范围当中，如果要满足5G运行需求，则需要能够做好分布单元的升级改造工作，保证无论是在电源配套还是机房空间方面都具有合理与科学的要求。在升级改造分布单元时，需要能够对多个机柜与逻辑站进行综合考虑，以此保证能够对5G通信方面的需求进行满足。在具有较多综合业务的区域，需要能够对额外的设备与波分进行增加，做好2至3个机位的预留。即使相关站点的业务量较为稳定，也需要能够在机房中做好1个机位的预留。在具体设计当中，也需要科学计算设备总功耗，根据结果做好配套电源功率的提升，以此使电源在续航能力方面具有好的表现。

3 建设推进措施

为了更好地完成基站建设改造，需要从以下方面做好工作：第一，因5G具有较大的功耗，则需要在设计环节强化评估工作在必要时需要做好外电扩容，以此保证用电安全。对于原有具有较大供电单价的基站，可以实现对直供电的改造，以此起到压缩电费成本的效果。此外，也需要积极做好节能减排技术的应用，包括直流远供、电池混搭使用以及BBU集中放置等。第二，对于普通楼宇室分，需要牵头运营商做好室分建设，对室分共享方案进行探索。同时，也可以应用室分全频段POI对多系统接入进行实现，以此对多运营商使用提供支持。在隧道覆盖场景，可以对损耗低、辐射均衡的新型电缆进行使用。同时，可以与运营商积极做好数字化室分的建设。第三，要对不同类型的社会资源进行充分利用，可以将广告牌、电力塔与路灯杆等进行拓展，将它们作为通信塔资源，实现对5G网络覆盖的补充[6]。同时，需要强化与政府部门间的沟通，尽可能开放相关区域，以此实现站址资源池容量的增加。

4 结束语

在本文中，对5G时代4G基站配套升级改造的应用进行了研究。在实际工作开展当中，需要充分结合实际做好基站的升级改造，从分布单元、天馈系统与光路建设等方面入手优化，在降低改造成本的情况下为5G技术发展应用提供保障。