5G网络建设策略与分场景建设方案探讨

李 扬

（中国铁塔股份有限公司 达州市分公司，四川 达州 635002）

0 引 言

5G网络商用以来，我国5G网络建设加快推进，已初步建成全球最大规模的5G移动网络。截止2021年3月底，5G基站数量将达到8.19×105个，独立组网模式的5G网络覆盖到所有地级市，5G赋能行业效果逐步显现[1]。

1 5G网络建设策略分析

1.1 总体策略

随着5G网络的建设推进，县城和乡镇等也将陆续完成5G建设。不过，5G并不会像4G一样进行全国范围内的无缝覆盖，而是主要针对人口密集地区进行热点覆盖。此外，针车联网等行业应用需求场景区域，实施按需覆盖。简而言之，5G的建网策略是结合业务需求和行业应用发展，按需进行网络建设。

目前，大中型城市区域绝大部分的室外宏站都已挂载了5G AAU天线。接下来，运营商将会在写字楼、商场以及政府机构等人员密集区域，加强5G室分的建设并提升覆盖深度。所以从覆盖场所来看，5G的下一步重点目标是将从室外转向室内。

1.2 各运营商5G网络建设策略

1.2.1 中国电信和中国联通5G建设策略

一是基于场景的频率策略。加速推进2G、3G网络的减频退频，推进频率重耕用于5G网络。充分发挥双方共建共享频率资源带来的中频段大带宽的优势，重耕中频FDD频率，优先重耕2.1 GHz频段，适时重耕1.8 GHz，高低频协同打造差异化网络，力争覆盖、速率更好。

二是基于场景的设备选型策略。分场景结合覆盖性能和容量性能进行设备选型组合，兼顾容量和覆盖，多种设备形态构造分层次网络，各场景设备选型如下[2]。

（1）密集城区以3.5 GHz 64T64R为主，2.1 GHz 4T4R作为深度覆盖延伸及上行容量补充[3]。（2）一般城区根据网络容量需求和建筑物高度，按需选用3.5 GHz 32T32R或64T64R设备，2.1 GHz作为上行容量补充及深度覆盖延伸[4]。（3）发达市县或者县城核心区以3.5 GHz 32T32R为主，2.1 GHz 4T4R作为上行容量补充及深度覆盖延伸。（4）一般县城、乡镇采用2.1 GHz 4TR设备为主，3.5 GHz设备按需作为容量补充。（5）室内覆盖初期重点聚焦高价值楼宇和品牌区域建设，对于内部隔断少和较为开阔的场景，优先采用3.5 GHz数字化室分，网络容量大，用户体验佳。对于内部隔断较多场景，优先采用3.5 GHz数字化室分（可外接天线型）+无源天线，降低建设成本。对于中低价值楼宇，后续可考虑采用2.1 GHz重耕（合路现有DAS）、小微站以及中低成本数字化室分设备等进行建设，进一步降低部署成本。

1.2.2 中国移动和中国广电5G建设策略

（1）基于场景的频率策略。公网频率使用方案中2.6 GHz是5G的主力频段，覆盖相同面积时，4.9 GHz基站的建设规模是2.6 GHz的3.1倍，且2.6 GHz端到端支持情况优于4.9 GHz。4.9 GHz是大网的容量补充，其覆盖能力较弱，产业链不是很成熟。考虑到4.9 GHz频段的100 MHz带宽有利于未来提升系统容量，因此未来可作为容量补充[5]。此外，室内外同频组网时，5G室内外频段均使用2 515～2 615 MHz，采用室内外同频组网。

垂直行业频率使用方案中，鉴于2.6 GHz基站能力富余，且4.9 GHz产业还不成熟，原则上复用2.6 GHz公网基站以网络切片方式满足政企客户专网需求，严格控制4.9 GHz独立频率建设。对于同时存在个人市场覆盖需求的场景，需要根据垂直行业客户的性能需求、业务隔离性及可靠性等需求，选择2B基站和2C基站的共享方案。如果垂直行业客户无特殊要求，2C基站也能满足垂直行业需求，则完全复用2C基站；如果垂直行业客户性能要求较高，2C基站无法满足，可按需在2C基站基础上增补站点或新建，2B和2C复用基站；如果垂直行业对隔离性和可靠性有较高要求，如高等级工厂等，2B基站需考虑部分专用（BBU专用或板卡专用）或完全专用。从成本和施工难度考虑，优先选择BBU/板卡专用RRU共用方案。

（2）基于场景的设备选型。室外覆盖以2.6 GHz宏基站产品为主，分场景选择64通道、32通道以及8通道宏基站产品建设。其中，64通道产品用于楼高超过30 m或CBD高校等高容量需求区域，32通道产品用于楼高低于30 m或容量需求不高的市县城区，8通道产品用于施工较困难站址。对于室内覆盖，如果有源设备造价与传统室分价格接近，则新建场景全部采用分布式基站，其中高容量区域采用4通道分布式基站，中低容量区域采用2通道分布式基站。对已有室分系统优先通过馈入5G信源方式实现5G信号覆盖，对于高流量和高价值的重要场景以及已有室分系统无法实施改造或改造代价过大等情况，可建设分布式皮基站。

2 5G网络分场景建设方案

2.1 商务楼宇5G建设方案

采用无源分布或广角漏缆+有源微站（LampSite/Qcell）对商务楼宇进行5G覆盖。

2.1.1 单运营商独建

单运营商独建时，首先使用异频合路器加无源分布系统的建设方案进行5G基础覆盖，其次对商业百货中心的购物区、餐饮区、电影院，商务写字楼的大厅、会议室，酒店宾馆的会议室、报告大厅等高容量话务、数据业务区域新增有源微站，通过PRRU远端+外接天线方式吸热补盲，分担部分容量、话务和数据业务。

2.1.2 多运营商共享建设

当两家或以上运营商共享建设5G室内网络时，建议采用标准5G POI加无源器件及天线或广角漏缆的方案进行网络建设。电信联通5G系统虽共享一张网，但3G、4G系统仍需独立部署，因此仍需按两家运营商建网进行方案选择。运营商当前接入的系统可能仅使用部分POI端口，剩余端口可作为未来新增运营商或系统扩容预留，多运营商共享接入无源分布系统组网如图1所示。

图1 多运营商共享接入无源分布系统组网图

2.2 交通枢纽、大型场馆5G建设方案

客运站、机场、大型场馆按照5G业务需求划分成高流量场景、中流量场景以及低流量场景等多个子模块覆盖区域。

2.2.1 高流量场景

客运站的售票大厅、候车室，机场的值机大堂、候机厅、VIP休息室、候机岛连廊、到达厅，体育馆的环形看台区，会展中心的主馆区等高流量场景需通过有源微站吸纳高话务和高数据业务。体育馆、会展中心，单体面积大，空间跨度大，因PRRU头端设备覆盖范围受限，可采用PRRU+外接天线的覆盖方式（此类建设场景不建议通过改造旧分布系统来部署5G）。

2.2.2 中流量场景

客运站的办公室，机场的办公区，较大场馆的健身房、办公区、VIP休息区、媒体区、餐厅等中流量场景，采用无源分布或广角漏缆，通过小区裂分的方式即可满足5G业务需求。小区动态分裂示意如图2所示，初期5G业务偏低，优先保障基础覆盖兼顾容量，后期5G业务需求增高，按需动态小区裂分，实现容量最大化。

图2 小区动态裂分示意图

存量站点5G改造，需优先评估旧分布系统是否满足小区裂分要求，如果满足则可按照5G改造方案部署5G，如果不满足则需通过新建一套分布系统部署5G。

2.2.3 低流量场景

停车场、设备间以及电梯等低流量场景，采用无源分布或广角漏缆即可满足5G业务需求。具备改造条件的，通过改造部署5G，不具备改造升级条件的则需通过新建一套无源分布系统或广角漏缆部署5G。

2.3 居民区5G建设方案

2.3.1 别墅区

现网基本采用BBU+RRU小区覆盖的方式，天线多采用草坪灯和路灯杆等美化天线。5G改造建议优选5G室分信源馈入传统分布系统方式。新建场景建议以美化微基站或宏蜂窝+美化天线扩展的方式进行覆盖。

2.3.2 中高层居民区

中高层居民区一般有专门的室分系统覆盖，现网基本采用BBU+RRU方式，针对板楼中高层居民区优选射灯天线楼间对打方式，无法采用楼间对打或者结构复杂的塔楼中高层居民小区采用传统单路的方式。5G改造建议优选5G室分信源馈入传统分布系统方式。新建场景建议优选4/5G共模的微站对打覆盖方案，板式楼宇单侧覆盖即可，塔式楼宇需采用双侧进行覆盖。对于独栋且结构复杂无法安装杆站的高业务需求商住楼，可优选分布式皮基站外接DAS方式[6]。

2.3.3 低层居民区

多栋低层居民区主要使用宏站覆盖，辅以小微站进行补盲。部分采用室外光纤分布系统覆盖地下室等密闭区域，5G改造建议在周边5G宏站覆盖基础上局部辅以杆、微站补充覆盖。新建场景优选5G宏站覆盖，不专门针对多层居民小区进行5G室分覆盖。

2.3.4 城中村

城中村优先使用宏站进行覆盖，在规则排列的房屋中可使用室外光纤分布系统进行补盲，对于不规则排列的房屋使用小微站进行补盲。天线主要安装于建筑物外墙，对该区域建筑物低层进行覆盖。5G改造建议在周边5G宏站覆盖基础上局部辅以小微站补充覆盖。新建场景原则上无城中村的5G新建场景需求[7]。

2.4 交通干道5G建设方案

2.4.1 隧道外部分

交通干线中高速、铁路等行车速度较公路快，为保证覆盖，其组网方式也有所不同。交通干道组网方式及优缺点如表1所示。

表1 交通干道组网方式及优缺点

站点应沿交通干道呈线状分布，以实现覆盖距离最大化，并形成清晰的链状主覆盖小区，从而提高小区选择/重选及切换性能。

直道场景的站点尽量交错分布于交通干道两侧，呈“之”字形分布（见图3），以避免单侧覆盖所形成的障碍物盲点，减少穿透损耗，使车厢内的网络覆盖更加均匀。弯道场景的站址尽量选在交通干道弯曲曲线的内侧（见图4），同时采用宽波瓣天线，以保证对车体的有效覆盖。且由于入射角较小，使得穿透损耗亦较小，多普勒频偏亦会变小。

图3 直道场景基站设置示意图

图4 弯道场景基站设置示意图

原则上利旧站或新建站的主设备均采用CU/DU+AAU形式，其中AAU采用64T64R形态，CU/DU安装在集中机房、机柜内。表2为四川高铁基站5G宏站典型设备的功耗、质量以及尺寸等情况表，建设基站时需详细勘察，充分核算，以便满足5G基站的杆塔负荷与电源等。

表2 5G宏站典型设备情况表

2.4.2 隧道内部分

隧道内覆盖可采用天线覆盖和泄漏电缆覆盖两种方案，高速、公路、铁路的方案比较如表3所示。

表3 隧道覆盖方案表

为节约资源，运营商在隧道内共建共享，运营商设备通过POI合路后馈入泄漏电缆或合频天线，铁路隧道覆盖方案如图5所示，高速、公路隧道覆盖方案如图6所示。

图5 铁路隧道覆盖方案示意图

图6 高速、公路隧道覆盖方案示意图

由于车速很快，交通干道切换设置尤为重要。隧道内覆盖与隧道外应协同考虑，隧道内与隧道外采用同小区信源。对于500 m以内的短隧道，隧道内外小区为同一小区，提供足够的平滑切换区，实现信号无缝覆盖[8]。

长隧道利用分布式基站进行覆盖，在隧道出口处增设场坪连接基站天线，让隧道内信号延伸至隧道外，使切换带在隧道外，保持切换成功率[9]。

2.5 旅游景区5G建设方案

2.5.1 平原类景区建设方案

对于新建平原类景区5G覆盖，建议利用原建筑作为天线挂载体，选用美化外罩或隐蔽安装的模式，尽量减小对景区环境的影响。对于改造类，由于景区的流量相对平均分布的特点，建议采用更换合频天线方式达到不增设更多天线的目的，尽量保持原建筑风貌。5G AAU建议采用64T64R，CU/DU安装在集中机房[10]。

2.5.2 山丘类景区建设方案

对于新建山丘类景区5G覆盖，建议采用融入环境的模式，除可采用塔桅涂装、缠绕涂装以及美化树等外，还可以利用景区环境中的景观台柱和观景亭等资源挂载5G设备。对于改造类，在条件允许的情况尽量采用新增独立的5G设备，部分站点原有抱杆不满足安装要求的，需将原有的网络天线更改为合频天线，在不增加抱杆设备的前提下安装5G设备。

2.5.3 水域类景区建设方案

对于新建水域类景区5G覆盖，建议选择人群易聚集区附近新建室外宏站，水面附近建站严格控制天线的高度与俯仰角，可充分利用岸基周边道路的路灯杆等资源。大型游轮覆盖系统建设的思路是在整个船舶内形成一个室内覆盖系统，再通过宽带卫星链路实现通信。对于改造类，由于环境中有大量可利用社会资源，建议就近选择新增5G AAU设备，原则上不建议采用合频天线[11]。

3 结 论

5G网络的建设日益加快，各种场景特点和网络现状差异较大，5G分场景的建设策略和建设方案的研究将为5G网络建设提供思路和参考，有助于推动运营商5G网络低成本和高效率的建设进程。