基于分布式基站的5G无线网络规划分析

雷先兵

【摘要】目前我国各大运营商已拥有5G商用牌照，5G基础设施建设迎来了火热的施工期，这意味着我国正式进入了5G时代。在将来的一段时间内，3G、4G、5G网络也将在社会上并存。从本质上来说，5G网络的传输速度要远远超过3G、4G，但是由于5G网络的规划和建设也在实际情况中面临着巨大的挑战。因此，本文根据对5G无线网络技术工艺特征的调研为基础，深入分析了分布式基站的优越性及基本建设关键点，主要研究分析了根据分布式基站的5G无线网络整体规划具体措施，以仅供参考。

【关键词】分布式基站;规划;5G无线网络

中图分类号：TN929                    文献标识码：A                    DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.006

1. 5G网络技术特点

通过分析5G网络的技术应用水平，依据5G网络的应用领域和业务流程要求，将5G网络的应用场景分为三类：一类是增强型移动宽带，一种是多设备或大规模的物联网技术，最后一类是超高可靠性和超低延迟通信。对于移动宽带，必须对传统式4G网络数据中的宽带业务流程开展具体分析，并在这个基础上为客户带来更佳的服务感受。大型物联网是指通过无线网络直接连接人与物，实现人与物有效互动的大型物联网。超可靠、超低延迟通信是基于5G网络技术的应用，可以有效控制网络延迟，提升数据网络环境的安全可靠性和稳定性能。但当前中国对5G网络技术的科学研究主要是汇集在提升客户的业务感受和满足客户的多样化需求量上。同时，由于地理分布的差异，用户的业务体验也不同。对于边缘用户，业务体验略低于中端用户。况且用户是静止的还是移动的，都会影响用户的体验水平。对于分散或密集区域的用户来说，他们的用户体验会有很大的不同。因此针对通信行业而言，要依据地理位置有目的性地采取有效措施满足客户的需求，以此来做为5G无线网络的有效整体规划。

2. 5G无线网络规划设计要求

第一，整体规划很重要。5G网络的精准定位确定了5G网络不会变成全覆盖网络。对于高速大容量的数据，只是经济发达地区的网络需求。怎样来确认这一类业务热点，确定网络范围和规模，是5G网络建设的重要任务。网络规划依据相关业务要求，对相应行业开展量化分析，确保网络建设的针对性，有效完成网络建设的投资回收。同时，由于施工现场的复杂性，需要不断调整规划方案，以确保规划总体目标的完成。所以建设5G无线网络过程中整体规划尤为重要。

第二点，设计构思和优化方案的结合更密切。5G网络的建设规划能够是一个边设计构思边优化方案的流程，并不像目前的移动网络是先设计构思再优化方案。一方面，在整体规划中，商业热点预测分析不是很精确，一百～两百米的误差会造成根本不一样的最终结果;另一方面，目前越来越难构建，不可能按照理想位置构建全部基站。所以站址调整是一个很大的工程。依据现场具体情况，定位调节既要多方面把握现场数据信息，又要考虑规划的总体标准，这就须要设计构思和优化方法的深度结合。在调节站点的同一时间，要对周围通信基站开展对应的优化措施，保证整个网络的服务质量。

第三，设计方法要灵活。恰好是由于这牵涉到场地设计、设计规划调节优化方案等诸多方面。这对设计方式明确提出了更多的规定。现阶段的设计模式是去现场勘查，统计现场基本资料，结合施工目标根据现场情况进行设计，最终以图纸和概算的形式体现。在5G无线网络设计中，这个流程显然不能满足建筑要求。5G无线网络的设计要求规划，优化和设计可以现场有机结合。最好使用规划，优化设计等综合终端完成现场方案设计，规划方案中调节，现场附近通信基站系统优化，达到5G网络快速建设规划调节的需求。

第四，设计与施工相结合。现阶段无线网络建设规划进到现场的难度系数越来越大，如选型、设计构思、天馈建设规划、无线设备建设规划、传输设备建设等等，对于业主来说非常繁琐。在无线5G无线网络的构建中，基站设备集成了无线、传输、天馈等多种功能，施工一次即可完成。考虑到基站小型和微型设备易操作，设计和施工要有机结合，设计方案确定后立即施工。一方面是因为能够防止施工作业与设计构思的不一致，另一方面可以减少施工次数，不仅可以降低施工难度，而且可以提高施工质量，因此设计构思和施工作业紧密结合也是5G无线网络施工作业大致的目标方向。

3. 5G分布式基站（BBU+RRU）规划要点

在通信机房内集中化分布基站（BBU+RRU）基带处理单元（BBU），射频处理单元（RRU）被置放在涵盖范围远侧天面、铁塔或别的支撑杆上，BBU和RRU根据光纤联接。RRU的主要功能有RF滤波、放大、上下变频和中频处理，RRU放置室外，通过馈线直接与天线相连;BBU主要是開展基带信号解决、上下变频、中频处理等功能。

3.1 分布式基站要求

对分布式基站在传输接入、配套设施供电系统、机房需求等方面提出了新的要求。

3.1.1 传输接入配置

依照BBU配备实施方案，数据传输专用设备的选取能够选用IPRAN或PTN等方法;在传输线上，BBU与RRU、BBU两者之间，借助光缆联接，依据数据传输容量的须要，配备纤芯总数。

3.1.2 电源配套设置

RRU选用总体模块化设计，室内室外可直接置放，对基础设施建设规定要求低，电压动态范围宽，无需空调及配套电源。本通信基站集中化建在通信专用通信基站机房，需引进至少一一路稳定可靠的市电，并通过UPS、蓄电池、高低压配电设备提供稳定可靠的供电系统。

3.1.3 机房要求

在选择机房的时候，最好考虑专用机房或者基站機房，设备比较好。电机室要有充足的空间，并预先存留1个扩容位，配套设施的电源、传输、空调等基础设施要符合条件，如达不到，就必须升级改造。

3.2 5G无线网络规划部署要点

3.2.1 业务预测

5G起步阶段，应优先选择热点地区和高价值地区，重点关注eMBB场景，在确保4G容量的基本上，快速达到5G容量。前期应以业务流程需要为指引，不建议大规模的、大覆盖的建设规划模式。

3.2.2 覆盖率规划

5G无线网络预算过程当中，应确定各自区域的传输率是否一致，并通过估计检视各业务在工作状态下的容许损耗路径，再利用传播模型计算公式修正最大路径消耗，记录每条业务的覆盖半径，用传播模型计算公式修正最大路径消耗。

3.2.3 产能规划

需要在区域开展产能规划。第一，估计各个区域的业务量;第二点，依据各地域的业务模型和用户模型估量其业务内容量;第三点，在预估具体地域的业务内容量时，需要将业务量用于计算该区域的业务量;第四，在计算该区域的业务量时，需要把每个区域的业务量相加。在5G建设规划全过程中，选用了大规模的MIMO方式、新编码技术应用及滤波-频分复用等相关的技术应用，合理有效提升了5G的频谱效率，并运用光纤宽带超出百兆，使5G具有大容量连接和大容量功能性。

3.2.4 站址规划

5G通信基站整体规划选用“宏+杆+室”三层立体式组网方案，5G基站下行覆盖半径主要是5G下行覆盖半径的限制。借助4G/5G的协同效应和上行覆盖增强（SUL）技术，下行5G实现4G上行。所以，在建设规划前期，选用4G宏站建设规划，是5G快速开启最经济实惠、便捷的方法。因为主城区原来的站点大部分都存有很多个通信运营商和2G/3G/4G多体系多天线的状况，因此，在新设5G基站的情况下，可考虑采用2G/3G/4G多系统多天线的状况。

但是，5G无线网络可能会发展壮大成各种各样无线通信技术，运用现代化的工艺构成安全可靠密集型的网络，促进中小型通信基站建设规划符合密集型组网的需求，快速实现室内外覆盖。

4. 分布式基站在5G无线网络规划中的应用场景

分布式基站本质是将各个部分分开安装，减少了各个基站的覆盖面积，增加了部署密度，从而增加了整个基站传输的覆盖面积，提升了信息内容传输的工作效率。因此可以认为分布式基站具备更强的的环境适应能力，即可以广泛运用于各种各样的环境。它不但可以运用于人口密集的城市地域，还能够为交通主干路无线网络总体规划项目给予便捷，更适合人口密度小、范围广的农村地区。

应用于人口密集城区的5个G无线网络规划，设计师可以把商业价值低的绿化带、停车场作为基站地址的首选，采用分布式基站模式，整合自然美化系统，打造基站。在这种背景下，分布式基站的应用不仅可以有效解决空间不足和选址不当的问题，还可以实现资源的利用，降低建设成本;5G无线网络整体规划中分布式通信基站的运用，在农村等人口密度散布小、范围较广的情景中，比传统式的宏基站更有优越性。在分布式通信基站中，每一个通信基站的覆盖范围较小，所以基站的能耗相对较小。此外，农村地区原本人口密度小，地理分布广，符合“分布式基站的特点”，其信息传输效率也可以提高。

5. 结束语

根据分布式通信基站整体规划5G无线网络，能够减少机房数目，大幅度降低网络建设成本费用，真正实现节能减排。两者都具有较高的实用性，对5G网络的发展至关重要。今后还应不断探索新的规划方案，以实现更多的智能化、高容量、低功耗、高性价比，满足5G新时代网络建设的需求，为网络建设提供高性价比、低带宽、低成本、高性价比的网络建设方向。

参考文献：

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