700M网络建设方案分析

毕健有　王浩年　周巍

【摘要】    本文首先对700M网络的特点进行了分析，分别从优势与劣势展开了讨论，并基于700M网络的特点对网络建设详细分析，包括700M资源勘察、天线整合、风险规避等建设方面的内容进行了充分阐述，为700M网络建设提供了详细的技术参考。

【关键词】    700M    5G    网络建设

一、背景

2020年4月，工信部将700MHz频段频率的使用进行了重新规划，规划把703-743/758-798MHz频段现有电台频率进行迁移、清退，将这一频段其规划为频分双工（即FDD）工作模式的移动通信系统。次月中国移动与中国广电订立700M共建共享有关协议，至此700M优质频段正式作为移动通信网络建设使用。

二、700M优劣势分析

（一）700M优势

700MHz频段相较于其他5G频段的优势十分明显，概括来说主要有以下四点，即：更广的覆盖范围、更低的多普勒频率、更强的衍射能力和更低的单向空中接口延迟。

1. 700MHz更广的覆盖范围，能使700M网络建站密度大幅降低，从而节约建设成本

在自由空间中，Friis传输方程能够推导出电磁波的传播模型。

Friis传输方程如下：

公式中，Dt和Dr分别表示天线发送、接收的方向性系数（与各向同性点源天线相关），λ表示波长，可以表示成接收天线的等效孔径区域面积，d表示天线之间的距离。

由上述公式不难发现，越低的电磁波信号频率，即可实现越小的空间损耗。700M频段与其他通信运营商现有频段比较来说，其频段频率更低，因此可以实现更大范围的覆盖，如果将700M频率用作5G网络建设，可以用更少的基站实现更大的覆盖范围，这不仅可以大幅度降低网络建设成本和网络运营成本，更是可以迅速组建一张全新的5G网络，适合全国大范围建设组网。

2. 700MHz更小的多普勒频偏，对于接收信号解调更加有利

在高速运行的场景的时候，比如用户身处高速或者高铁等高速行驶的交通工具内，用户的终端设备网络会产生多普勒频偏现象，多普勒频偏最明显的结果会导致用户侧接收到的频率发生偏移，这将使接收机的解调性能受到显著的影响。

这种情况多发生在高铁等快速移动的应用场景上，由于我国高铁的运行速度基本都在300km/h以上，而速度越快，其所造成的多普勒频偏也就越大，这会严重影响接收机解调，极端条件下，接收机可能会无法将发射机的信号解调。

700M频段由于频率较低，其引起的多普勒频偏现象与其他运营商的5G频段相比要小得多，这有利于高铁等场景的基站部署。

3. 700MHz更强大的绕射能力，可以减小传输过程中的信号损失

无线信号是一种电磁波，而根据电磁波的特性，其绕射能力正比于波长。即越低的信号频率，其波长就会越长，而更长的波长具有更好的绕射能力。更好的绕射能力同时带来更好的穿透能力，更好的穿透能力会使信号损失衰减更小。

4. 700MHz FDD拥有更小的单向空口时延

与4G网络类似，5G NR网络也有包括FDD（频分双工）和TDD（时分双工）的两种双工模式。 其中FDD双工模式采用两个独立、对称的频率信道区分上下行，而TDD双工模式采用同一频率信道的不同时隙来区分上下行。在TDD模式下，部分上行数据需要等待相应的上行时隙才能进行反馈，而通常一般的TDD系统会分配更少的时隙给上行，这就导致了TDD的反馈等待时间通常要比FDD更久。

700MHz频段采用FDD制式，区别于采用TDD制式的其他典型5G频段，理论上来说，如果仅仅从空口时延的角度出发，700MHz相比与其他5G频段的优势极为明显。

（二）700M的劣势

700MHz频段拥有上述优势的同时，同样在其他方面也有明显的劣势，这主要包括两方面内容，即：明显不足的下行带宽，以及无法支持Massive MIMO。

1. 700MHz明显不足的下行带宽

通过Shannon定理可以知道，通信数据传输速率的上限是由信道带宽的大小决定的。在5G国际标准（编号为TR38.888）中，作为5G低频段（Sub-1GHz）的700MHz，其下行带宽最大也仅有40M。而与其相对的，国内现有的三家5G通信运营商已获得的5G频率资源远大于700M频段，与此同时，现有5G频段还能够基于实际的网络需求对上下行时隙数量进行灵活的配置。这些问题都是700MHz无法解决的，700M FDD的下行速率也会远小于其他通信运营商的5G频段。

2. 700MHz无法支持Massive MIMO

作为5G网络的关键技术之一，Massive MIMO的基本原理是通過对天线数量的增加以及信号覆盖维度的增加，进而将系统容量和频谱利用率提高。

700MHz频段相较于其他5G频段拥有更低的频段，而天线尺寸反比于频率，因此700MHz天线会比其他5G频段拥有更大的天线尺寸，这将导致700MHz不能使用Massive MIMO天线。

三、700M网络建设分析

（一）700M站点资源勘察关键内容和需求

1.天面安装勘察

根据勘察天面资源情况，并结合资源需求确定天馈方案如下：

（1）新增天馈：检查天面是否有空余抱杆，且能满足700M天线和RRU的安装，满足则新增天馈;

（2）整改天馈：检查天面是否存在多频或单频天线具备天面整改条件，依多频情况替换为444或4448天线，否则不满足;

（3）都不具备，则考虑异位安装。

2.机房设备安装方式

（1）利旧综合柜：检查现网机柜剩余空间，是否满足BBU安装5U空间（BBU+DCPD+导风插箱），满足则利旧综合柜安装方案，否则新增机柜。

（2）新增综合柜：检查机房内剩余空间是否满足CRAN新增综合柜安装需求（0.6*0.6平方米空间，并距离墙10-20cm）;

（3）新增挂墙机柜：检查墙面材料，并得到客户允许，DRAN站点新增挂墙机柜，否则不满足。

3.機房传输勘察

CRAN前传资源端口：检查机房内光缆，到拉远站点是否满足每站点6根（3对）光纤端口，并且双向满足，否则需要扩容。

回传资源端口：检查机房内PTN/SPN，是否满足每BBU需要1路10GE端口，否则需要扩容。

4.机房电源勘察

机房交流输入：检查机房交流市电输入大小，检查功率余量是否满足新增700M系统，否则需要扩容。

机房直流输出整流模块，熔丝/空开数量：DRAN站点1BBU+3RRU，需要1*100A直流空开;CRAN站点4BBU需要2*63A直流空开。

（二）700M天面整合及风险规避

1. 700M天面整合方案

700M网络建设的天面整合尽量利用原有天线抱杆，基于现网天面资源灵活选择新建和替换改造天馈方案，尽可能不新增抱杆，独立建设，节约铁塔租金成本。

下面是几种典型的场景分类：

（1）无空余抱杆天面整合。对于现有铁塔平台上无空余抱杆的情况，需采用444天线或4448天线整合现网天线。

（2）有空余抱杆天线新增。对于有空余抱杆场景，采用新建4端口700M天线。

（3）天面无法改造。对于天面无法改造场景，需新增抱杆，新建4端口700M天线。

针对天面整合，主要分为以下几种情况。

（1）原有双频天线整合，如图1。此种情况需要拆除原4+4双频天线，逐扇区原位替换成4+4+4独立电调天线，将原900/1800M RRU接入新天线，新建700M RRU设备接入新天线，新建700M BBU设备。

（2）原有4488天线整合，如图2。此种情况需拆除原4+4+8+8天线，逐扇区原位替换4+4+4+8 独立电调天线，原900/1800/FA RRU设备接入新天线，新建700M RRU设备接入新天线，新建700M BBU设备。

（3）原有单频天线整合，如图3。此种情况需拆除原4天线，逐扇区原位替换4+4+4 独立电调天线，优先替换900，其次1800，原RRU接入新天线，新建700M RRU设备接入新天线，并将未使用预留的端口做好防水。

（4）新建4通道天线，如图4。利旧空余抱杆或新增抱杆安装700M单频天线，新建700M RRU设备接入4通道天线，新建700M BBU设备。

2.天面整合风险及规避措施

（1）增益不对齐，带来覆盖劣化。在整合现网天线的时候，如果不知道现网天线的类型，易导致网络覆盖严重缩水或越区的情况。对于现网高增益天线，可能存在功率调整也无法满足的情况。另外需要尽量避免不同扇区，不同天线整合方案。严格做到一扇区一案。

（2）工参不对齐，带来覆盖劣化。要规避出现整合后新天线挂高小于现网天线挂高的情况。严格控制新天线方位角和现网天线方位角的差异，并连接好电调线缆，与后台确认电调后方可正常离站。若出现无法原位替换的情况需要及时上报更改方案。

（3）避免跨平台整合天线。要严格按照站点设计图纸施工，整合前后拍照天线工参信息并上传系统，前后台确认电调正常后离站。施工队应及时与设计院沟通，出现与方案不符的情况及时解决。

（4）施工不规范，带来网络质量劣化。跳线接头需要拧紧并做好防水，避免离站后经过一段时间导致驻波比等告警。跳线弯曲半径应符合规范，避免因弯曲度过小导致的跳线损坏。整合前跳线打标签区分，严格按照站点设计图纸施工。

（5）电调不利旧，导致电子下倾角差异大。如果由700M RRU控制电调，当传输不通，导致网管不建链，无法通过700M RRU配置电子下倾角，会导致天线整合前后电子下倾角差异大，现网越区覆盖严重。天线整合前，需要确保传输拉通，网管建链，进行电子下倾角配置。

（6）利旧现网电调方案时的天面整合流程：

1）整合前。获取图纸，携带呆扳手和姿态仪，现场厘清扇区、频段及跳线打标签，工程队现场拍照记录现网天线型号及工参，明确天线整合场景、天馈电调连接图。

2）整合中。逐扇区整合天线，保证现网正常后，新增700M，工程队拍照，确保天线工参同整合前一致，确保接头拧紧和跳线弯曲规范，确认电调连接配置正常。

3）整合后。后台配置，继承原电调参数，后台检查告警，无新增告警，后台检查性能指标，无异常指标。

3. 针对美化罩的站点天线整合方案

对于原有天线900/1800/FA安装在美化罩内的情况，替换方案与上面相同，此处重点说明替换为4448天线的情况。

（1）原美化罩尺寸空间可充分安装 4448天线时，美化罩可以保留使用。若原美化罩如果没有散热孔，需要对原美化罩按照美化罩开孔原则进行打孔改造。如果美化罩内安装空间不足，如无法再新增700m RRU，建议把RRU安装在美化罩的外面。

（2）原美化罩尺寸空间太小，无法安装4448天线的，原有美化罩不再使用，需要采用新美化罩替换，新美化罩安装要求及方案与新站址新增美化罩的要求相同。

四、结束语

本文详细阐述了700M网络的技术特点及频段优势，同时重点针对700M网络的勘察需求进行了详细说明，对于天面整合方案也进行了详细的描述，并针对各种不同场景的天面整合方案给出了可行性的安装指导。

参  考  文  献

[1] IMT-2020 （ 5G ） 推进组. 5G 无线技术架构白皮书[R].2015.

[2]刘明健. 5G分场景TDD与FDD参数优化策略研究[J]. 电信工程技术与标准化，2020， 33（9）.

[3]陈锋波，吴俊华. 基于700M的5G网络天馈系统建设策略[J]. 中国新通信，2021， 23（8）.

毕健有（1976-），男，汉族，辽宁沈阳，本科，高级工程师，无线设计部经理，研究方向：4G、5G等无线通信网络技术及应用、网络规划优化及工程咨询设计。

王浩年（1987-），男，汉族，辽宁沈阳，本科，高级工程师，入选辽宁省百千万人才工程，研究方向：LTE、5G移动通信网络技术研究、网络规划优化及工程咨询设计。

周巍（1975-），男，汉族，辽宁沈阳，硕士研究生，正高级工程师，辽宁省杰出青年勘察设计工程师，研究方向：5G移动通信网络技术研究、物联网相关技术研究。