5G基站配套配置探讨

5G基站配套配置探讨

摘要：5G移动通信技术作为满足即将到来的用户更高的数据要求的关键技术，已经离商用越来越近了。本文主要分析了5G网络相对于旧网络的网络架构所带来的配套变化和瓶颈，为未来配套储备提供一点思路。关键词：5G，配套一、概述随着物联网、移动互联网、车载网等业务的不断成熟，4G网络已经不能满足新业务的发展需求，为满足更高的数据需求，5G网络孕育而生。经过多年的研究5G网络已经基本成型，网络建设已经逐步提上各运营商的日程。由于5G的建站密度要远高于4G，且基站的架构也与4G有着很大的区别，如何充分利用现有配套资源建设5G网络显的尤为重要了，本文主要探讨下5G基站建设的配套配置瓶颈和思路。二、5G网络架构对网络布置的影响简析2017年4月，3GPP明确基于Option2的CU-DU切分，意味着5G网络的架构更加多样性，CU-DU合设的方式进行建设在网络建设初期可以较快的部署一张网络，但业务能力存在缺陷，需要后期采用CU-DU分离的方式来进行补点建设，完善整个5G网络。三、现有配套的瓶颈分析结合5G网络和4G网络的需求对比，需求最大的主要有：前传光纤的资源、天面、电源三个方面。5G网络前传需求的光纤资源比较大，结合现有的4G网络架构和各运营商的传输资源情况，大致可以分为三个场景：3.1DU布置在基站本场景下4G网络通常会设置了1～2个BBU和3～6个RRU，5G网络可以设置3～10个DU，前传光纤采用直连的方式。这种场景下前传的安全可靠性高、延时短，但需要配置更多的机房。3.2DU布置在接入机房本场景下4G网络通常会设置了5～10个BBU和10～50个RRU，5G网络可以设置下挂30～80个DU。这种场景下需要传输网提供较多纤芯，且随着网络的逐步建设，需要逐步优化，保障足够的纤芯资源。3.3DU布置在汇聚机房本场景下4G网络通常会设置了20个以上BBU和50个以上RRU，5G网络可以设置下挂100个以上DU。这种场景下对纤芯需求非常大，受到汇聚机房接入光纤的限制。由于现有站点上通常都有多家运营商，而且每个运营商每一张网络都可能是单独使用一个天面，这就造成了天面资源的紧张。以东部沿海某城市为例，区域范围内楼顶站占比67%（其中楼顶抱杆51%，楼顶增高架14%，美化天线1%，其他1%），地面站占比33%（其中管塔14%，美化塔14%，其他5%）。美化天线和美化塔一般都没有预留天面，楼顶抱杆一般以短抱杆为主，新增天面非常困难；楼顶增高架和管塔等一般在设计时会预留一定的天面位置，但由于一些外在因素，预留位置也可能已经被占用；给5G网络新增天面的空间很小。现有基站的开关电源一般配置的均为200A和300A，总的输出功率为10kw和15kw，去除掉系统预留和其他设备占用的功率，实际供给基站设备的功率为7kw和11.5kw。按照每张网络S111的配置占用1.5kw的功率计算，以中国电信现有网络为例，中国电信现有网络包括了C网、LTE800M、LTE1.8G和LTE2.1G四张网络，均按S111配置计算已占用6kw，剩余功率也仅供4G网络的扩容，不足以支撑5G网络的建设。四、配套建设方案的思路5G网络的部署在配套方面的瓶颈主要为传输、天面和电源这三个方面。如何充分利用现在又配套，提早储备配套资源决定了5G网络部署的时间。在传输方面，由于前传会占用大量的纤芯资源，合理的使用CU-DU部署方式能最大化利用现有的传输资源，减少前期传输的投入。在前传方式的选择上，在传输资源丰富的区域优先使用光纤直连的方式，实现简单但会占用大量的纤芯资源；在传输资源紧张的区域，采用CWDM/DWDM的方式，节省纤芯，减少成本。在天面方面，对于像楼顶抱杆、管塔这类能改造新增天面的站点通过塔桅改造，对于像美化天线、美化塔这类不能改造的塔桅考虑替换原有美化罩、替换老旧天线采用宽频合路天线等方式。在电源方面，对于末端基站考虑至少20kw的容量，将原有的200A/300A的开关电源替换成600A/1200A的开关电源，为5G建站保留充足的扩容空间。五、结束语总而言之，5G网络对基站配套的需求远高于4G网络