5G試驗(yàn)網(wǎng)配套設(shè)施技術(shù)參考

5G試驗(yàn)網(wǎng)配套設(shè)施技術(shù)參考（V1.0）中國鐵塔股份有限企業(yè)3月

目錄一、 序言 1二、 5G研發(fā)試驗(yàn)進(jìn)展 12.1 標(biāo)準(zhǔn)制訂 12.2 頻率劃分 22.3 技術(shù)研發(fā) 32.4 試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè) 4三、 5G基站設(shè)備改變 53.1架構(gòu)改變 53.2參數(shù)改變 7四、 配套設(shè)施實(shí)施標(biāo)準(zhǔn) 84.1總體標(biāo)準(zhǔn) 84.2電源配套實(shí)施標(biāo)準(zhǔn) 84.3鐵塔實(shí)施標(biāo)準(zhǔn) 9五、 總結(jié) 9序言5G將開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機(jī)深度交互新時(shí)代。當(dāng)前，5G標(biāo)準(zhǔn)化和商用進(jìn)程正在加速推進(jìn)。在工信部統(tǒng)一組織下，我國已率先完成了兩個(gè)階段5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)關(guān)鍵能力、測試了室外覆蓋性能，有力推進(jìn)了5G研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，現(xiàn)在技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)已進(jìn)入第三階段。底，國家發(fā)改委公布《關(guān)于組織實(shí)施新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程通知》（發(fā)改辦高技〔〕1891號(hào)），要求三家運(yùn)行商開展5G規(guī)模組網(wǎng)建設(shè)和經(jīng)典應(yīng)用示范，拉開了我國5G加速降臨序幕。為了做好5G網(wǎng)絡(luò)配套設(shè)施適應(yīng)性研究，支持好三家運(yùn)行商5G規(guī)模組網(wǎng)試驗(yàn)及后續(xù)大規(guī)模商用，總部技術(shù)部編寫了《5G試驗(yàn)網(wǎng)配套設(shè)施技術(shù)參考》，主要介紹了5G標(biāo)準(zhǔn)制訂、5G頻率劃分和技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)相關(guān)進(jìn)展，總結(jié)了5G基站架構(gòu)及參數(shù)改變對(duì)配套設(shè)施帶來影響，提出了針對(duì)5G規(guī)模試驗(yàn)配套設(shè)施階段性實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，供各分企業(yè)參考。5G研發(fā)試驗(yàn)進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)制訂在全球主要信息通信強(qiáng)國、運(yùn)行商、設(shè)備商協(xié)力推進(jìn)下，5G標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程不停提速。12月，首個(gè)非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）5G標(biāo)準(zhǔn)R15版本公布，比原計(jì)劃提前了六個(gè)月。NSAR15標(biāo)準(zhǔn)是5G全方面商用第一個(gè)里程碑，為設(shè)備廠商及通信芯片廠家產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)提供了基礎(chǔ)，意味著5G產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建已經(jīng)正式開啟。6月，獨(dú)立組網(wǎng)（SA）版本將被繼續(xù)推出，組成R15完整版標(biāo)準(zhǔn)，將支持eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場景)和URLLC(低時(shí)延高可靠)場景，能夠滿足5G布署早期商用需求。預(yù)計(jì)底完成R16完整版標(biāo)準(zhǔn)，支持包含mMTC(廣域大連接)在內(nèi)全部5G場景，滿足5G全業(yè)務(wù)需求。3GPP5G標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)進(jìn)展頻率劃分底工信部率先公布了3000-5000MHz頻段內(nèi)頻率使用規(guī)劃，明確將3300-3600MHz與4800-5000MHz頻段共500MHz頻率作為5G首發(fā)頻譜，其中3300-3400MHz頻段標(biāo)準(zhǔn)上限室內(nèi)使用，為5G研發(fā)試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化指明了方向。同時(shí)，工信部還面向社會(huì)公開征求意見，將24.75-27.5GHz和37-42.5GHz兩個(gè)毫米波頻段規(guī)劃用于5G系統(tǒng)。因?yàn)?G采取了3.5GHz及以上高頻段進(jìn)行組網(wǎng)，傳輸損耗越大、穿透能力越弱，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，5G基站密度將會(huì)大大增加，未來5G網(wǎng)絡(luò)將展現(xiàn)點(diǎn)多站密、宏微協(xié)同、高低搭配特點(diǎn)。技術(shù)研發(fā)為愈加好地推進(jìn)5G成熟和商用，我國于2月成立了IMT-（5G）推進(jìn)組，主動(dòng)推進(jìn)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)工作。5G試驗(yàn)工作于初全方面開啟，分為關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、技術(shù)方案驗(yàn)證和系統(tǒng)方案驗(yàn)證三個(gè)階段推進(jìn)實(shí)施。第一階段：關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證（1月-9月）主要完成了大規(guī)模陣列天線、超密集組網(wǎng)、新型多址、新型編碼、網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。第二階段：技術(shù)方案驗(yàn)證（6月-9月）在北京市懷柔區(qū)建設(shè)5G試驗(yàn)外場，組織運(yùn)行商、設(shè)備、芯片、儀表企業(yè)開展了系統(tǒng)技術(shù)方案測試，主要完成了連續(xù)廣覆蓋場景、低時(shí)延高可靠場景、低功耗大連接場景、高容量（低頻）熱點(diǎn)區(qū)域、高容量（高頻）熱點(diǎn)區(qū)域及高低頻混合場景共六種經(jīng)典應(yīng)用場景測試和5G關(guān)鍵網(wǎng)功效測試。第三階段：系統(tǒng)方案驗(yàn)證（Q3-初）主要開展單系統(tǒng)、單終端、組網(wǎng)和互操作等測試，推進(jìn)產(chǎn)品成熟和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作；開展5G經(jīng)典應(yīng)用融合試驗(yàn)和驗(yàn)證評(píng)定R16等新功效新特征，為5G規(guī)模試驗(yàn)全方面展開奠定基礎(chǔ)。我國5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)總體推進(jìn)情況試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)11月28日，國家發(fā)改委公布《關(guān)于組織實(shí)施新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程通知》，要求三家運(yùn)行商在不少于5個(gè)城市開展5G規(guī)模組網(wǎng)建設(shè)及業(yè)務(wù)應(yīng)用示范?，F(xiàn)在三家運(yùn)行商正在編制詳細(xì)試驗(yàn)網(wǎng)方案。5G基站設(shè)備改變3.1架構(gòu)改變5G基站架構(gòu)相對(duì)于4G發(fā)生了很大改變，將由4GBBU、RRU兩級(jí)結(jié)構(gòu)演進(jìn)到CU、DU和RRU/AAU三級(jí)結(jié)構(gòu)，如圖3所表示。5GRAN功效模塊重構(gòu)示意圖CU（CentralizedUnit，集中單元）是原BBU非實(shí)時(shí)部分分割出來部分，處理非實(shí)時(shí)協(xié)議和服務(wù)。DU（DistributeUnit，分布式單元）是負(fù)責(zé)處理物理層協(xié)議和實(shí)時(shí)服務(wù)，考慮節(jié)約RRU與DU之間傳輸資源，部分物理層功效可上移至RRU。MassiveMIMO是5G關(guān)鍵技術(shù)之一，MassiveMIMO天線相對(duì)于傳統(tǒng)基站天線，最顯著特征就是通道數(shù)量增多，通常為16T16R、32T32R、64T64R及以上，用于校園、商業(yè)區(qū)等高容量場景。MassiveMIMO天線通常與RRU合設(shè)，即天線與射頻單元融合AAU（ActiveAntennaUnit,有源天線處理單元），如圖4所表示。與傳統(tǒng)分離方案相比，AAU方案提升了天饋系統(tǒng)集成度、降低了饋線損耗、降低了站點(diǎn)負(fù)荷。對(duì)于容量需求較低、通道數(shù)量較少情況，也可采取天線與RRU分離方案。傳統(tǒng)方案AAU方案傳統(tǒng)方案和AAU方案對(duì)比在詳細(xì)設(shè)備形態(tài)上，CU、DU、RRU/AAU可分離，也可集中?？紤]到傳輸條件、運(yùn)維難度、應(yīng)用場景等原因，未來5G基站設(shè)備將主要存在三種設(shè)備形態(tài)：CU和DU合設(shè)+RRU/AAU、CU+DU+RRU/AAU、一體化NR。在實(shí)際布署中，如圖5所表示。在5G試驗(yàn)網(wǎng)，三家運(yùn)行商將主要采取“CU和DU合設(shè)+AAU”MassiveMIMO基站；在5G網(wǎng)絡(luò)布署早期，也將主要采取“CU和DU合設(shè)+RRU/AAU”設(shè)備方案。5G基站布署方案3.2參數(shù)改變現(xiàn)在，華為、中興、諾基亞貝爾、愛立信、大唐5個(gè)基站設(shè)備廠家均已推出符合3GPPR15版本“CU和DU合設(shè)+AAU”形態(tài)MassiveMIMO基站，支持3.5GHz（3400-3600MHz）頻段，現(xiàn)階段設(shè)備詳細(xì)參數(shù)如表1?；驹O(shè)備參數(shù)對(duì)比表廠家BBUAAU功耗（W）規(guī)格尺寸（mm）重量（kg）功耗（W）華為140064T64R860×395×190401150中興390064T64R799×399×161451900諾基亞貝爾166064T64R900×480×144401500大唐185064T64R895×490×142471700愛立信170064T64R520×978×150431200設(shè)備功耗大幅提升。4G基站BBU功耗約為250W、RRU功耗約為350W，5GMassiveMIMO基站收發(fā)單元增加、處理能力增強(qiáng)，設(shè)備功耗也大幅提升至千瓦級(jí)，將對(duì)高容量站點(diǎn)電源配套設(shè)施帶來一定影響。體積減小重量增加。5GMassiveMIMO基站AAU頻段更高、收發(fā)單元更多，與4G基站RRU+天線相比，擋風(fēng)面積略有減小、重量略有增加（詳見表2），不會(huì)對(duì)現(xiàn)有塔型設(shè)計(jì)、鐵塔承載造成額外影響。主要影響表現(xiàn)在5GMassiveMIMO基站AAU采取RRU和天線一體化設(shè)計(jì)，不能與現(xiàn)有站點(diǎn)上2/3/4G頻段共天線，對(duì)部分共享需求旺盛站點(diǎn)，會(huì)加劇天面資源擔(dān)心局面。經(jīng)典基站尺寸重量對(duì)比表類型主流天線體積尺寸（mm）天線重量(Kg)天線擋風(fēng)面積（㎡)RRU體積尺寸（mm）RRU重量(Kg)RRU擋風(fēng)面積（㎡)共計(jì)重量(Kg)共計(jì)擋風(fēng)面積（㎡)移動(dòng)4G1285×309×130120.397400×300×100120.120240.5171650×320×145220.528340.648聯(lián)通4G1310×380×6516.50.497400×300×100140.12021.50.6171310×265×8614.50.34728.50.467電信4G1310×265×8614.50.347400×300×100140.12028.50.4671515×265×14519.20.40133.20.5215GAAU體積尺寸(mm)：895×490×142，重量(Kg)：47470.438配套設(shè)施實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)4.1總體標(biāo)準(zhǔn)三家運(yùn)行商建設(shè)5G試驗(yàn)網(wǎng)，將主要采取3.5GHz頻段MassiveMIMO基站，試驗(yàn)網(wǎng)與商用網(wǎng)不一樣，不開放給公眾使用，試驗(yàn)完成后可能會(huì)拆除，具備暫時(shí)性和保障需求不高特點(diǎn)。所以，對(duì)于5G試驗(yàn)網(wǎng)應(yīng)主要采取存量站點(diǎn)滿足，能共享不新建、能利舊不擴(kuò)容。4.2電源配套實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與運(yùn)行商溝通確認(rèn)通信設(shè)備實(shí)際用電需求，依照實(shí)際需求核實(shí)站點(diǎn)市電、電源、電池、空調(diào)容量，試驗(yàn)網(wǎng)階段應(yīng)盡可能共享存量站點(diǎn)及站內(nèi)電源配套設(shè)備。如站點(diǎn)確定需要進(jìn)行擴(kuò)容改造，應(yīng)適當(dāng)考慮共享預(yù)期及發(fā)展預(yù)留，市電擴(kuò)容時(shí)應(yīng)最少滿足2家共享需求。4.3鐵塔實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)存量鐵塔平臺(tái)