2018年5G試驗網配套設施技術參考V1.0

第頁2021年5G試驗網配套設施技術參考〔V1.0〕中國鐵塔股份2021年3月目錄一、 前言 1二、 5G研發(fā)試驗進展 1 標準制定 1 頻率劃分 2 技術研發(fā) 3 試驗網建立 4三、 5G基站設備變化 53.1架構變化 53.2參數變化 7四、 配套設施實施原那么 84.1總體原那么 84.2電源配套實施原那么 84.3鐵塔實施原那么 9五、 總結 9前言5G將開啟萬物廣泛互聯、人機深度交互的新時代。當前，5G標準化和商用進程正在加速推進。在工信部的統(tǒng)一組織下，我國已率先完成了兩個階段的5G技術研發(fā)試驗，驗證了系統(tǒng)關鍵能力、測試了室外覆蓋性能，有力推動了5G研發(fā)和產業(yè)開展，目前技術研發(fā)試驗已進入第三階段。2021年底，國家發(fā)改委發(fā)布?關于組織實施2021年新一代信息根底設施建立工程的通知?〔發(fā)改辦高技〔2021〕1891號〕，要求三家運營商開展5G規(guī)模組網建立和典型應用示范，拉開了我國5G加速降臨的序幕。為了做好5G網絡配套設施的適應性研究，支持好三家運營商2021年5G規(guī)模組網試驗及后續(xù)大規(guī)模商用，總部技術部編寫了?2021年5G試驗網配套設施技術參考?，主要介紹了5G標準制定、5G頻率劃分和技術研發(fā)試驗的相關進展，總結了5G基站架構及參數變化對配套設施帶來的影響，提出了針對2021年5G規(guī)模試驗的配套設施階段性實施原那么，供各分公司參考。5G研發(fā)試驗進展標準制定在全球主要信息通信強國、運營商、設備商的合力推動下，5G標準化進程不斷提速。2021年12月，首個非獨立組網〔NSA〕5G標準R15版本發(fā)布，比原方案提前了半年。NSAR15標準是5G全面商用的第一個里程碑，為設備廠商及通信芯片廠家的產品設計和開發(fā)提供了根底，意味著5G產業(yè)鏈的構建已經正式啟動。2021年6月，獨立組網〔SA〕版本將被繼續(xù)推出，構成R15完整版標準，將支持eMBB(增強型移動寬帶場景)和URLLC(低時延高可靠)場景，能夠滿足5G部署初期的商用需求。預計2021年底完成R16完整版標準，支持包含mMTC(廣域大連接)在內的全部5G場景，滿足5G全業(yè)務需求。3GPP5G標準推進進展頻率劃分2021年底工信部率先發(fā)布了3000-5000MHz頻段內的頻率使用規(guī)劃，明確將3300-3600MHz與4800-5000MHz頻段共500MHz頻率作為5G的首發(fā)頻譜，其中3300-3400MHz頻段原那么上限室內使用，為5G研發(fā)試驗和產業(yè)化指明了方向。同時，工信部還面向社會公開征求意見，兩個毫米波頻段規(guī)劃用于5G系統(tǒng)。由于5G采用了3.5GHz及以上高頻段進展組網，傳輸損耗越大、穿透能力越弱，為實現連續(xù)覆蓋，5G基站密度將會大大增加，未來5G網絡將呈現點多站密、宏微協(xié)同、上下搭配的特點。技術研發(fā)為更好地推動5G成熟和商用，我國于2021年2月成立了IMT-2021〔5G〕推進組，積極推進5G技術研發(fā)試驗工作。5G試驗工作于2021年初全面啟動，分為關鍵技術驗證、技術方案驗證和系統(tǒng)方案驗證三個階段推進實施。第一階段：關鍵技術驗證〔2021年1月-9月〕主要完成了大規(guī)模陣列天線、超密集組網、新型多址、新型編碼、網絡切片、邊緣計算等關鍵技術驗證。第二階段：技術方案驗證〔2021年6月-2021年9月〕在北京市懷柔區(qū)建立5G試驗外場，組織運營商、設備、芯片、儀表企業(yè)開展了系統(tǒng)技術方案測試，主要完成了連續(xù)廣覆蓋場景、低時延高可靠場景、低功耗大連接場景、高容量〔低頻〕熱點區(qū)域、高容量〔高頻〕熱點區(qū)域及上下頻混合場景共六種典型應用場景測試和5G核心網功能測試。第三階段：系統(tǒng)方案驗證〔2021年Q3-2021年初〕主要開展單系統(tǒng)、單終端、組網和互操作等測試，推動產品成熟和產業(yè)鏈協(xié)作；開展5G典型應用融合試驗和驗證評估R16等新功能新特性，為5G規(guī)模試驗全面展開奠定根底。我國5G技術研發(fā)試驗總體推進情況試驗網建立2021年11月28日，國家發(fā)改委發(fā)布?關于組織實施2021年新一代信息根底設施建立工程的通知?，要求三家運營商在不少于5個城市開展5G規(guī)模組網建立及業(yè)務應用示范。目前三家運營商正在編制詳細的試驗網方案。5G基站設備變化架構變化5G基站架構相對于4G發(fā)生了很大的變化，將由4GBBU、RRU兩級構造演進到CU、DU和RRU/AAU三級構造，如圖3所示。5GRAN功能模塊重構示意圖CU〔CentralizedUnit，集中單元〕是原BBU的非實時局部分割出來的局部，處理非實時協(xié)議和效勞。DU〔DistributeUnit，分布式單元〕是負責處理物理層協(xié)議和實時效勞，考慮節(jié)省RRU與DU之間的傳輸資源，局部物理層功能可上移至RRU。MassiveMIMO是5G的關鍵技術之一，MassiveMIMO天線相對于傳統(tǒng)基站天線，最顯著的特征就是通道數量增多，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，即天線與射頻單元融合的AAU〔ActiveAntennaUnit,有源天線處理單元〕，如圖4所示。與傳統(tǒng)別離方案相比，AAU方案提高了天饋系統(tǒng)集成度、減少了饋線損耗、降低了站點負荷。對于容量需求較低、通道數量較少的情況，也可采用天線與RRU別離的方案。傳統(tǒng)方案AAU方案傳統(tǒng)方案和AAU方案比照在具體設備形態(tài)上，CU、DU、RRU/AAU可別離，也可集中?？紤]到傳輸條件、運維難度、應用場景等因素，未來5G基站設備將主要存在三種設備形態(tài)：CU和DU合設+RRU/AAU、CU+DU+RRU/AAU、一體化NR。在實際部署中，如圖5所示。在2021年5G試驗網，三家運營商將主要采用“CU和DU合設+AAU〞的MassiveMIMO基站；在5G網絡部署初期，也將主要采用“CU和DU合設+RRU/AAU〞的設備方案。5G基站部署方案3.2參數變化目前，華為、中興、諾基亞貝爾、愛立信、大唐5個基站設備廠家均已推出符合3GPPR15版本的“CU和DU合設+AAU〞形態(tài)的MassiveMIMO基站，GHz〔3400-3600MHz〕頻段，現階段的設備具體參數如表1?；驹O備參數比照表廠家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，設備功耗也大幅提升至千瓦級，將對高容量站點的電源配套設施帶來一定影響。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，擋風面積略有減小、重量略有增加〔詳見表2〕，不會對現有塔型設計、鐵塔承載造成額外的影響。主要的影響表達在5GMassiveMIMO基站AAU采用RRU和天線一體化設計，不能與現有站點上的2/3/4G頻段共天線，對局部共享需求旺盛的站點，會加劇天面資源緊張的局面。典型基站尺寸重量比照表類型主流天線體積尺寸〔mm〕天線重量(Kg)天線擋風面積〔㎡)RRU體積尺寸〔mm〕RRU重量(Kg)RRU擋風面積〔㎡)合計重量(Kg)合計擋風面積〔㎡)移動4G1285×309×13012400×300×100120241650×320×1452234聯通4G1310×380×6516.50.497400×300×1001400.6171310×265×86電信4G1310×265×86400×300×1001401515×265×1455GAAU體積尺寸(mm)：895×490×142，重量(Kg)：47478配套設施實施原那么總體原那么2021年三家運營商建立的5G試驗網，將主要采用z頻段的MassiveMIMO基站，試驗網與商用網不同，不開放給公眾使用，試驗完成后可能會撤除，具有臨時性和保障需求不高的特點。因此，對于2021年5G試驗網應主要采用存量站點滿足，能共享的不新建、能利舊的不擴容。4.2電源配套實施原那么應與運營商溝通確認通信設備實際用電需求，根據實際需求核算站點市電、電源、電池、空調容量，試驗網階段應盡量共享存量站點及站內電源配套設備。如站點確定需要進展擴容改造，應適當考慮共享預期及開展預留，市電擴容時應至少滿足2家共享需求。4.3鐵塔實施原那么當存量鐵塔的平臺或抱桿留有掛載空間時，可直接加掛5G設備；當沒有掛載空間時，應根