5G無(wú)線網(wǎng)建設(shè)挑戰(zhàn)重重 多方配合方可高效建網(wǎng)

2018年12月7日，工信部向三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)放了全國(guó)范圍的5G中低頻段試驗(yàn)頻率。2019年3月，三大運(yùn)營(yíng)商在香港年報(bào)發(fā)布會(huì)上透露了當(dāng)年5G投資計(jì)劃，中國(guó)移動(dòng)預(yù)計(jì)5G投資172億元，中國(guó)電信預(yù)計(jì)投資90億元，中國(guó)聯(lián)通預(yù)計(jì)投資60億~80億元，各運(yùn)營(yíng)商紛紛制定了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，為5G試商用做好了資源儲(chǔ)備。

2019年6月6日，工信部向三大運(yùn)營(yíng)商及中國(guó)廣電發(fā)放了5G商用牌照，標(biāo)志中國(guó)正式進(jìn)入“5G元年”，根據(jù)消息，各大運(yùn)營(yíng)商都在9月底之前完成當(dāng)年建設(shè)任務(wù)并啟動(dòng)試商用，不同于4G時(shí)代國(guó)內(nèi)的商用相比國(guó)外晚2~3年的情況，中國(guó)5G推進(jìn)時(shí)間計(jì)劃和國(guó)際基本一致。

5G無(wú)線網(wǎng)特點(diǎn)分析相比2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)除了提供2C（公眾客戶）業(yè)務(wù)以外，還將要滿足2B（行業(yè)用戶）業(yè)務(wù)的需求，還要滿足除手機(jī)終端以外各類物聯(lián)設(shè)施的接入需求，覆蓋范圍將區(qū)別于現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)。同時(shí)由于5G高頻段、高速率、低時(shí)延等網(wǎng)絡(luò)特性，5G無(wú)線網(wǎng)的建設(shè)將與前代技術(shù)存在顯著區(qū)別，整體來(lái)說(shuō)將有以下三大特點(diǎn)。

一是超密立體組網(wǎng)。一方面，5G將主要基于高頻段開(kāi)展建設(shè)（中國(guó)移動(dòng)2.6/4.9GHz、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通3.5GHz），同時(shí)考慮到5G業(yè)務(wù)要求，相比原4G組網(wǎng)，整體的站點(diǎn)規(guī)模將有2~4倍的提升；另一方面，5G重點(diǎn)應(yīng)用VR/AR等高帶寬業(yè)務(wù)，要求網(wǎng)絡(luò)速率達(dá)到100M甚至更高，業(yè)務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域的密集組網(wǎng)將是解決容量需求的主要手段。

二是大規(guī)模智能天線將廣泛應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)5G的高帶寬，大規(guī)模智能天線成為標(biāo)配。根據(jù)目前發(fā)布產(chǎn)品的情況來(lái)看，64T64R、192振子的配置將成為運(yùn)營(yíng)商主要的設(shè)備形態(tài)，可為網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)4~32倍的數(shù)據(jù)提速。

三是BBU云化，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源管理。5G時(shí)代將實(shí)現(xiàn)端到端的云化，BBU可根據(jù)需求拆分為CU和DU，可將CU進(jìn)行集中云化部署，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源管理。

5G建網(wǎng)面臨四大難點(diǎn)

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)特點(diǎn)，5G網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際部署及運(yùn)營(yíng)時(shí)，也將面臨一系列難點(diǎn)，重點(diǎn)主要是以下幾個(gè)方面。

第一，站址獲取難度加大。目前各運(yùn)營(yíng)商均有2G/3G/4G多種資源同時(shí)運(yùn)營(yíng)，同時(shí)考慮到共建共享，多數(shù)落地塔的天面資源已經(jīng)用完，同時(shí)由于業(yè)主協(xié)調(diào)等因素，現(xiàn)有的部分樓面站資源也面臨無(wú)法利舊的情況。根據(jù)資源摸查情況，可直接利舊的站址資源不足10%，見(jiàn)表1。

表1 運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)資源統(tǒng)計(jì)

第二，配套改造壓力大。5G AAU集成了天線和RRU，相比原4G設(shè)備，重量均有所增加，部分廠家設(shè)備迎風(fēng)面有所減小，部分現(xiàn)有塔桅不滿足建設(shè)要求，同時(shí)5G AAU的設(shè)備類型會(huì)將重量集中在抱桿上部，對(duì)于樓頂站的配重建設(shè)要求較高，建設(shè)成本也會(huì)增加，見(jiàn)表2。

表2 廠家設(shè)備尺寸及重量分析

（三階段外場(chǎng)測(cè)試設(shè)備）

第三，傳輸設(shè)施要求高。5G網(wǎng)絡(luò)能力的提升也對(duì)傳輸資源提出更高要求，前傳帶寬達(dá)到25GE要求（eCPRI接口），回傳與中傳也達(dá)到10GE要求，隨著后期BBU云化的推進(jìn)，對(duì)光纜資源的要求將進(jìn)一步提高,5G傳輸架構(gòu)如圖所示。

圖 5G傳輸架構(gòu)

第四，后期運(yùn)營(yíng)成本高。由于采用大帶寬和大規(guī)模智能天線技術(shù)，5G設(shè)備的功耗將顯著提升。以一個(gè)電線的三扇區(qū)站點(diǎn)為例，5G單站點(diǎn)的年電費(fèi)將達(dá)到1.6萬(wàn)元（按照直供電0.8元/度進(jìn)行分析），是一個(gè)電信4G站點(diǎn)的3.2倍。目前約有30%的站點(diǎn)采用的是轉(zhuǎn)供電，轉(zhuǎn)供電每度電費(fèi)可能達(dá)到1.5元甚至更高，這將給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)較大的運(yùn)營(yíng)成本壓力。

表3 廠家設(shè)備功耗分析（三階段外場(chǎng)測(cè)試設(shè)備）

多方配合，全力推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

基于以上分析，5G無(wú)線網(wǎng)建設(shè)具有落地難、建設(shè)/運(yùn)營(yíng)成本高、配套建設(shè)復(fù)雜等方面的難點(diǎn)，如果僅依靠運(yùn)營(yíng)商的力量，將難以實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的快速高效部署，需要政府、運(yùn)營(yíng)商、通信基礎(chǔ)設(shè)施單位、設(shè)備制造商等多方配合，才能有效支撐5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及后期運(yùn)營(yíng)。

首先，政府要高度重視，給予政策支持。5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)于整體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義，政府應(yīng)鼓勵(lì)推動(dòng)如辦公樓宇、電力桿塔、監(jiān)控桿、路燈桿等現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施資源向通信設(shè)施建單位開(kāi)放，降低站址的獲取難度，同時(shí)，建議協(xié)調(diào)電力設(shè)施單位推進(jìn)直供電改造以及電力資費(fèi)優(yōu)惠，降低后期運(yùn)營(yíng)壓力。例如，江蘇省政府在2019年5月發(fā)布了《省政府辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的若干政策措施的通知》（蘇政辦發(fā)[2019]49號(hào)文），從設(shè)施保障、用電政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、建設(shè)審批等多方面給予了政策支持，文件的進(jìn)一步落實(shí)將有助于5G建設(shè)的提速。

其次，設(shè)備性能需要提升及多樣性產(chǎn)品研發(fā)。目前的設(shè)備仍有重量體積大、功耗高的問(wèn)題，各設(shè)備廠家都有計(jì)劃在2019年下半年推出更低功耗、更低重量設(shè)備，重量有望降低到30kg以下，單站功耗有望降低至3000w以下。同時(shí)，考慮到不同場(chǎng)景的覆蓋要求，各設(shè)備廠家也在研發(fā)路徑上考慮了多種設(shè)備，如16T16R、8T8R、4T4R等類型，多種類型的設(shè)備有助于打造立體覆蓋，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時(shí)也增加網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的靈活度。

再次，2G/3G退網(wǎng)工作應(yīng)盡快開(kāi)展?，F(xiàn)有的2G/3G設(shè)備普遍已經(jīng)運(yùn)行7~8年以上，隨著VoLTE的商用推進(jìn)，目前4G網(wǎng)絡(luò)已可承載語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等全業(yè)務(wù)形態(tài)。同時(shí)，三大運(yùn)營(yíng)商在2017年開(kāi)始，就啟動(dòng)了2G/3G低頻段重耕為4G應(yīng)用的工作，提升4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋深度和廣度。建議各運(yùn)營(yíng)商應(yīng)采用套餐引導(dǎo)、終端補(bǔ)貼等政策，引導(dǎo)用戶的終端置換，逐步推進(jìn)2G/3G的退網(wǎng)工作，有利于天面資源的釋放，提高現(xiàn)有站址的利舊比例，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)商整體的運(yùn)營(yíng)成本支出。

最后，運(yùn)營(yíng)商需做好光纜資源儲(chǔ)備。除了基礎(chǔ)配套、電源配套以外，5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸資源也提出較高要求，運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行光纜網(wǎng)建設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)后期BBU云化的要求，做好光纜資源預(yù)留，也可根據(jù)具體需求，采用波分等技術(shù)，提高光纜資源使用效率。

移動(dòng)通信是國(guó)家關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提升信息化水平的重要引擎，5G的快速部署將助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧城市等方面的發(fā)展進(jìn)程，但我們也看到，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)存在諸多困難，需要政府、運(yùn)營(yíng)商、通信基礎(chǔ)設(shè)施單位、設(shè)備制造商等多方配合，才能實(shí)現(xiàn)快速高效的建網(wǎng)目的。