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吉林省5G 700M基站通信工程建设的探索与实践

徐胜
  
科创媒体号
2023年8期
吉林省通信建设有限公司 130012

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摘要:对吉林省5G 700M基站通信工程建设以及取得的成绩进行了阐述,以期为5G 700M专业特色建设提供交流和参考。

关键词:通信工程;5G 700M基站建设;

工业和信息化部于2020 年3 月发布《关于调整700MHz 频段频率使用规划的通知》(工信部无〔2020〕50 号),对700MHz 频段频率使用规划作出调整,将702-798MHz 频段频率使用规划调整用于移动通信系统,在中国移动吉林公司快速发展5G网络建设中,本人主持2022年长春地区700M 1501个基站安装单项工程和万嘉和一栋等28 个700M 宏基站设备工程建设,在实践中700MHz 具有信号覆盖广、穿透力强等特性,适合大范围网络覆盖,组网成本低,为5G发展提供宝贵的低频段频谱资源,可推动5G高、中、低频段协同发展。

一、5G 700M无线网络建设原则

1、深化5G共建共享合作

5G 700MHz 网络采用载波共享方式,双方运营商的基站和载频完全共享。共享基站接入中国移动本地传输网,基站信号传送至省干传输网连接至双方运营商的核心网,共享基站广播双PLMN 支持双方运营商的用户接入,终端可在准许接入的核心网进行注册鉴权,基站可区分用户接入的PLMN进行连接态管理。双方运营商的核心网独立部署,均采用SA组网。

2、保持覆盖领先

充分发挥700MHz 频段广覆盖、深度覆盖优势,2022 年基本实现乡镇以上区域连续覆盖,发达农村及重要园区、3A 以上景区、车流量较大的高速公路等重点区域有效覆盖,基本形成5G基础覆盖打底网络。2021 年底VoNR 技术已具备端到端商用能力,2022 年全力推进VoNR 商用,提升5G用户通话体验,全力打造VoNR 的主力承载网络。

3、保持质量领先

乡镇以上区域以簇为单位实现成片连续覆盖,地市城区、百强县按上行边缘速率5Mbps,其他县城+乡镇按上行边缘速率3Mbps 进行规划;农村区域单点覆盖进行规划。如本地网安排两个或两个以上厂家时,在城区、重点区域厂家具体安排时要统筹考虑未来目标网,按照有利于保持网络稳定、有利于提升网络质量的原则,优先做好5G多频段协同、其次做好5G与4G协同。

4、精准选择设备类型

采用4 通道宏站开展建设,原则上城区以全频段带宽设备建设为主;农村区域统筹考虑业务需求、建设成本,高业务区域建设全带宽设备、中低业务区域建设30MHz 带宽设备。

二、无线网规划研究

1、工作频段与载波带宽

根据工业和信息化部相关规定以及中国移动与中国广电签订的共建共享合作框架协议,中国移动可以与中国广电共享使用700MHz 频段以下频率:

综合频段、竞争、技术、应用与设备现状等因素,建议700MHz 频段5G网络2022 年采用30MHz 带宽组网,15kHz 子载波间隔。乡镇及以上的连续覆盖区域应按照穿透一堵墙的上行边缘速率5Mbps 或3Mbps 规划。上行边缘速率 5Mbps 可支持 1080P 视频实时上传,有助于提高VoNR 语音承载比例、提升5G用户通话体验。上行边缘速率3Mbps 可支持VoNR语音连续覆盖。

2、基站传输带宽需求

基站回传:由于带宽小及无法采用大规模天线阵列技术,5G 700MHz 基站速率有限,其平均速率及峰值速率下表所示:

基站前传:5G BBU至AAU或RRU之间的信号传输称为“基站前传”。当基站前传信号不压缩时,5G 700MHz 基站单小区前传带宽需求小于10Gbps。700MHz 前传接口支持配置10GE光模块(白光或彩光),支持前传信号1:2压缩,部分厂家支持RRU 3 级级联。

3、基站同步要求

同步方案包括卫星同步、IEEE 1588V2 等。

①卫星同步:指接收定位卫星(如GPS,北斗等)的定位信号,获取时钟同步。此技术可获得较高的同步精度(50~100ns),但在卫星信号难以获取的室外楼宇遮挡较严重区域、室内区域等此技术可能失效。5G 基站应优先采用卫星同步方案。5G基站同步要求支持北斗和GPS 双模工作,优先采用北斗同步,并具备自动切换功能。

②IEEE 1588V2:在回传链路具备条件时,可采用IEEE 1588V2 的时钟同步,通过传输网络中的时钟服务器获取时钟同步,精度可达到亚微秒级。IEEE 1588V2 部署包括时间同步源部署和地面回传网络改造,地面回传网络改造需解决抖动测量和时延配置补偿等传输设备配置与调整问题。当具备IEEE 1588V2同步条件时,对于北斗/GPS 天线安装困难场景,可利用传输1588V2 信号进行同步。

三、站址和天线设置研究

1、站址设置

对于传统非拉远方式基站,设备机房与射频部分距离较近,基站站址设置原则同时适用于设备机房与射频部分安装位置的选择;对于拉远方式或基带集中方式建站(C-RAN),基站站址选择应满足覆盖和容量要求,充分考虑基站的有效覆盖范围,使系统满足规划指标目标的要求,充分保证无线覆盖区域内重要区域和用户密集区的覆盖。满足网络结构要求,宏基站站址在目标覆盖区内尽可能平均分布,尽量符合蜂窝网络结构的要求,一般要求基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的1/4;避免出现超近站和超远站。微基站当前主要解决局部区域内无覆盖或弱覆盖问题,微基站应设置在宏基站信号覆盖不足的局部范围内。要避免周围环境对网络质量产生影响,宏基站天线高度在覆盖范围内基本保持一致、不宜过高,且要求天线主瓣方向无明显阻挡。选址在便利、安全之处。面向5G网络建设,C-RAN组网有利于降低网络建设和运行维护成本,有利于降低基站选址难度、提高建设灵活性,有利于引入协作化提升网络性能,有利于MEC 等技术的部署。长春市建设5G 700M 基站1529 个,其中采用C-RAN集中方式组网建设1430 个,C-RAN集中比例为93.53%。

2、天馈设置原则

天馈部署坚持“省投资、省成本”原则,能合则合,同时为以后网络演进留有一定空间储备。按照网络演进需要,县城及以上场景应建成“4G+5G 700M+5G 2.6G”三层连续网络覆盖,同时5G热点场景将建设4.9G补充容量,单站优先按照保留三层平台能力改造,预留天馈战略资源;最终演进为“5G 4.9+5G 2.6+2/4G/700”模式。

3、OMC-R 设置和组网

操作维护中心(OMC-R)应具有故障管理、性能管理、配置管理、安全管理和环境监控等功能。OMC-R 系统在硬件上包括应用服务器、数据库服务器、操作维护终端OMT和其它组网设备。根据OMC 操作维护终端OMT设备所在地域的不同和用户的需求,OMC 组网可以采用同局址组网和远程组网两种方式。

4、系统间干扰规避

5G 700MHz 频段与地面数字电视频率之间的干扰属于同频/邻频干扰。基站站址不能设置在大功率广播塔附近,且尽量满足如下条件:广播塔和基站间非视距(NLOS 环境);广播塔和基站不在对方天线主瓣方向之内。目前700MHz 频段部分频率被地面数字/模拟电视频道占用,在重庆、贵州、甘肃、广东等地,700MHz 还被用于智慧城市、WiFi 覆盖保障等服务。由于地面数字/模拟电视系统功率大、覆盖广的特点,700MHz 的5G NR 系统与之干扰严重,其建设、开通都存在很大的困难,因此必须做好现有694-788MHz 频段的清频工作,才能正常开通700MHz 5G网络。

四、5G 700M基站施工实践中注意事项

1、设备安装要求

根据基站设备平面布置和安装,各基站机房内设备布置应连线合理,整齐美观,以维护方便、操作安全,便于施工为原则,并应预留出扩容设备的位置。根据生产组织与进度安排、设备维护规程,对移动通信设备及网路运行进行监控、优化、维护和故障处理,保证设备完好和通信畅通。参与通信生产的所有设备、设施的技术性能要安全、可靠;要求操作、使用这些设备和设施的人员具有迅速、准确、安全的操作技能。在研制、采用相应的安全技术措施时,应首先考虑安全技术措施的可靠性。

2、抗震抗雷加固要求

根据GB/T 51369-2019《通信设备安装工程抗震设计标准》和YD 5059-2005《电信设备安装抗震设计规范》的要求,抗震设防烈度6 度及以上通信设备安装工程,必须进行抗震施工。通信设备安装工程抗震施工的设防烈度,应与安装设备的通信建筑的抗震设防烈度相同。移动通信基站防雷应根据其所处地区的地理环境影响因素(L型、M型、H 型、T 型)确定防护等级,并应根据雷电保护区的划分、地理环境、年雷暴数日、遭受雷击频次、供电电压的稳定性、基站重要性等影响因素确定。

3、节能环保

工程所采用的设备符合国家对通信产品的节能要求。为响应国家关于节能减排工作的部署、贯彻落实集团公司“绿色行动计划”,本工程将推行节能减排技术。设备节能减排,主要从节电、节材和节地三个方面来考虑,按照主设备能耗,制定设备重量、体积、功耗方面的技术规范,建立节能分级体系,确定主设备节能的近期和远期目标。在设备采购中优先考虑低功耗、高能效比的设备,推动设备供应商产品开发,以满足节能总体目标要求。

4、工程验收

工程验收检查包括机房环境检查、机房电缆走道(或电缆槽道)安装检查、线缆布放工艺检查、室内设备安装检查、钢塔桅及室外走线架检查、天馈线系统及室外设备检查、设备供电及监控系统检查、防雷接地系统检查等内容。工程初验包括基站子系统验收、操作维护中心(OMC-R)验收和无线网指标验收、施工质量验收,施工工艺验收等内容。基站子系统验收主要检查软硬件安装是否正确;频率、码资源及信道等系统参数配置是否正确;邻区配置是否正确。经过至少三个月试运行,工程终验应对工程质量和工程档案进行评价。对工程设计、施工、监理和相关管理部门的工作进行总结。

以上是对5G 700M基站建设的探索研究,随着2023年国家加快推进5G 部署,建设“覆盖领先、技术先进、品质优良”5G 精品网络,希望在今后的5G基站建设中给通信专业的同行提供一些参考。

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