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一文说清5G宏基站改造这件事
2019-09-05 22:27:04

  从5G到根底设备改造

  跟着5G年代大幕的摆开,各国都在活跃进行本土化的布置,从频段拍卖到组网布局,再到基站改造、测验与试用,我国初次站在了移动通讯开展的最前沿。

  咱们都知道5G建造的一大难题便是巨额资金问题,而频率是移动通讯网络开展日益稀缺的名贵资源,5G商用、频首先行。

  近一年内国外频谱拍卖进行得如火如荼,其间意大利以700兆赫、3600-3800兆赫和26兆赫的频谱拍卖成交,为政府发明了74亿美元的巨额资金收入;瑞典的700兆赫频谱拍卖筹集了28亿瑞典克朗(3.1亿美元);澳大利亚在3.6GHz频段的拍卖筹集了8.53亿澳元(6.04亿美元);美国在24GHz和28GHz频段的两次拍卖共筹集了27亿美元。

  纵观欧美发达国家的5G频段拍卖价格,比照18年我国发改委、财政部联合发布的《关于下降部分无线电频率占用费规范等有关问题的告诉》,告诉中指出对5G大众移动通讯体系频率占用费规范实施“头三年减免,后三年逐渐到位”的优惠方针:

  自5G大众通讯体系频率运用许可证发放之日起,第一年至第三年(按财政年度核算,下同)免收无线电频率占用费;

  第四年至第六年别离依照国家规定收费规范的25%、50%、75%收取无线电频率占用费;

  第七年及今后依照国家规定收费规范的10一文说清5G宏基站改造这件事0%收取无线电频率占用费。

  这一方针的出台,无疑是对我国抢先5G商用落地装上了一个微弱的加速器,给移动运营商们减轻了频段运用带来的担负,将资金、精力会集投放到5G通讯的根底设备改造、建造与掩盖上来。

  咱们千万不要以为5G改造的费用对运营商来说仅仅小case,究竟这是个一旦布好网络便是个一本万利的职业,其实不然,据通讯职业协会(GSMA)猜测,到2025年,我国通讯运营商的5G出资将超越1万亿元,这也是近期电信与联通合建基站,抱团取暖的原因。

  根底设备新建本钱高——引进NSA架构

  4G网络现在的老练初露,当年基站建造但是花了不少钱,莫非因为5G的强势来袭就要悉数抛弃吗?岂不是“劳民伤财”。

  答复:当然不是这样!

  首要因为频段的各自优势:4G频率低、波长长、衍射才能强、能量稍弱,5G频率高、波长短、衍射才能差、穿透力和能量强,因而4G将会和5G并行运转,而不是5G代替4G。

  其次,在5G开展的初期,无法做到短时刻的高掩盖率,尤其是核心网的建造方面,因而5G还离不开4G单独作业

  仔细的网友又要提出疑问:什么是核心网呢?

  核心网坐落网络子体系内,首要效果把A口上来的呼叫恳求或数据恳求,接续到不同的网络上,首要触及呼叫的接续、计费,移动性办理,弥补事务完结,智能触发等方面。

  移动网络除了核心网还有什么其他重要的组成部分

  与核心网相对应的是接入网,而对接入网的界定是:全部衔接用户设备终端(UNI)与服务商终端(SNI)之间的网络都能够称为接入网,比方无线基站其实便是无线接入网的一种

  咱们了解了什么是核心网和接入网,也就能很清楚的了解什么对错独立组网NSA架构和独立组网SA架构了。

  在5G通讯NSA建造初期,它与SA的首要区别是核心网是问4G用的

  为什么要选用这种办法呢?因为“穷”啊,不止是金钱,还包含时刻

  首要来伤伤感情——谈钱

  据Heavy Reading估计:全球移动运营商5G本钱开销总额估计将从2018年的低基数快速添加,到2023年全球将到达近880亿美元。到时,它仍将处于微弱的上升轨迹,全球5G的推出将如火如荼。即使是前期装置5G的商场,也将在未来几年添加站点,以进步掩盖率和容量。如此反抛物线式的资金投入添加,若随同零产出,不管哪个运营商都是吃不消的。

  再来谈谈金钱都换不来的时刻

  在5G根底设备建成的路上少不了人工智能、物联网、大数据、云核算的相随,彼此磨合式的生长可谓是相得益彰,一旦脱离了实践使用的5G就会走入歧途般的铺排状况。谁都不能等谁几年,因而从NSA向SA演进式的开展是前史的挑选

  5G组网演进之路

  运营商一边建造、一边测验、一边收钱,这种翻滚的按部就班的办法详细是什么姿态的呢?看了下面一张图咱们就都理解了。

  5G组网渐进途径

  如图可知,NSA的建造不是一步到位的,它起到一个承上启一文说清5G宏基站改造这件事下的效果,因而也是在不断调整的一个过程中,困难重重,任重而道远。

  首要,网络晋级改造量大。依据4G核心网的NSA组网向SA网络晋级,网络需求频频改动,依据5G核心网的NSA组网向SA网络晋级,需求对4G基站进行增强,晋级改造作业量比较大。

  其次,不同厂商之间的互联互通问题,资深通讯工程师以为:“从理论上来说,NSA组网形式下,依据3GPP规范协议,异厂商的4G基站和5G基站能够兼容。但是在实践建网过程中,异厂商的4G基站与5G基站的兼容性比同厂商的兼容性要差许多。”比方在实践布一文说清5G宏基站改造这件事置过程中,因为用户面承载在5G基站上、控制面承载在4G基站上,常常会呈现用户面与控制面没有协调好的状况,这将直接导致用户掉网,而一旦呈现问题就需求两个设备商的工程师联合测验才能够处理,这十分费时吃力。

  再次,小区切换时,用户体会欠佳。选用NSA组网形式,用户在移动过程中,NSA组网的网络切换时刻较长,用户的网速下降感觉比较显着。例如,关于用户从一个区域移动到另一个区域的场景,选用SA组网,只需求两个5G小区交互;而选用NSA组网,则需求两个4G小区交互和两个5G小区别离进行交互,这样会导致网络切换时刻较长,然后带来欠好的用户体会。

  最终,设备功耗是大问题。从现在来看,NSA组网能耗较高,一起承载4G基站和5G基站务必会添加基站侧的能耗,添加电力本钱。一起,对用户来说,现在仅支撑NSA形式的5G芯片(高通X50)的终端,其功耗也相对较高,且终端十分简单发热。

  问题有多少,运营商和政府都必须一个一个战胜,未来是归于5G的国际,只管埋头苦干,从基站的新建与改建开端。

  混合组网架构下的基站改造要点与办法

  我国电信四川公司网络运营中心工程师王邦安表明:5G归于中高频段,以我国电信取得的3.5Hz为例,其宏基站信号掩盖半径约250米—500米,室分掩盖半径约15米—50米,掩盖规划小,对墙体、地板尤其是铁门等固体障碍物的穿透才能削弱,因而5G基站的数量需求远超4G基站。

  国家工信部泄漏,三大运营商本年将建造5万个5G基站。据悉,估计下一年三大运营商新建5G基站数将大大添加,开始预算将至少为68万个。

  这些基站将被装置到哪里呢?

  5G深度掩盖须深挖同享潜力:大到通讯铁塔,小到路灯杆、监控杆,通通能够成为5G基站的据点。

  铁塔方面

  我国铁塔董事长佟吉禄表明,我国铁塔现在现已接到运营商关于5G基站的建造需求6.5万个,本年建造首要是经过现有的铁塔改造来完结的,我国铁塔估计全年会接到10万个基站的建造需求,跟着5G更大规划的布局,必定会有更多新建的呈现。到时候,不仅仅已有197万存量站址将为运营商供给5G基站站址挑选,我国铁塔储藏的社会杆塔资源站址库,包含875万路灯杆、监控杆,超越350万电力杆塔,以及33万物业楼宇,也将为5G基站低本钱快速布设奠定根底。

  (我国铁塔公司在浅笑:来吧,大单砸过来,咱们收费很廉价,每月铁塔租金750元美金,美帝国铁塔租金但是要2000美金/月呢!)

  市政方面(路灯杆、监控杆)

  多个城市现已首先发布了5G工业开展行动计划,比方广西在5G基站规划编制方面明确指出,将5G基站建造规划归入疆土空间规划、市政根底设备专项规划,把5G网络站址、机房、电源、管道和天面等配建空间同步落实到疆土空间详细规划、城乡住宅建造规划、交通设备规划中。在大力推动社会资源同享方面要求区内各级政府机关、企事业单位、高等院校、医院等所属建筑物、构筑物,高铁(红线内)、高速(红线内)、地铁(红线内)、机场航站楼、交通枢纽站等公共交通设备,桥梁、公园景区、公共绿地及管道等市政公共设备,各级国有组织建造的杆塔资源向铁塔公司及根底电信企业免费敞开,为5G网络设备布置供给便当。

  同享设备均需面目一新?

  铁塔、路灯杆、监控杆这些未来能够充任5G宏基站据点的功用不是与生俱来的,它们都需求必定程度的改造,改造首要内容包含机房、天线、电源、归纳布线、管道布置等。

  关于通讯铁塔而言,改造晋级塔桅、电源、机房等配套设备,处理5G对低功耗的要求,支撑5G快速同享是行将面对的作业任务。

  关于路灯杆、监控杆,改造晋级的方针包含机房、天线、电源、归纳布线、管道设备,其间处理供电问题,是重中之重。

  下面针对铁塔的改造进行深化的剖析

  基站改造需求剖析

一文说清5G宏基站改造这件事

  由5G的无线网络三层架构可知,对机房的空间需求首要体现在CU/DU的尺度、装置工艺及其会集度巨细。依据现阶段干流厂商的数据来看,现在5G的CU/DU尚处于一体化状况,即现在商用的4G BBU形状,其巨细与4G BBU共同。从规范化和模块化的思想来考虑,后期的CU和DU从形状上不会相差很大,暂时按BBU巨细来同等考虑。 考虑到现在各运营商的传输机房均为自有产权,故大型的DU和CU会集机房尚不在我国铁塔考虑的规划内,而关于单个小型DU会集机房,以3~5个站点为例,机房只需求供给2~3个DU的装置空间即可满意。

  (2)电源需求

  现阶段干流厂商单个5G 64T64R的AAU功耗约为1000W, 5G CU/DU一体化状况功耗约为300W,5G设备的功耗比较4G有了显着进步。以干流站型S111拉远装备为例,新增一个运营商的5G站点需添加功耗3000W,如果是多家运营商同享站点, 功耗将会成倍添加。

  (3)塔桅需求

  现阶段5G AAU的宽度与4G 800MHz 4端口天线根本相挨近,长度有所缩小,厚度有所添加,分量上AAU与4G 8端口天线和RRU算计分量挨近。关于铁塔来说,其首要的负荷来自顶风面的添加,特别是考虑到多家运营商同享时,需统筹考虑渠道运用状况和铁塔风荷。

  基站改造计划剖析

  (1)机房改造计划

  针对机房来说,触及到机房空间的需求首要是两部分:一是DU本站放置或DU会集于基站机房;二是电源不满意需求时需新增电源或蓄电池组。

  若本站为拉远站点,则无需考虑DU的装置空间需求。

  若本站为一般站点,即有一个或以上运营商的DU装置于本站,则依据同享状况和其他几家运营商的DU装备计划,按单个DU占用3U装置空间进行核算,需求1~9U的装置空间。若现有归纳柜存在相应的空间,则直接利旧,不然需魔鬼池死了多少人求考虑预留归纳柜的装置空间。

  若本站为DU小会集站点,则依据DU的装备状况,需求6~27U的装置空间。此类站点,引荐直接新增归纳柜。

  开关电源和蓄电池组则依据新增5G体系数、设备功耗和蓄电池供电确保时刻来核算是否需求额外新增,然后确认空间需求。

  因为总功耗很多添加,还需求对空调制冷才能进行核算, 以确保机房的通风降温才能。

  (2)电源改造计划

  在现有站点新增5G设备时,电源负荷是其间一个十分重要的考虑要素。由现阶段干流厂商的设备参数可知,单个 AAU功耗约为1000W,CU/DU一体化形状功耗约为300W,单个DU按200W考虑,当本站点存在一家或多家运营商5G设备时,功耗和电池需求如下:

  以某省为例,某机房站点的开关电源额外容量600Ah、装备容量200Ah,蓄电池组500Ah1,在确保3h断电确保时刻的状况下,除单个现网2G/3G/4G体系负荷较低的站点,可牵强满意一家运营商新建5G设备,大部分站点需求替换大容量蓄电池。开关电源则需求依据添加的体系功耗及额外扩容的蓄电池容量进行核算,相应扩增开关电源模块,一起对开关电源熔丝和空气开关进行核实替换,确保每一家运营商的5G设备具有1路100A或160A的熔丝或空气开关;关于部分类型较老的开关电源,因为额外容量较低,则需求替换容量高的开关电源。

  (3)塔桅改造计划

  对塔型、塔高、挂高、天线类型、渠道数、渠道空间、抱杆等进行分类归并,大致能够分为以下三种状况。

  有空余抱杆能够利旧:核算可利旧抱杆数量,能利旧部分直接利旧,若可利旧数量不能满意新增的AAU装置需求,超出部分按无空余抱杆进行处理。

  无空余抱杆但有新增条件:核算可新增抱杆数量,用于装置AAU,关于缺乏部分,按无空余抱杆无新增条件处理。

  无空余抱杆且无新增条件如下。

  改造办法一:若一家运营商存在多个体系天线,可选用多频段多端口进行替换,空余抱杆用于装置AAU。

  改造办法二:选用长抱杆替换短抱杆,将AAU和原有天线一致装置于长抱杆。

  不管是何一文说清5G宏基站改造这件事种改造办法,在确认计划时,均需求对高度、 风荷、承重和天线隔离度等进行核算,防止对铁塔结构形成损坏,影响安全性。

  混合组网架构下的5G基站改造进程

  以一线城市为例,来看看5G基站的改造进程状况。

  帝都北京:

  北京市通讯办理局数据显现,到7月底,铁塔公司已完结建造交给5G基站7863个,运营商注册5G基站6324个,估计到2019年末,全市将建造5G基站超越1万个。

  魔都上海:

  上海铁塔已接受三大运营商1.3万个5G基站布置,但考虑到实践建造中的困难,上海铁塔保存估计,本年年末能够竣工1万个基站。现在,上海铁搭交给的3700个5G基站,三大运营商根本已注册。

  妖都广州:

  广州市工业和信息化局音讯指出,广州正在全力推动5G开展,估计本年末将建成1.46万座5G基站。据悉,到6月底,广州已建成并注册5000座5G基站。广州市工信局估计,到2021年,广州将建成5G基站6.5万座。截止4月,广州市已建成200多座5G基站,注册了10多个5G试验场景。

  梦都深圳:

  深圳市工业和信息化局表明:到2019年末,深圳市估计共建成5G基站1.5万个,到2020年8月底,累计建成5G基站4.5万个,首先完结全市5G网络全掩盖。到8月1号,深圳市5G基站现已建成3777个。

  总结语

  5G可谓数字经济的聚宝盆,具有高科技、高投入、高回报等特性,其溢出效应明显,每投入1个单位,将带动6个单位的经济产出,因而成为各行各业追逐的目标。在5G开展的过程中,遭到资金与时刻的约束,选用NSA和SA混合架构并行开展的形式是前史的挑选,在这条路上有许多还未处理的问题,技术上的、资金上的、动力上的、用户层面的,都是运营商们未来需求应战的目标。详细开展怎么,咱们拭目而待!

(责任编辑:DF515)