G试验网配套设施技术参考V

1、2018年5G试验网配套设施技术参考中国铁塔股份有限公司2018 年 3 月、 前言5G将开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代。当前，5G 标准化和商用进程正在加速推进。在工信部的统一组织 下，我国已率先完成了两个阶段的 5G 技术研发试验，验证 了系统关键能力、测试了室外覆盖性能，有力推动了5G 研发和产业发展， 目前技术研发试验已进入第三阶段。2017 年底，国家发改委发布关于组织实施 2018 年新一代信息基 础设施建设工程的通知 （发改办高技 20171891 号），要 求三家运营商开展 5G 规模组网建设和典型应用示范，拉开 了我国5G加速来临的序幕。为了做好 5G 网络配套设施的

2、适应性研究，支持好三家运营商2018年5G规模组网试验及后续大规模商用，总部技 术部编写了2018年5G试验网配套设施技术参考，主要介 绍了 5G标准制定、5G频率划分和技术研发试验的相关进展， 总结了 5G 基站架构及参数变化对配套设施带来的影响，提 出了针对2018年5G规模试验的配套设施阶段性实施原则， 供各分公司参考。二、5G研发试验进展2.1 标准制定在全球主要信息通信强国、运营商、设备商的合力推动下，5G标准化进程不断提速。2017年12月，首个非独立组 网（NSA 5G标准R15版本发布，比原计划提前了半年。NSAR15标准是5G全面商用的第一个里程碑， 为设备厂商及通信 芯片厂

3、家的产品设计和开发提供了基础，意味着5G产业链的构建已经正式启动。2018年6月，独立组网（SA版本将 被继续推出，构成 R15完整版标准，将支持 eMBB增强型移 动宽带场景）和URLLC低时延高可靠）场景，能够满足 5G部 署初期的商用需求。预计 2019年底完成R16完整版标准， 支持包含mMTCf域大连接）在内的全部5G场景，满足5G全 业务需求。图1 3GPP 5G标准推进进展2.2频率划分2017年底工信部率先发布了 3000-5000MHZ频段内的频率使用规划，明确将 3300-3600MHZ与4800-5000MHZ频段共 500MHz频率作为5G的首发频谱，其中3300-34

4、00MHz频段原 则上限室内使用，为 5G 研发试验和产业化指明了方向。同 时，工信部还面向社会公开征求意见，将和两个毫米波频段 规划用于5G系统。由于5G采用了及以上高频段进行组网，传输损耗越大、 穿透能力越弱，为实现连续覆盖，5G基站密度将会大大增加， 未来5G网络将呈现点多站密、宏微协同、高低搭配的特点。2.3 技术研发为更好地推动5G成熟和商用，我国于 2013年2月成立 了 IMT-2020（ 5G）推进组，积极推进 5G技术研发试验工作。 5G试验工作于2016年初全面启动，分为关键技术验证、技 术方案验证和系统方案验证三个阶段推进实施。第一阶段：关键技术验证（ 2016 年 1

5、月 -9 月） 主要完成了大规模阵列天线、超密集组网、新型多址、 新型编码、网络切片、边缘计算等关键技术验证。第二阶段：技术方案验证（ 2016 年 6 月 -2017 年 9 月） 在北京市怀柔区建设 5G试验外场，组织运营商、设备、 芯片、仪表企业开展了系统技术方案测试，主要完成了连续 广覆盖场景、低时延高可靠场景、低功耗大连接场景、高容 量（低频）热点区域、高容量（高频）热点区域及高低频混 合场景共六种典型应用场景测试和5G核心网功能测试。第三阶段：系统方案验证（2017年Q3-2019年初）主要开展单系统、单终端、组网和互操作等测试，推动产品成熟和产业链协作；开展5G典型应用融合试验和

6、验证评估R16等新功能新特性，为 5G规模试验全面展开奠定基 础。2016201 了却耳臣坨萤证I、图2我国5G技术研发试验总体推进情况2.4试验网建设2017年11月28日，国家发改委发布关于组织实施2018年新一代信息基础设施建设工程的通知，要求三家运营商在不少于5个城市开展5G规模组网建设及业务应用示 范。目前三家运营商正在编制详细的试验网方案。三、5G基站设备变化架构变化5G基站架构相对于4G发生了很大的变化，将由 4GBBURRU两级结构演进到 CU DU和RRU/AALE级结构，如图3所示。CU （Centralized Unit，集中单元）是原 BBU的非实时部分分割出来的部分，

7、处理非实时协议和服务。DU （ Distribute Unit，分布式单元）是负责处理物理层协议和实时服务，考虑节省RRU与 DU之间的传输资源，部分物理层功能可上移至RRUMassive MIMO 是 5G的关键技术之一，Massive MIMO 天线相对于传统基站天线，最显着的特征就是通道数量增多， 通常为16T16R、32T32R、64T64R及以上，用于校园、商业 区等高容量场景。Massive MIMC天线通常与 RRU合设，即天线与射频单元融合的 AAU （Active Antenna Unit,有源天线 处理单元），如图4所示。与传统分离方案相比， AAU方案提 高了天馈系统集成

8、度、减少了馈线损耗、降低了站点负荷。 对于容量需求较低、通道数量较少的情况，也可采用天线与 RRU分离的方案。传统方案AAU方案图4传统方案和AAU方案对比在具体设备形态上， CU DU RRU/AAU可分离，也可集 中。考虑到传输条件、运维难度、应用场景等因素，未来5G基站设备将主要存在三种设备形态：CU和DU合设+RRU/AAUCU+DU+RRU/AAL一体化NR在实际部署中，如图 5所示。 在2018年5G试验网，三家运营商将主要采用“ CU和DU合 设+AAU的Massive MIMO基站；在5G网络部署初期，也将 主要采用“ CU和DU合设+RRU/AAU的设备方案。冇: CUffD

9、U+RRU/AAU站点帳ClJtDURRUB方妄弓：-t$（ENR图5 5G基站部署方案参数变化目前，华为、中兴、诺基亚贝尔、爱立信、大唐5个基站设备厂家均已推出符合 3GPP R15版本的“ CU和DU合设 +AAU 形态的 Massive MIMO 基站，支持（3400-3600MHz） 频段，现阶段的设备具体参数如表 1。表1基站设备参数对比表厂家BBUAAU功耗（W规格尺寸（mm重量（kg）功耗（W华为140064T64R860 X 395 X 190401150中兴390064T64R799 X 399 X 161451900诺基亚贝尔166064T64R900 X 480 X 14

10、4401500大唐185064T64R895 X 490 X 142471700爱立信170064T64R520 X 978 X 150431200设备功耗大幅提升。 4G基站BBU功耗约为250W RRL功 耗约为350W，5G Massive MIMO基站收发单元增加、处理能 力增强，设备功耗也大幅提升至千瓦级，将对高容量站点的 电源配套设施带来一定影响。体积减小重量增加。 5G Massive MIMO基站AAU频段更 高、收发单元更多，与 4G基站RRU天线相比，挡风面积略有减小、重量略有增加（详见表2）,不会对现有塔型设计、铁塔承载造成额外的影响。主要的影响体现在5G Massive

11、MIMO基站AAU采用RRU和天线一体化设计，不能与现有站点 上的2/3/4G频段共天线，对部分共享需求旺盛的站点，会 加剧天面资源紧张的局面。表2典型基站尺寸重量对比表类型主流天线体积尺寸（mm天线重量（Kg）天线挡 风面积（貳）RRU体积尺寸（mmRRU重 量（Kg）RRU挡风面积（貳）合计 重量（Kg）合计挡 风面积（貳）移动4G1285 X 309 X 13012400 X 300 X 10012241650 X 320 X 1452234联通4G1310X 380X 65400 X 300 X 100141310X 265X 86电信4G1310X 265X 86400 X 300

12、X 100141515X 265X 1455G AAU体积尺寸（mm）: 895X 490X 142,重量（Kg） : 4747四、配套设施实施原则总体原则2018年三家运营商建设的5G试验网，将主要采用频段的Massive MIMO基站，试验网与商用网不同，不开放给公 众使用，试验完成后可能会拆除，具有临时性和保障需求不 高的特点。因此，对于 2018年5G试验网应主要采用存量站 点满足，能共享的不新建、能利旧的不扩容。电源配套实施原则应与运营商沟通确认通信设备实际用电需求，根据实际 需求核算站点市电、电源、电池、空调容量，试验网阶段应 尽量共享存量站点及站内电源配套设备。如站点确定需要进行扩容改造，应适当考虑共享预期及 发展预留，市电扩容时应至少满足 2 家共享需求。铁塔实施原则当存量铁塔的平台或抱杆留有挂载空间时，可直接加挂5G设备；当没有挂载空间时， 应根据通信铁塔存量改造的具 体要求进行