2024年3月26日发(作者:郝思迪)
中国移动5G 700M规划建设方案浅析
发布时间:2022-02-26T13:38:28.624Z 来源:《中国科技信息》2021年11月中32期 作者: 苏棱杰
[导读] 为推进5G加快发展,结合700MHz频段广播电视业务频率使用有关情况,工业和信息化部对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。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。
将700MHz频段规划用于移动通信系统,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。
中国移动通信集团设计院有限公司广东分公司 苏棱杰 广东省广州市 510000
摘要:为推进5G加快发展,结合700MHz频段广播电视业务频率使用有关情况,工业和信息化部对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。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。
将700MHz频段规划用于移动通信系统,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。
关键词:700M、建设背景以及产业进程、网络能力及规划建议、无线网建设方案
一、700M频段建设背景以及产业进程
1.1 合作背景
2019年6月6日,工信部正式发放5G商用牌照,首批获得牌照的单位为中国移动、中国电信、中国联通以及中国广电四家。中国广电正
式获得5G牌照,获得700M&4.9G两段频谱资源,可用于5G网络试验。2020年4月1日,工信部正式通知,703-743/758-798MHz频段规划用于
频分双工(FDD)移动通信系统。2020年5月,工信部正式向中国广电颁发了频率使用许可证,许可其使用703-733/758-788MHz频段部署5G
网络,另2*10MHz计划用于应急通信,目前广电正在争取其运营权。广电获得2*30M带宽700MHz 5G频率资源,另有60M带宽的4.9GHz频
率资源。
700MHz频段被称为“数字红利”,具有信号传播损耗低、覆盖广、穿透力强、组网成本低等优势特性,也因为被看做发展移动通信的黄
金频段。随着全球广播电视模数转换进程的加快,包括美国、欧洲、亚太等多国政府加速释放700MHz发展移动通信,但与全球700MHz频
段的快速布局相比,我国略显落后,700MHz频段的整体利用率较低。
面对广电资金紧张以及建设工期紧张等问题,2020年5月20日,中国移动正式发布公告,与中国广电签署5G共建共享合作框架协议,开
展5G共建共享700M商用前,广电有偿共享中国移动2/4/5G网络为其客户提供服务。根据协议其中无线网方面,双方共同负责700MHz 5G网
络规划,双方按1:1比例投资建设,双方联合开展主设备招标工作,共同所有并有权使用700M 5G无线网络资产,中国移动承担700MHz无线
网运行维护工作,中国广电向中国移动支付网络运行维护费用。关于核心网与传输网方面,中国移动向中国广电有偿提700MHz频段5G基
站至中国广电核心网的传输网,中国广电自行建设5G核心网,中国移动建设互通网元,中国广电有偿共享中国移动的2.6G 5G网络[1]。
图1.1中国移动与中国广电共建共享方案
1.2 700M清频工作
700M清频进展成为商用关键,广电计划2021年上半年完成全部清频工作,其中702~798MHz频谱主要用于广播电视(DS36~DS49),
如需完成30MHz FDD NR载波的建设,至少需要清频8个频道。如考虑后续端到端支持40MHz,则要全部清频。全省广播电视发射台226
个,其中108个有正式频率牌照,广东广电表示计划2021年6月30日完成全部清频,目前广电拟对700M移频进行招标。700M频率使用率不
高但分散,清频协调难度及工作量较大。
图1.2中国广电清频示意图
1.3 标准化进展及组网情况
700MHz 2*30/40MHz 技术已写入R16标准,但终端侧仅支持30M。700MHz频段 2*30/40MHz技术提案已列入并成为首个Sub-1G大带宽
5G国际标准,暂仅支持端到端30M带宽。基站侧原R15标准中700M频段仅支持5M/10M/20M带宽,R16新增支持30M/40M带宽。UE侧R16标
准新增30M带宽(暂不支持 40M ),40M尚未正式纳入,终端为1T2R,发射功率23dBm。
700M网络全球发展多年,组网经验较丰富;相关5G设备、天线、芯片、终端均加速推进中。全球有超过58个国家或地区已经部署FDD
制式的700M 4G网络,基本为20M带宽。2020年4月份,Vodafone德国宣布全球首个700MHz 5G网络商用,基于2*10M(UL 723-733MHz,
DL 778-788MHz)带宽开启5G,此外瑞士Sunrise (5MHz)、瑞典Telia(10MHz)、挪威Telia(10MHz)均发布700MHz 5G商用网络。荷
兰TMNL、荷兰KPN,西班牙Vodafone、西班牙Orange已部署支持700M设备,待牌照发放后即可开通。全球支持700M NR设备主要供应商
为华为、爱立信、诺基亚。
目前仅700MHz 5G主设备支持测试,企标明确后推出商用产品,预计可在企标冻结6个月内推出。目前中兴、华为、爱立信、诺基亚均
有支持测试用的非标产品(华为2*45M、中兴2*40M、爱立信2*45M、诺基亚2*20M)。相关设备企标已基本确定(4TR 4*60W),但需广
电确认带宽需求30/40M后方能启动商用产品开发,主流厂商可在企标冻结6个月内推出商用产品。
1.4终端及天线发展情况
目前新上市的主流芯片基本支持700M,但支持700M终端少(占比低于20%)。硬件支持700M 30M带宽,软件目前仅支持20M带宽,
30M带宽软件版本正在进行IoT测试。700M 40M带宽的芯片目前无规划。2019年发布的5G终端由于搭载的是旧型号的5G芯片,大部分不支
持700M,也无法通过OTA升级。由于目前700M终端白皮书还未确定,不排除后续部分终端可以通过软件升级支持700M。华为Mate30
Pro、 Mate40 Pro 、iphone 12等5G终端已支持700M。
集团已初步确认“4448”、“444”、“单四通道”三大类天线,华为、京信、虹信、通宇等主流天线厂家已开发出天线产品并完成自主测
试,700M一体化美化天线、2222天线尚未规划。
表1.1 700M天线参数
二、700M 5G网络能力及规划建议
2.1 700M 5G网络技术能力分析
与广电共建700M NR,可降低移动5G网络建设成本,弥补5G网络短板,提高业务发展灵活性。700M为FDD NR,空口时延小于1ms且
稳定,适合用于低时延业务场景。目前700M定位为弥补2.6G上行短板,承载时延敏感业务,承载VoNR业务,城区深度覆盖,偏远地区广
覆盖。
图2.1 700M与其他频段传播特性及穿透损耗对比
7 00MHz具备较强的深度、广度覆盖能力,但带宽小,网络容量较低。城区上行边缘速率相同时,站间距分别为NR 2.6G的2.4倍,NR
2.1G的2倍;农村700M覆盖半径可达6.2公里,约为NR 2.6G 64TR的2.7倍,NR 2.1G的2.1倍。
图2.2 700M与其他频段覆盖半径对比
700M比较明显的特征是网络容量低,小区平均吞吐量及单用户峰值速率明显低于2.6GHz多通道产品及竞对3.5G、2.1G。
图2.3 700M与其他频段上下吞吐量对比
2.2 700M 5G网络定位
合理利用700MHz、2.6GHz、4.9GHz频率资源,明确各频段网络定位,做到多频协同、高效部署,努力打造5G多频立体网络,确保5G
网络质量领先。各频段网络定位如下:
(1)室外覆盖
2.6GHz:具有大带宽优势,是5G网络覆盖、容量承载的主力频段;
4.9GHz:作为大网容量之补充,同时在有效隔绝大网干扰的条件下,还可用于垂直行业特殊需求;
700MHz:广覆盖、深度覆盖能力强,但网络容量较低、或难以满足未来5G典型业务发展需求,可作为未来VoNR的打底网络。
(2)室内覆盖
2.6GHz:室内外同频组网,是5G室内覆盖、容量承载的主力频段;
4.9GHz:作为室内容量之补充,同时在相对孤立封闭、有效隔绝对大网干扰的条件下,还可用于垂直行业特殊需求。
根据中国移动与中国广电700M部署策略,必须快速部署700M室外全覆盖,实现700M&2.6G双连续,打造“700M+2.6G+4.9G”多频立体
组网。由于2.6G频段兼顾低频和大带宽的优势,仍为5G覆盖层和容量层的主力频段、数据业务的主力承载网络。需继续推进2.6G宏站在市
区县城的连续覆盖;乡镇农村场景除发达乡镇、高流量、高价值区域之外,不再规划部署2.6G宏站,主要由700M承担5G覆盖任务。
相对4.9G频段700MHz目前仅具备30M带宽,网络容量低,不宜作为容量层,4.9G仍作为大网容量的有益补充,同时在有效隔绝大网干
扰的条件下,还可用于垂直行业特殊需求。对于微站以及室分站点,700MHz空间传播能力比2.6G强15db,穿透能力强7db,可大幅缩减5G
室分需求,尤其是业务量不高、楼宇结构简单的物业点的覆盖需求(如居民楼)。2.6GHz 5G室分要转为优先部署于700M无法覆盖到的物
业点或高价值、高流量、竞对部署或演示需求的物业点,700MHz的引入将大幅减少5G微站的建设需求。
图2.4 700M与其他频段网络定位示意图
2.3 700M 5G无线网规划
700MHz是5G网络基础覆盖层、未来VoNR的主力承载网络,建设目标为充分发挥广度和深度覆盖优势,快速形成700MHz全国室外全
覆盖,建设一张“覆盖领先、布局合理、性能优越”的5G 700MHz网络。为保证700MHz 5G网络具备独立承载能力,700MHz实现乡镇以上区
域VoNR语音连续覆盖、农村90%行政村覆盖率。在连续覆盖区域(市区、县城、乡镇),700MHz实现VoNR连续覆盖,同时上行边缘速率
3/5Mbps,同时在农村行政村覆盖率需达到90%以上。
表2.1 700M分场景规划指标
在700M规划指标确定思路时首先需确定业务指标,通常采用边缘用户速率来表征。在上下行边缘用户速率指标明确后,根据目标速
率、业务质量及通信概率要求,获得该速率所需的上下行SINR 解调门限,结合天线增益、热噪声功率、UE噪声系数计算出无线信号空中
传播允许的最大路径损耗,再通过链路预算确定相应的RSRP指标和覆盖距离。通过仿真、外场测试进一步验证其合理性,并对链路预算进
行修正,确定最终的网络规划指标。按VoNR语音连续覆盖、上行边缘速率5Mbps指标规划;规划建议基于全量站址选站。
(1)700M规划流程
①明确700MHz 5G网络定位、网络覆盖范围;
②制定满足网络覆盖目标和业务目标的组网技术方案;
③基于现网站址资源进行站址规划;
④通过规划仿真等方法进行验证,最终确定站址规模、站址配置。
(2)700M基站选址思路
① 700M为同频连续组网,应确保网络结构合理、充分发挥低频优势,不能简单继承900M站址结构,应基于全量站址规划;
②原则上不新增站址(空洞区域除外),优选GSM900&2.6G共站站址,次选2.6G站址,农村优选GSM900站址;
③在满足合理网络结构前提下,700M站点优选选择自有存量站址,降低运维成本、提高投资效益 。同步考虑建设可行性,对于部分难
以实施站点通过周边近距离可实施站址替代;
④在合理的站间距区间内设站,去掉站间距400米以下及挂高15米以下的站点,去除上述站点后如果主城区、一般城区及县城城区存在
站间距大于或等于1.4公里的,补回1个共址站,理想站高要求20-50米。
三、700M 5G无线网建设方案
3.1 C-RAN方案
700MHz 5G站点应结合场景和设备能力,重要乡镇以上区域原则上按照CRAN模式建设,其他区域根据集中机房投产情况选择C-RAN
或D-RAN模式建设。城区内重要乡镇以上区域原则上按CRAN集中建设,降低网络建设和运行维护成本,结合设备能力,合理采用单BBU
机框的多基站、多载波配置,以节省BBU机框和主控板,原则上必须与2.6GHz 5G站点共机房,节省前传资源。未设置综合业务区,无汇聚
机房的普通乡镇或农村区域不考虑C-RAN集中。普通乡镇、农村的热点区域有条件较好的自有基站机房,且基站间距较小,可考虑C-RAN
集中。
目前C-RAN前传组网有三种方案:光纤直驱,有源WDM,无源WDM+彩光模块。
图3.1 C-RAN前传组网方案
波分复用是将一系列载有信息但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在接收端再用同样的技术,将各个不同波长的光信
号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号,每一路信号都由某种特定波长的光来传送。
图3.2 波分复用示意图
无源波分具有不同波长通道传不同AAU业务、线路侧1芯光缆、双向传输、固定彩光模块替换白光模块、彩光模块必须成对使用等特点
[2]。
3.2 天面建设方案
统筹考虑700MHz与其它5G频段的需求,天线整合尽量一步到位,对于整合替换下来的FA/D、4488等天线,在后续建设4G、2.6GHz
5G站点时充分利旧,对于损坏天线及时报废。
天面整合按照现网影响最小原则开展,优先整合GSM天面,其次整合FDD天面,再其次整合F频段天面,即各频段现网影响情况原则
“GSM900< FDD900< FDD1800< F频段”。
超高站原则上需新增独立700MHz单4天线,两套天线方位角差异大于30度且有新增天面空间的可考虑新增独立700MHz单4天线。
对于物业困难、物业敏感、建设受限等场景的站点,在保证网络覆盖的前提下,可采用美化天线(如美化排气管、美化外罩等),但
美化天线(含美化外罩)使用比例不高于15%。
(1)天线类型
700MHz天线共有3类6种:4+4+4天线(700MHz、900MHz、1800MHz共用天线,每频段4通道),4448天线(700MHz、900MHz、
1800MHz、FA频段共用天线,除FA频段为8通道外,其余频段为4通道),单4天线(700MHz单频天线,4通道)。其中4+4+4与单4天线均
区分高低增益,4448天线分长短款。
(2)分场景天馈建设方案
①乡镇以上区域需统筹2.6GHz和700MHz需求,以4448天线和4+4+4天线为主整合。
主要分场景天馈设置方案如下:
对于已建5G 2.6GHz基站,后续引入700MHz 5G基站:
场景一:2.6GHz频段5G使用64/32通道AAU且仅有两天面的,使用4448天线替换现网天线、并新增700MHz RRU;
场景二:2.6GHz频段5G使用8通道RRU,使用“4+4+4”天线替换现网FDD天线、并新增700MHz RRU。
现网若天面资源丰富(有3套及以上天面的),或现网系统制式相对单一,可根据实际情况选用4+4+4天线替换、并新增700MHz
RRU。
对于未建5G 2.6GHz基站,且2021年将建设2.6GHz和700MHz的:
场景三:若2.6GHz采用64/32通道AAU,使用4448天线替换现网天线、并新增700MHz RRU;
场景四:若2.6GHz采用8通道RRU,则使用4+4+4天线替换现网FDD天线。
②农村区域未来以700MHz建设为主,将重点使用“4+4+4”天线和单4天线(700MHz)两款天线。
现网有两套天线系统的,或为单4天线(900MHz)+单8天线(FA频段)、或为单4天线(900MHz)+“8+8”天线(FA/D频段)、或为
“4+4”天线(900/1800MHz)+单8天线(FA频段),引入700MHz时使用“4+4+4” 天线整合FDD系统;后续若要再建2.6GHz,使用“8+8”FA/D
天线整合TDD系统。
现网单天面的,或为单8天线(FA频段)、或为单4天线(900MHz)。在含FA频段站点使用700MHz单4天线,2天面保障网优灵活性;
在含900MHz频段站点使用“4+4+4”天线替换现网FDD天线[3]。
四、结束语
700M 5G在覆盖优势上有目共睹,有望直接替代中国移动的黄金2G网络;同时在使用体验方面,可与当前的4G网络基本持平,由此节
省出4G网络的农村覆盖投资。至于700M 5G网络在体验上相比主流5G频段存在的差异,需要中国移动发挥2.6GHz和4.9GHz频段优势,在未
来将实现700M&2.6G双连续,打造“700M+2.6G+4.9G”多频立体组网。
参考文献
[1]张强,于克衍.浅谈中国移动与中国广电700M NR共享方案[J].中国新信,2020,(1):72-75.
[2]刘海涛,尚蔼,赵红梅?.基于基站光缆网解决5G前传方案研究[J].电信工程技术与标准化,2020,(5):50-53.
[3]龚戈勇,丁远.5G基站天馈系统解决建设方案的研究[J].信息技术与信息化,2019,(2):95-97.
2024年3月26日发(作者:郝思迪)
中国移动5G 700M规划建设方案浅析
发布时间:2022-02-26T13:38:28.624Z 来源:《中国科技信息》2021年11月中32期 作者: 苏棱杰
[导读] 为推进5G加快发展,结合700MHz频段广播电视业务频率使用有关情况,工业和信息化部对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。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。
将700MHz频段规划用于移动通信系统,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。
中国移动通信集团设计院有限公司广东分公司 苏棱杰 广东省广州市 510000
摘要:为推进5G加快发展,结合700MHz频段广播电视业务频率使用有关情况,工业和信息化部对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。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。
将700MHz频段规划用于移动通信系统,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。
关键词:700M、建设背景以及产业进程、网络能力及规划建议、无线网建设方案
一、700M频段建设背景以及产业进程
1.1 合作背景
2019年6月6日,工信部正式发放5G商用牌照,首批获得牌照的单位为中国移动、中国电信、中国联通以及中国广电四家。中国广电正
式获得5G牌照,获得700M&4.9G两段频谱资源,可用于5G网络试验。2020年4月1日,工信部正式通知,703-743/758-798MHz频段规划用于
频分双工(FDD)移动通信系统。2020年5月,工信部正式向中国广电颁发了频率使用许可证,许可其使用703-733/758-788MHz频段部署5G
网络,另2*10MHz计划用于应急通信,目前广电正在争取其运营权。广电获得2*30M带宽700MHz 5G频率资源,另有60M带宽的4.9GHz频
率资源。
700MHz频段被称为“数字红利”,具有信号传播损耗低、覆盖广、穿透力强、组网成本低等优势特性,也因为被看做发展移动通信的黄
金频段。随着全球广播电视模数转换进程的加快,包括美国、欧洲、亚太等多国政府加速释放700MHz发展移动通信,但与全球700MHz频
段的快速布局相比,我国略显落后,700MHz频段的整体利用率较低。
面对广电资金紧张以及建设工期紧张等问题,2020年5月20日,中国移动正式发布公告,与中国广电签署5G共建共享合作框架协议,开
展5G共建共享700M商用前,广电有偿共享中国移动2/4/5G网络为其客户提供服务。根据协议其中无线网方面,双方共同负责700MHz 5G网
络规划,双方按1:1比例投资建设,双方联合开展主设备招标工作,共同所有并有权使用700M 5G无线网络资产,中国移动承担700MHz无线
网运行维护工作,中国广电向中国移动支付网络运行维护费用。关于核心网与传输网方面,中国移动向中国广电有偿提700MHz频段5G基
站至中国广电核心网的传输网,中国广电自行建设5G核心网,中国移动建设互通网元,中国广电有偿共享中国移动的2.6G 5G网络[1]。
图1.1中国移动与中国广电共建共享方案
1.2 700M清频工作
700M清频进展成为商用关键,广电计划2021年上半年完成全部清频工作,其中702~798MHz频谱主要用于广播电视(DS36~DS49),
如需完成30MHz FDD NR载波的建设,至少需要清频8个频道。如考虑后续端到端支持40MHz,则要全部清频。全省广播电视发射台226
个,其中108个有正式频率牌照,广东广电表示计划2021年6月30日完成全部清频,目前广电拟对700M移频进行招标。700M频率使用率不
高但分散,清频协调难度及工作量较大。
图1.2中国广电清频示意图
1.3 标准化进展及组网情况
700MHz 2*30/40MHz 技术已写入R16标准,但终端侧仅支持30M。700MHz频段 2*30/40MHz技术提案已列入并成为首个Sub-1G大带宽
5G国际标准,暂仅支持端到端30M带宽。基站侧原R15标准中700M频段仅支持5M/10M/20M带宽,R16新增支持30M/40M带宽。UE侧R16标
准新增30M带宽(暂不支持 40M ),40M尚未正式纳入,终端为1T2R,发射功率23dBm。
700M网络全球发展多年,组网经验较丰富;相关5G设备、天线、芯片、终端均加速推进中。全球有超过58个国家或地区已经部署FDD
制式的700M 4G网络,基本为20M带宽。2020年4月份,Vodafone德国宣布全球首个700MHz 5G网络商用,基于2*10M(UL 723-733MHz,
DL 778-788MHz)带宽开启5G,此外瑞士Sunrise (5MHz)、瑞典Telia(10MHz)、挪威Telia(10MHz)均发布700MHz 5G商用网络。荷
兰TMNL、荷兰KPN,西班牙Vodafone、西班牙Orange已部署支持700M设备,待牌照发放后即可开通。全球支持700M NR设备主要供应商
为华为、爱立信、诺基亚。
目前仅700MHz 5G主设备支持测试,企标明确后推出商用产品,预计可在企标冻结6个月内推出。目前中兴、华为、爱立信、诺基亚均
有支持测试用的非标产品(华为2*45M、中兴2*40M、爱立信2*45M、诺基亚2*20M)。相关设备企标已基本确定(4TR 4*60W),但需广
电确认带宽需求30/40M后方能启动商用产品开发,主流厂商可在企标冻结6个月内推出商用产品。
1.4终端及天线发展情况
目前新上市的主流芯片基本支持700M,但支持700M终端少(占比低于20%)。硬件支持700M 30M带宽,软件目前仅支持20M带宽,
30M带宽软件版本正在进行IoT测试。700M 40M带宽的芯片目前无规划。2019年发布的5G终端由于搭载的是旧型号的5G芯片,大部分不支
持700M,也无法通过OTA升级。由于目前700M终端白皮书还未确定,不排除后续部分终端可以通过软件升级支持700M。华为Mate30
Pro、 Mate40 Pro 、iphone 12等5G终端已支持700M。
集团已初步确认“4448”、“444”、“单四通道”三大类天线,华为、京信、虹信、通宇等主流天线厂家已开发出天线产品并完成自主测
试,700M一体化美化天线、2222天线尚未规划。
表1.1 700M天线参数
二、700M 5G网络能力及规划建议
2.1 700M 5G网络技术能力分析
与广电共建700M NR,可降低移动5G网络建设成本,弥补5G网络短板,提高业务发展灵活性。700M为FDD NR,空口时延小于1ms且
稳定,适合用于低时延业务场景。目前700M定位为弥补2.6G上行短板,承载时延敏感业务,承载VoNR业务,城区深度覆盖,偏远地区广
覆盖。
图2.1 700M与其他频段传播特性及穿透损耗对比
7 00MHz具备较强的深度、广度覆盖能力,但带宽小,网络容量较低。城区上行边缘速率相同时,站间距分别为NR 2.6G的2.4倍,NR
2.1G的2倍;农村700M覆盖半径可达6.2公里,约为NR 2.6G 64TR的2.7倍,NR 2.1G的2.1倍。
图2.2 700M与其他频段覆盖半径对比
700M比较明显的特征是网络容量低,小区平均吞吐量及单用户峰值速率明显低于2.6GHz多通道产品及竞对3.5G、2.1G。
图2.3 700M与其他频段上下吞吐量对比
2.2 700M 5G网络定位
合理利用700MHz、2.6GHz、4.9GHz频率资源,明确各频段网络定位,做到多频协同、高效部署,努力打造5G多频立体网络,确保5G
网络质量领先。各频段网络定位如下:
(1)室外覆盖
2.6GHz:具有大带宽优势,是5G网络覆盖、容量承载的主力频段;
4.9GHz:作为大网容量之补充,同时在有效隔绝大网干扰的条件下,还可用于垂直行业特殊需求;
700MHz:广覆盖、深度覆盖能力强,但网络容量较低、或难以满足未来5G典型业务发展需求,可作为未来VoNR的打底网络。
(2)室内覆盖
2.6GHz:室内外同频组网,是5G室内覆盖、容量承载的主力频段;
4.9GHz:作为室内容量之补充,同时在相对孤立封闭、有效隔绝对大网干扰的条件下,还可用于垂直行业特殊需求。
根据中国移动与中国广电700M部署策略,必须快速部署700M室外全覆盖,实现700M&2.6G双连续,打造“700M+2.6G+4.9G”多频立体
组网。由于2.6G频段兼顾低频和大带宽的优势,仍为5G覆盖层和容量层的主力频段、数据业务的主力承载网络。需继续推进2.6G宏站在市
区县城的连续覆盖;乡镇农村场景除发达乡镇、高流量、高价值区域之外,不再规划部署2.6G宏站,主要由700M承担5G覆盖任务。
相对4.9G频段700MHz目前仅具备30M带宽,网络容量低,不宜作为容量层,4.9G仍作为大网容量的有益补充,同时在有效隔绝大网干
扰的条件下,还可用于垂直行业特殊需求。对于微站以及室分站点,700MHz空间传播能力比2.6G强15db,穿透能力强7db,可大幅缩减5G
室分需求,尤其是业务量不高、楼宇结构简单的物业点的覆盖需求(如居民楼)。2.6GHz 5G室分要转为优先部署于700M无法覆盖到的物
业点或高价值、高流量、竞对部署或演示需求的物业点,700MHz的引入将大幅减少5G微站的建设需求。
图2.4 700M与其他频段网络定位示意图
2.3 700M 5G无线网规划
700MHz是5G网络基础覆盖层、未来VoNR的主力承载网络,建设目标为充分发挥广度和深度覆盖优势,快速形成700MHz全国室外全
覆盖,建设一张“覆盖领先、布局合理、性能优越”的5G 700MHz网络。为保证700MHz 5G网络具备独立承载能力,700MHz实现乡镇以上区
域VoNR语音连续覆盖、农村90%行政村覆盖率。在连续覆盖区域(市区、县城、乡镇),700MHz实现VoNR连续覆盖,同时上行边缘速率
3/5Mbps,同时在农村行政村覆盖率需达到90%以上。
表2.1 700M分场景规划指标
在700M规划指标确定思路时首先需确定业务指标,通常采用边缘用户速率来表征。在上下行边缘用户速率指标明确后,根据目标速
率、业务质量及通信概率要求,获得该速率所需的上下行SINR 解调门限,结合天线增益、热噪声功率、UE噪声系数计算出无线信号空中
传播允许的最大路径损耗,再通过链路预算确定相应的RSRP指标和覆盖距离。通过仿真、外场测试进一步验证其合理性,并对链路预算进
行修正,确定最终的网络规划指标。按VoNR语音连续覆盖、上行边缘速率5Mbps指标规划;规划建议基于全量站址选站。
(1)700M规划流程
①明确700MHz 5G网络定位、网络覆盖范围;
②制定满足网络覆盖目标和业务目标的组网技术方案;
③基于现网站址资源进行站址规划;
④通过规划仿真等方法进行验证,最终确定站址规模、站址配置。
(2)700M基站选址思路
① 700M为同频连续组网,应确保网络结构合理、充分发挥低频优势,不能简单继承900M站址结构,应基于全量站址规划;
②原则上不新增站址(空洞区域除外),优选GSM900&2.6G共站站址,次选2.6G站址,农村优选GSM900站址;
③在满足合理网络结构前提下,700M站点优选选择自有存量站址,降低运维成本、提高投资效益 。同步考虑建设可行性,对于部分难
以实施站点通过周边近距离可实施站址替代;
④在合理的站间距区间内设站,去掉站间距400米以下及挂高15米以下的站点,去除上述站点后如果主城区、一般城区及县城城区存在
站间距大于或等于1.4公里的,补回1个共址站,理想站高要求20-50米。
三、700M 5G无线网建设方案
3.1 C-RAN方案
700MHz 5G站点应结合场景和设备能力,重要乡镇以上区域原则上按照CRAN模式建设,其他区域根据集中机房投产情况选择C-RAN
或D-RAN模式建设。城区内重要乡镇以上区域原则上按CRAN集中建设,降低网络建设和运行维护成本,结合设备能力,合理采用单BBU
机框的多基站、多载波配置,以节省BBU机框和主控板,原则上必须与2.6GHz 5G站点共机房,节省前传资源。未设置综合业务区,无汇聚
机房的普通乡镇或农村区域不考虑C-RAN集中。普通乡镇、农村的热点区域有条件较好的自有基站机房,且基站间距较小,可考虑C-RAN
集中。
目前C-RAN前传组网有三种方案:光纤直驱,有源WDM,无源WDM+彩光模块。
图3.1 C-RAN前传组网方案
波分复用是将一系列载有信息但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在接收端再用同样的技术,将各个不同波长的光信
号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号,每一路信号都由某种特定波长的光来传送。
图3.2 波分复用示意图
无源波分具有不同波长通道传不同AAU业务、线路侧1芯光缆、双向传输、固定彩光模块替换白光模块、彩光模块必须成对使用等特点
[2]。
3.2 天面建设方案
统筹考虑700MHz与其它5G频段的需求,天线整合尽量一步到位,对于整合替换下来的FA/D、4488等天线,在后续建设4G、2.6GHz
5G站点时充分利旧,对于损坏天线及时报废。
天面整合按照现网影响最小原则开展,优先整合GSM天面,其次整合FDD天面,再其次整合F频段天面,即各频段现网影响情况原则
“GSM900< FDD900< FDD1800< F频段”。
超高站原则上需新增独立700MHz单4天线,两套天线方位角差异大于30度且有新增天面空间的可考虑新增独立700MHz单4天线。
对于物业困难、物业敏感、建设受限等场景的站点,在保证网络覆盖的前提下,可采用美化天线(如美化排气管、美化外罩等),但
美化天线(含美化外罩)使用比例不高于15%。
(1)天线类型
700MHz天线共有3类6种:4+4+4天线(700MHz、900MHz、1800MHz共用天线,每频段4通道),4448天线(700MHz、900MHz、
1800MHz、FA频段共用天线,除FA频段为8通道外,其余频段为4通道),单4天线(700MHz单频天线,4通道)。其中4+4+4与单4天线均
区分高低增益,4448天线分长短款。
(2)分场景天馈建设方案
①乡镇以上区域需统筹2.6GHz和700MHz需求,以4448天线和4+4+4天线为主整合。
主要分场景天馈设置方案如下:
对于已建5G 2.6GHz基站,后续引入700MHz 5G基站:
场景一:2.6GHz频段5G使用64/32通道AAU且仅有两天面的,使用4448天线替换现网天线、并新增700MHz RRU;
场景二:2.6GHz频段5G使用8通道RRU,使用“4+4+4”天线替换现网FDD天线、并新增700MHz RRU。
现网若天面资源丰富(有3套及以上天面的),或现网系统制式相对单一,可根据实际情况选用4+4+4天线替换、并新增700MHz
RRU。
对于未建5G 2.6GHz基站,且2021年将建设2.6GHz和700MHz的:
场景三:若2.6GHz采用64/32通道AAU,使用4448天线替换现网天线、并新增700MHz RRU;
场景四:若2.6GHz采用8通道RRU,则使用4+4+4天线替换现网FDD天线。
②农村区域未来以700MHz建设为主,将重点使用“4+4+4”天线和单4天线(700MHz)两款天线。
现网有两套天线系统的,或为单4天线(900MHz)+单8天线(FA频段)、或为单4天线(900MHz)+“8+8”天线(FA/D频段)、或为
“4+4”天线(900/1800MHz)+单8天线(FA频段),引入700MHz时使用“4+4+4” 天线整合FDD系统;后续若要再建2.6GHz,使用“8+8”FA/D
天线整合TDD系统。
现网单天面的,或为单8天线(FA频段)、或为单4天线(900MHz)。在含FA频段站点使用700MHz单4天线,2天面保障网优灵活性;
在含900MHz频段站点使用“4+4+4”天线替换现网FDD天线[3]。
四、结束语
700M 5G在覆盖优势上有目共睹,有望直接替代中国移动的黄金2G网络;同时在使用体验方面,可与当前的4G网络基本持平,由此节
省出4G网络的农村覆盖投资。至于700M 5G网络在体验上相比主流5G频段存在的差异,需要中国移动发挥2.6GHz和4.9GHz频段优势,在未
来将实现700M&2.6G双连续,打造“700M+2.6G+4.9G”多频立体组网。
参考文献
[1]张强,于克衍.浅谈中国移动与中国广电700M NR共享方案[J].中国新信,2020,(1):72-75.
[2]刘海涛,尚蔼,赵红梅?.基于基站光缆网解决5G前传方案研究[J].电信工程技术与标准化,2020,(5):50-53.
[3]龚戈勇,丁远.5G基站天馈系统解决建设方案的研究[J].信息技术与信息化,2019,(2):95-97.