摘要：隨著我國5G商用牌照的發放，網絡規模部署變得至關重要，本文從多個角度詳細分析了5G規模部署的合適時機，以及可能面臨6個方面的問題和挑戰，最后針對主要挑戰給出相應措施。

前 言

2018年12月6日工信部向三大電信運營商發放了5G系統中低頻段試驗頻率使用許可。其中，中國電信和中國聯通獲得3500MHz頻段試驗頻率使用許可，中國移動獲得2600MHz和4900MHz頻段試驗頻率使用許可。頻率資源是移動通信網的核心戰略資源，我國5G系統試驗頻率使用許可的發放，有力保障電信運營商全面開展5G規模試驗網的建設，進一步推動我國5G產業鏈的成熟與發展。

三大運營商在全國各地也積極開展5G試驗網建設。中國移動2018年在上海、蘇州、杭州、廣州和武漢5個城市建設規模試驗網，2019年擴大到40個城市。中國電信建成SA為主、SA/NSA混合組網的跨省跨域規模試驗網，在北京、上海、廣州、深圳等17個城市開展5G創新示范試點；中國聯通推進“7+33+n”5G試驗網絡部署，在北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州、雄安等七座城市核心區域聯系覆蓋，在33個城市實現熱點區域覆蓋，在n個城市定制5G網中專網。

2019年6月6日，工信部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照。我國正式進入5G商用元年， 5G網絡建設規模部署是電信運營商面臨的首要任務，本文從標準、設備、基礎資源儲備、垂直行業應用等多個角度分析5G規模部署可能面臨的問題和挑戰。

5G規模部署的時機

我國5G商用牌照的提前發放不等于馬上具備規模部署的條件。對比4G商用進程，第一版R8標準2009年頒布，國外運營商從2009年開始陸續商用，ITU在2012正式批準LTE-Advanced為4G正式標準后，我國在2013年12月正式頒發4G牌照，因為已有成熟的標準、設備和國外規模建設經驗參考，國內運營商馬上進行了大規模網絡部署。而5G的完整標準（R16）要等到2020年才能頒布，目前標準、芯片、設備及應用都未具備全面部署的條件。5G大規模部署的時機取決于幾個重要因素。

1.1 標準進程

R15的2個版本標準（Option3和Option2）分別于2017年12月和2018年6頒布，Late Drop版本標準（Option4/7）2019年6月份頒布。真正實現5G全部功能的R16標準將在2020年3月份凍結6月份頒布。從標準進程看，目前網絡只能支持eMBB和基本URLLC業務。

1.2 芯片、設備成熟

2019年1月，IMT-2020（5G）推進組在北京召開的5G技術研發試驗第3階段總結會上公布，5G第3階段測試基本完成，5G基站與核心網設備均可支持非獨立組網和獨立組網模式，主要功能符合預期，達到預商用水平。

2019年5月21日工信部在國新辦舉行的國務院政策例行吹風會上表示，我國5G產品日漸成熟，系統、芯片、終端等環節已基本達到商用水平，具備了商用部署的條件。

主要5G網絡側及終端側產品供貨進程如表1和表2所示。

                                                                                             表1 網絡側產業鏈                                        

1.3 基礎資源儲備

相比4G網絡，5G從組網結構到設備形態發生了革命性變化，對各類基礎資源的要求更高更嚴。CU/DU/AAU重構及新的業務需求引發了5G接入網網絡結構的調整，增加前傳承載、CU/DU匯聚（C-RAN組網）、UPF/MEC下沉等重大變化，對接入側傳輸資源（光交、管道、光纜）和匯聚機房這兩大類基礎物理資源的需求，盡可能在大規模基站部署前完成調整、優化和新增。

存量塔桅和樓面資源已經承載三大電信運營商的2/3/4G各種制式和頻段的網絡設備，共建共享程度非常高，再新增5G AAU的難度非常大，尤其是滿足多家運營商同時部署，在規模部署前，需要對存量塔桅和系統進行詳細摸排、整合和優化，提升存量站址的可用度和價值度。

1.4 應用成熟度

5G設計目標是全面滿足三大場景（eMBB/uRLLC/mMTC）的需求，從to C為主演進為變為to C 和 to B雙翼齊飛，某種角度上來說5G的使命就是充分使能各個垂直行業，通過和垂直行業融合，帶動整個社會各行各業的信息化和智能化升級。目前5G和垂直行業的融合應用還處于初步探索階段（如圖1所示），電信運營商通過各類5G+的應用演示展示網絡能力和應用前景，搭臺子、建圈子、抱團子，實現相互滲透和相互影響，帶動5G應用的真正商用成熟，從而反過來促進網絡建設更加完善。

圖1 5G應用發展階段和典型應用

1.5 地方政府支持

各地政府基于標準和技術的成熟情況，紛紛出臺政策支持5G相關基礎設施及產業的發展，制定明確的行動計劃和發展目標，以《浙江省人民政府關于加快推進5G產業發展的實施意見》文件為例，詳細規劃了2個時間節點（2020年和2022年）需完成的建設任務和網絡覆蓋目標，立足2022年能夠實現5G在經濟社會各領域得到廣泛應用和深度融合，達到國際領先水平，構建優良的5G產業生態，成為全國5G網絡建設先行區和具有國際重要影響力的5G產業發展集聚區、5G創新應用示范區。

1.6 規模部署合適時機

綜合以上因素，建議國內5G網絡部署的節奏如下：2019年將先從重點城市的熱點地區，需求高的區域先行啟動，然后不斷地發展推進；2020年R16標準正式推出后進行第一次大規模部署，網絡驅動業務進一步成熟，2012—2022年繼續擴大網絡部署的廣度和深度，結合覆蓋和業務場景，細化網絡部署策略和能力下沉，有效匹配和支撐各行各業和5G的融合發展。

面臨的挑戰

在標準和設備成熟之后，推進5G網絡規模部署還面臨網絡規劃、基礎資源、工程實施上各種困難和挑戰，歸納有以下幾點。

2.1 網絡NSA/SA部署的選擇

初期5G主要發揮大帶寬接入能力，支持大流量類業務，如VR、AR、4K/8K高清直播回傳等，為了快速商用5G，初期可以選擇基于4G核心網EPC的NSA（Option3 方案）部署。隨著標準、設備和產業的成熟，以及更多低時延和大連接業務的需求，建設全面支持5G新業務需求與相關功能的SA（5GC+NR，Option2方案）網絡成為必選。

從搶占市場商機角度，需要快速部署基于NSA的5G網絡，后續再改造升級為SA網絡，從綜合建設成本（TCO）分析，先建設NSA成本高于直接按需部署SA網絡。

2.2 CU/DU重構后的gNB有何變化及影響

CU/DU重構后的5G基站gNB分為3部分邏輯功能CU+DU+AAU，引發以下幾個方面的問題：CU/DU物理實體合設還是分設、AAU和DU之間的前傳承載采用何種方式、AAU的形態（體積、重量、功耗）的影響、無線接入網架構是否需要調整。這些問題里面CU和DU形態和部署最為關鍵，目前業界提供的設備形態是CU/DU合設，類似于4G的BBU，可以集中部署或分散部署，傳輸承載分為前傳+回傳。后期基于業務需求，CU和DU是獨立物理實體，形成三級架構（CU-DU-AAU）, CU部署位置可高可低，DU基于業務需求，可匯聚可分散，傳輸承載分為前傳+中傳+回傳。

2.3 5G NR接入網架構是否有調整

自分布式基站（BBU+RRU）出現后，無線接入網就有DRAN和C-RAN 2種建設模式,C-RAN模式通過BBU集中節約機房資源，基帶資源協同提高效率，有效降低遠端建設成本，但也增加了傳輸資源和維護壓力。在5G時代C-RAN有更重要的價值，面對多樣化靈活的業務場景要求無線接入網絡架構更為靈活和健壯，網絡支持業務的按需接入；CU/DU分離、DU匯聚，有利于引入SDN/NFV，實現資源可靈活編排/切片，網絡自動維護；垂直行業融合要求網絡功能下沉，部署MEC，媒體面下沉?；贑-RAN構建的5G NR接入網能夠有效支撐電信運營商做優連接服務、做強連接應用，打造與互聯網公司正面競爭的能力，當然也同樣面臨機房、管線、光交等基礎資源的巨大建設和維護壓力。

2.4 Sub 6GHz下宏站/微站站址資源滿足情況

國內3家電信運營商都獲得了Sub 6GHz以下的5G頻段，從覆蓋能力來說，中國移動的2.6GHz能力最強，從產業成熟度分析，中國電信和中國聯通獲得的3.5GHz更為領先。目前三大電信運營商的2/3/4G網絡站址資源非常豐富，但是站點物業屬性非常多，有運營商自有、鐵塔公司所有、第三方公司所有、公共屬性（各類燈桿、樓面資源等）。

存量站址可用度涉及到多個方面因素，從覆蓋角度看包括5G基站（2.6/3.5GHz）的覆蓋能力、存量站址滿足程度、新建站址獲取、小微基站桿體資源獲??；從存量資源改造上包括機房配套、天面塔桅2個方面工作；從網絡結構角度包括C-RAN組網下基礎資源系統問題，以及如何錨定4G基站；從滿足業務需求角度分析看包括不同價值區域、特殊業務場景以及針對2B業務的不同網絡部署及站址要求。

2.5 5G gNB設備對配套改造的要求

新的5G gNB基站對機房配套和天面配套的要求遠高于以往2/3/4G基站，主要原因是新的AAU設備從體積、重量和功耗都增加，表3為目前典型設備的參數表。

表3 主要廠家5G gNB設備物理參數

新的AAU產品形態和物理參數帶來4個方面的因素。

      a)天面空間緊張。共建共享背景下多運營商多系統共塔部署，導致天面資源緊張，新增5G AAU設備，難度較大。

     b)承重要求較高。5G  AAU通常體積大（逾35L）、重量高（逾40kg）、迎風面大（逾0.5m2），天面塔桅的工藝改造要求明顯高于4G。

     c)美化天面受限?，F有美化天面內部安裝空間受限，無法滿足5G AAU的安裝空間、設備散熱要求。

      d)交直電源系統改造。新增5G系統后對現有基站的交直流電源系統帶來較大壓力，尤其是多家共享站址場景下，交流市電容量不足及改造是5G規模部署的關鍵受限因素。供電系統如圖2所示。

圖2 5G基站交直電源系統圖

2.6 5G室分建設模式探討

室內環境是數據業務的高發區域，很多場景也是5G業務的高價值區域，但5G室分建設需要面對和思考以下幾個問題。

a) 多樣性。

(a)現網室內覆蓋建設模式的多樣性，DAS、小面板、漏纜、皮站等。

(b)5G需提供多樣化業務支撐能力。

(c)面臨多樣化覆蓋場景類型如何建設的難題。

b) 復雜性。

(a)傳統DAS為無源室分系統無法監測、不可管理，故障修復難，新建合路難。

(b)數字化室分部署比例不高，無法支撐精細化評估、網絡資源預測。

(c)如何改造及維護都需要投入巨大的人力物力投入。

c) 價值性。

(a)5G典型室內業務場景包括VR/AR、智能制造、智慧能源、無線醫療等。

(b)針對不同價值場景需要定制化室內覆蓋系統方案。

d) 經濟性。

(a)需求大、站點多，大部分既有室分都需要升級改造。

(b)運營商在4G網絡中后期已規模引入數字化室分方案，面向5G，數字化室分使用量會大幅提升，造價是否會有效降低。

(c)不同場景需要通過建設方式，做到性價比最優。

a)以終為始，能力預埋。深度挖掘現有站址、機房、傳輸等資源，以5G SA網絡全面覆蓋為目標，結合5G NR無線接入網網絡結構調整，按照C-RAN整體規劃，提前進行資源規劃和能力預埋，為規模商用形成完善的基礎資源（站址、機房、管道、光纜）。

b)設備待命，配套先行?？紤]初期5G主設備更新換代和供貨能力，可不急于全面部署。基于5G全面部署規劃的站址部分，對需改造、需新建的站址、天面、機房配套等設施進行提前按需改造，以滿足5G快速規模部署的需求。

c)設立專項，齊頭并進。針對5G網絡的規模部署，成立5G專門的工程實施中心和包含無線、傳輸、機房、全業務等多專業推進模式，減少專業溝通和協調損耗，提高工程建設進度和質量。

d)先發優勢，鎖定資源。發揮中國移動5G先發規模部署優勢，結合站址屬性，提前和鐵塔公司鎖定優質站址、天面、機房資源。

3.2 以C-RAN為基礎架構形成基礎資源能力儲備

5G規模部署之前必須要做好基礎資源的能力儲備,從降低投資運維成本和面向未來技術發展及業務部署兩方面考慮，采用C-RAN為5G NR無線接入網的基礎架構，C-RAN規劃建設依托于綜合業務區建設，可按照面（綜合業務區）到點（C-RAN匯聚機房）再到線(前傳/回傳承載網)的順序完成整體網絡規劃和對應基礎資源的能力儲備。未來為更好實現5G無線網快速部署，在現有4G網絡規劃中建議盡快全面開展面向5G演進的C-RAN架構演進規劃，具體建議如下。

a)將遠端RRU站點前傳接入作為傳輸業務接入需求開展傳輸規劃，以一張光纜網為目標導向，以綜合業務區為范圍開展C-RAN區域細分規劃，建議單個C-RAN區包括8~10個左右宏站物理點，區域面積為0.5～5km2，單個綜合業務區細分為3~4個C-RAN區。

b)開展面向C-RAN架構演進需求的接入機房規劃，選取條件良好的機房做為BBU集中設置點。機房位置建議選在一級分纖點周邊，有利于向上雙掛2個匯聚機房成環，對于機房面積，建議至少配置20 m2。

c)開展面向C-RAN演進的前傳接入規劃：現階段可考慮采用彩光實現前傳，單物理點可根據當前使用的頻點數及后續頻率擴容需求進行合理的合分波設計及傳輸纖芯配置。遠端站點接入點的選擇方面，共址站可優先利舊現有光纜路由，如宏站利舊匯聚接入環，微站利舊上聯光纜；跨綜合業務區站點，需要調整掛接，按新址方案，對于新址站點建議就近接入2級及以下光交，不建議直接通過一級光交接入，有利于節約主干纖芯資源。

3.3 提前完成天面優化整合，確保存量站址塔桅可用性

為解決5G建設天面資源緊張的問題，在盡可能利舊站址的前提下，結合天面資源現狀，按照以下優先級，準備優質空間給5G AAU：利舊抱桿—新建抱桿 —更換抱桿—天面整合（多端口天線）。

天面整合工作可以在通過單項工程提前在5G規模部署前開展，建議按照以下整改原則。

a)天面整合改造范圍為城區、縣城和熱點區域站點，農村和交通干道站點暫不作天面整合。

b)保持現有天面總數不變，原則上不新增天面系統也不減少天面系統（單天面的站點系統除外）。

c)盡可能5G天線和現有4G天線共用一套天面系統。

d)天面改造時需同步進行網絡優化調整，為網絡覆蓋穩定性，在天面改造整合過程中，盡量保持4G主要覆蓋層天面不動。

3.4 交直電源系統分類改造

交直電源系統改造一方面要考慮存量站點的現狀，另一方面考慮5G設備及后期演進情況，目前設備對交直系統的要求如表4所示。

表4 5G gNB設備對交直系統要求

改造原則及步驟：

a)動力配套：優先利舊原有機房，開關電源和電池，根據現場情況適當新增電源配套，滿足5G建設電源建設需求。

b)外市電：優先利舊原有外電。在外電不足的情況下，通過電池削峰，擴容等手段解決5G外電需求，最大限度降低建設成本，外市電改造是難點，可按照如圖3所示步驟完成改造。

圖3 交流系統改造方案

3.5 分場景建設差異化室分系統

室分建設場景非常多，結合5G業務特性和需求建議按照差異化滿足策略。

a)針對高價值區域建議采用數字化室分。

b)針對中價值區域采用皮基站+DAS。

c)針對低價值區域采用室外覆蓋室內。

d)針對特定場景使用5G信源饋入現有DAS系統。

結束語

建得好不是5G的目的，用得好才是5G真正的目的。5G網絡覆蓋將先從熱點地區，需求高的區域先行啟動，然后基于用戶和業務的需要不斷地發展推進。5G網絡的主要目標是實現萬物互聯、智聯社會，所以網絡部署策略、方式和4G網有所不同，更需要統籌考慮各個方面資源才能部署一張健壯、強大和靈活的5G網絡。

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