5G基站技术及其工程建设思路研究

5G基站技术及其工程建设思路研究

林永通

（长讯通信服务有限公司，广东广州  510030）

摘要：5G移动通信技术的成功研发是通信工程领域的重大突破。通过应用5G移动通信技术可以极大地提高信息传输的速率，实现数据业务的集成化、智能化、多元化，从而进一步提升人类社会的信息化水平。为了加快5G网络的普及和应用，5G基站工程建设刻不容缓。基于此，对当下5G基站工程建设状况进行研究、整理和分析,阐述了5G基站建设所运用的关键技术以及5G基站建设所面临的现实障碍，并从多个角度提出一些5G基站工程建设思路，用以加快推进5G基站在我国各大城市的普及，提高5G基站建设成效，为相关工作人员提供理论参考。

关键词：5G移动通信网络；基站工程；技术分析；建设思路；

0引言

随着社会经济的快速发展，人们对于信息传输和资源共享的需求正在日趋提高。在这样的大背景下， 5G移动通信技术应运而生。该技术的研发不仅是通信领域的一次技术革新，也拉开了新的战略竞争的序幕。2019年，我国正式启动5G，明确了5G发展的定位和目标，并在各区域重点乡镇着手兴建5G基站。截至2022年，我国5G基站已达8万余个，有望在2025年前实现全区域5G网络覆盖。尽管5G基站的普及形势一片向好，但5G基站工程建设仍存在许多的现实障碍需要克服如基站运行耗能巨大、4G与5G标准不统一、基站天面空间受限等。5G基站的建设是5G网络部署的基础，具有巨大的现实意义。相关工作人员应加强5G相关技术研究，针对目前5G基站建设所面临的挑战，对症下药，不断完善和丰富5G基站建设理论和实践经验，积极探索提高5G基站工程建设效率和质量的有效路径。

15G基站建设的关键技术分析

1.1毫米波高频通信技术

毫米波高频通信技术是以频段为30GHz~300GHz，波长为1mm~10mm，介于微波和光波之间的电磁波作为信息传输媒介的通信技术。随着人们用户需求的不断提高，现有的无线频谱低端频率的利用已经趋近饱和，频谱资源日趋匮乏。尤其在5G技术投入应用后，即使采用一系列通信技术提高频谱的利用率，也不足以满足5G通信的发展需求。因此，开发高频段的频谱资源刻不容缓。于是，毫米波高频通信技术应运而生。通过应用毫米波高频通信技术可以有效解决诸多高频段频谱资源的利用难题，为高频通信的应用提供了发展可能。相较于低频通信，毫米波高频通信的应用具有大带宽、窄波束、传输质量高、抗干扰能力强等诸多优点，同时也存在通信不稳定等缺陷。目前对高频段通信技术的研发和应用尚不成熟，仍需进一步改进和完善。但毋庸置疑，高频段通信技术对于5G网络的部署和5G基站建设无疑有着巨大的应用价值。

1.2 5G空口技术

5G空口技术的应用可以有效提高5G网络信息传输速率和便利性，增强5G网络信号，扩大5G网络覆盖范围。目前5G网络建设可应用的空口技术分为高频新空口和低频新空口两种。高频新空口技术适用于覆盖面积不大、热点较高的通信环节。凭借极大的带宽信道以及高密度的设置方式，应用该技术可以实现高速率和高密度的信息传输。而低频新空口技术更适用于覆盖范围大、热点低、连续性强的通信场景。它能使5G网络的运行变得更加稳定。

1.3异构无线通信技术

异构无线通信技术的研发满足了用户日益多元化的通信需求。通信网络发展初期的网络形式为单层蜂窝网络，网络容量较小，数据传输水平较低。随着通信技术的不断发展，通过应用异构无线通信技术搭建的异构蜂窝网络逐渐替代了单层蜂窝网络，极大地提高了网络容量，满足了互联网蓬勃发展时间段的通信需求。而在5G网络应用大背景下，异构蜂窝网络又融入了D2D、小区部署等各类通信技术，其网络容量、数据传送水平和兼容性得到了进一步的提升，实现了多网络的融合联通，为5G网络的多领域应用提供了更多的发展可能。

25G基站工程建设面临的现实障碍

新时代背景下，社会对于通信网络应用纵深和广度提出了更高的要求。网络技术的应用不仅要满足用户高质量信息传输需求，还要推动社会智能化发展。因此，加快推进5G基站建设，实现5G网络全区域覆盖刻不容缓。然而，结合发展现状，5G基站工程建设仍存在许多的挑战。具体如下：其一、5G基站建设所需设备重量较大。相较于4G基站建设所用的设备，5G基站设备的重量普遍翻了一倍，需通过调整抱杆结构或新增抱杆来提高支撑力。其二、5G基站建设和运行耗能较多。5G基站设备的功耗整体是4G基站设备的数倍以上。相关工作人员在开展5G基站工程建设过程中必须充分考虑5G基站能耗，树立节能减排理念，加强绿色通信技术应用，并提前改造电源和适配设备，从而在保证设备运行稳定的同时降低能耗。其三、基站空间受限。基站空间受限包括站点空间受限和天面空间受限两种情况。大部分的5G基站都是建设于原有4G基站的基础上。新增的5G设备会严重挤占机房空间，造成机房拥堵，不利于后续设备维护。另一方面，在3G、4G、5G网络共存的情况下，基站天面空间资源出现严重不足，无法容纳5G AAU。

35G基站工程建设思路

3.1统筹规划，科学建设

5G基站工程项目涉及内容众多，专业性较强，风险性较大，建设过程会面临重重困难和挑战，需做好全面统筹规划。目前我国5G基站多集中在各区域的重点城镇，属于城市基础设施范畴，符合我国以点带面的5G网络部署策略。在建设前，相关工作人员需提前与当地城镇的城市规划部门进行沟通交流，阐明目的和要求，积极寻求城市规划部门意见，借由城市规划部门帮助择取5G基站建设地址，并预留好站址。与此同时，5G基站工程建设应秉持共建共享原则，联合电信企业、铁塔公司等相关企业单位，以需求为引领，共同规划，形成市场化合作的战略格局，从而提高5G基站工程建设效率。各合作方还应做好5G基站工程建设资源的整合和储备工作，集约利用现有的原基站站址、监控杆等基础设施，降低5G基站工程建设成本。在实际建设过程中，需重视5G基站机房布局设计，清点原基站的旧设备，及时淘汰退网设备，提高机房内部空间和机柜的利用率，并根据5G网络部署需求对机房内部进行整改，方便后续维护和故障排查。在天面整改方面，为了满足5G移动通信网络的安装需求，应统筹收编天面，新增抱杆和铁塔平台，完成相应的配套工作。如若没有条件新增抱杆，则可用支持多代移动通信网络的多模天线替代原有的天面，节省天面空间。除上述之外，5G基站工程建设所面临的外部阻碍也需得到解决。有关部门应加强5G技术和5G基站建设宣传工作，通过线上线下等渠道面向全体居民科普5G相关科学知识，宣扬5G网络的应用优势，消除部分居民对诸如“5G基站所产生的辐射会影响人的身体健康”此类谣言的恐惧，获得区域居民对5G基站建设的认可和配合。

3.2加强节能供电技术应用

5G移动通信网络性能虽然远远强于4G网络，但运行能耗也大大增加。建设和维持5G网络需要高能耗，这与绿色发展观相违背，不利于5G基站的普及和推广。因此，创新和应用绿色通信技术降低5G网络能耗，实现节能减排，成为了5G基站工程建设的重要课题。相较于传统的48V供电方式，新型240B的高压直流供电方式实现了长距离供电，可谓远端AAU供电，且损耗更小，解决了传统供电存在的线损和供电距离问题，十分适用于当下的5G基站组网建设。在蓄电池方面，为节省蓄电池资源，可以用锂电池来替换部分5G基站建设所用的蓄电池，既能提高环境适应性，又能差异化备电时长，避免语音业务中断。与此同时，机房内部的散热空调运行能耗是5G基站能耗的大头。各大运营商可以集中设置CU/DU池机房，拉远AUU，引入最新的节能减排相关技术，安装变频空调和新风降温系统，并组合应用新风降温系统、空调等各类散热装置，从而在保证散热性能的情况下尽可能降低空调能耗。除这些常规散热外，相关工作人员还可以从机房外部着手，通过在机房外部墙壁、房顶等涂抹诸如热反射隔热防腐涂层此类的绿色材料来进行环境降温。

3.3分层规划传输网络

5G基站工程建设应统筹兼顾光纤宽带网络建设，秉持“固移融合、综合承载”的原则，合理配置光纤、机房、传输设备等基础设施，实现资源共享。在前传网络建设方面，相关工作人员可以选择现阶段应用最为广泛的传统DRAN光纤直驱方式，通过裸纤连接AAU与BBU（DU），实现高质量、低延时、大带宽的信息传输。与此同时，波分复用技术也常被应用于前传网络建设。借由合波器将载有不同信息的，不同波长的光信号合成一束，经光纤传输后再用分波器将光束重新分解成光信号，完成信息传输。相较于光纤直驱，该方式可以有效提高光纤利用率，节省光纤资源。在中传网络和回传网络建设方面，倘若业务需求不大，相关工作人员可以继续沿用和改进原有的4G回传网络架构，将5G业务与现有的承载网和业务网衔接，统一承载和支持4G/5G业务。与此同时，在5G网络远期建设中，可以通过采用端分组增强型光传送网建设方案，发挥光传送网强大的组网能力，解决两种网络的互联互通和协调问题。

4结论

综上所述，加快推进5G基站工程的部署和建设是新时代我国通信事业发展的重要任务，对于普及5G移动通信网络，促进社会朝更加智能化的方向发展有着重要意义。5G基站是5G网络应用的支撑点。想要充分发挥5G技术的应用价值，就必须加强5G基站建设。相关工作人员应做好统筹规划，秉持共建共享原则制定建设方案，科学选择建站地址，合理调度资源，根据实际情况对原有基站进行改建或重新建设5G基站，分层规划传输网络，提高光纤的利用率，加强绿色节能技术的创新和应用，减少5G基站建设和运行的能源损耗，发展数字化室分系系统，增强室内网络的可控性，从而以较低的成本完成5G基站建设，实现高质量的5G网络部署。在国家、社会的支持和全体通信工作者的共同努力下，5G基站工程建设尽管面临理论欠缺、实践经验不足、技术瓶颈等难题，但一定会迎来更好的发展。

参考文献

[1]郭正平,杨慧,罗康宁.5G移动通信技术发展探究及其对基站配套影响研究[J].信息记录材料,2017,18(11):2.

[2]何毅.5G通信基站建设关键技术分析[J].移动信息,2020(4):2.

作者简介：林永通（1985-），男，广东清远，本科，机电工程师，一级建造师工程建筑，研究方向信息化智能化。