5G试验网配套设施技术参考V10.docx

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5G试验网配套设施技术参考V10

2018年5G试验网配套设施技术参考

V1.0）

中国铁塔股份有限公司

2018年3月

一、前言1

二、5G研发试验进展1

2.1标准制定1...

2.2频率划分2...

2.3技术研发3...

2.4试验网建设4...

三、5G基站设备变化5

3.1架构变化5...

3.2参数变化7...

四、配套设施实施原则.8

4.1总体原则8...

4.2电源配套实施原则8..

4.3铁塔实施原则9...

五、总结9

、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〔2017〕1891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（NSA5G标准R15版本发布，比原计划提前了半年。

NSA

R15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13GPP5G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3300-3400MHz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24.75-27.5GHz和37-42.5GHZ两个毫米波频段规划用于5G系统。

由于5G采用了3.5GHz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。

图2我国5G技术研发试验总体推进情况

2015

2017

201a

2II11

1*

1

||

|£22}

^93:

系境验证

1

_

■A■—

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

3.1架构变化

5G基站架构相对于4G发生了很大的变化，将由4GBBU

RRU两级结构演进到CUDU和RRU/AALE级结构，如图3所示。

回惟

图35GRAN功能模块重构示意图

CU（CentralizedUnit，集中单元）是原BBU的非实时

部分分割出来的部分，处理非实时协议和服务。

DU（DistributeUnit，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RRU

MassiveMIMO是5G的关键技术之一，MassiveMIMO天

线相对于传统基站天线，最显著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

区等咼容量场景。

MassiveMIMO天线通常与RRU合设，即天线与射频单元融合的AAU（ActiveAntennaUnit,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。

AAU二RRU伐线

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，CUDURRU/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/AAU

CU+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MassiveMIMO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:

CUffDU^+RRU/AAU

站点帳

ClJtDU

RRU

/]®2：

CU+MJ+RRU/AAU

RRL/AAURRU/AAAJRR^/WURRU/AAU

XTMtNR站

N*■■^B1■*■・sB事w■-B-!

M>B

方妄弓：

-t$（ENR

图55G基站部署方案

3.2参数变化

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3GPPR15版本的“CU和DU合设

+AAU”形态的MassiveMIMO基站，支持3.5GHz（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

BBU

AAU

功耗（W

规格

尺寸（mm

重量（kg）

功耗（W

华为

1400

64T64R

860X395X190

40

1150

中兴

3900

64T64R

799X399X161

45

1900

诺基亚贝尔

1660

64T64R

900X480X144

40

1500

大唐

1850

64T64R

895X490X142

47

1700

爱立信

1700

64T64R

520X978X150

43

1200

设备功耗大幅提升。

4G基站BBU功耗约为250WRRU功耗约为350W，5GMassiveMIMO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。

5GMassiveMIMO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5GMassive

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

（mm

RRU重量

（Kg）

RRU挡风面

积（貳）

合计重量

（Kg）

合计挡风面积

（貳）

移动4G

1285X309X130

12

0.397

400X300X100

12

0.120

24

0.517

1650X320X145

22

0.528

34

0.648

联通4G

1310X380X65

16.5

0.497

400X300X100

14

0.120

21.5

0.617

1310X265X86

14.5

0.347

28.5

0.467

电信4G

1310X265X86

14.5

0.347

400X300X100

14

0.120

28.5

0.467

1515X265X145

19.2

0.401

33.2

0.521

5GAAU

体积尺寸（mm）:

895X490X142,重量（Kg）:

47

47

0.438

四、配套设施实施原则

4.1总体原则

2018年三家运营商建设的5G试验网，将主要采用

3.5GHz频段的MassiveMIMO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。

4.2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。

4.3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利旧。

由于5G基站的射频指标要求尚未制定，5G基站与其他

系统的隔离度暂无标准，根据运营商的需求设置。

五、总结

目前，5G标准仍在制定之中，5G基站仍在不断完善，未来将会有更多的设备类型，体积、重量、功耗也会不断下降。

总部技术部将持续跟进5G研发试验进展和基站设备的变化，不断完善5G站点配套设施技术方案，及时优化、制定关于5G站点配套设施的参考性、指导性文件。