基于700M的5G网络天馈系统建设策略
陈锋波 吴俊华
【摘要】? ? 随着中国移动与中国广电关于5G 700M网络共建共享协议的签订，基于700M的5G网络将进一步加速5G在农村广覆盖、城市深覆盖的进程。从700M天线的选型出发，结合现网2/4/5G 天面的现状，从网络质量、建设投资、天面租金等方面，分析700M网络的天馈系统的建设原则及方案，以实现700M网络快速部署的目的。
【关键词】? ? 5G? ? 700M? ? 天馈系统
引言：
2019年6月，工信部正式为中国移动、中国联通、中国电信和中国广电四家企业发放5G牌照，中国广电也正式成为我国第四大电信服务运营商。700M因其在陆地蜂窝无线网上绝佳的传播性能而被称作“黄金频段”，获得传统三大运营商的青睐与垂涎。2021年2月，随着中国移动与中国广电700M 5G网络共建共享协议的签订，700M共建共享的大事件终于尘埃落定。
随着蜂窝通信系统的快速发展，站址/天面资源已成为运营商、铁塔的重要资源。大量热点站址已出现“多运营商、多系统、多代同堂”的局面。
截止2021年3月，三大运营商已建设5G基站进20万个，而700M网络的加入让天面资源紧张的现状进一步加剧。因此，700M网络的天馈系统建设策略对于700M网络的快速部署具有重要意义。
一、700M天馈建设要求
相较于中国移动的2.6G，700 M的波长更长，相应的，其天线阵子的尺寸也更大。此外，由于其阵子尺寸及间距限制，无法达到Massive MIMO所需要的空间分辨率，因此700M暂时无法实现Massive MIMO。为兼顾网络性能与实施可行性，设备厂家选择采用4通道RRU+射频天线的模式，作为700M 5G网络的天馈系统部署模式[1]。
由于天面环境本就异常复杂，受成本及空间限制，天面一般不具备新增一套独立天馈系统的能力。此外，还需考虑2.6G与4.9G的建设需求。因此，700M天线需尽可能与现有的系统通过多频多端口天线进行共享，以实现快速部署的目标[2]。
可供选择的700M天线理论上有三个“4通道（900M/1800M/700M）”与两个“8通道（FA/D）”灵活组合共计8种不同频段的多频天线组合，如“48（700M/D）”、“44488（900M/1800M/700M/FA/D）”等。但实际实施中700M与900M/1800M的整合时，需考虑三频能力;700M与FA整合时，也需考虑900M/1800M的储备需求。
因此，700M天线主要选型有以下四种：“单4（700M）”、“4+4+4（900M/1800M/700M）”、“4+4+4+8（900M/1800M/700M/FA）”与“4+4+4+8+8（900M/1800M/700M/FA/D）”。根据不同的天面布局，700M 天线选型主要有以下选择[3]：
二、天面改造原则
随着2G、4G、5G网络的持续建设，中国移动天线种类大概可分为单频900M、单频1800M、双频900M/1800M、单频FA、单频D、多频FA&D、3D-MIMO、多频44、多频4488天线、AAU等多种类型。在有涉及5G 2.6G工期的站点，前期已通过4+4双频天线、4488多频天线、拆D等方案对原天面进行适当收编整合，需对其进行差异化进一步改造;对于尚未涉及5G 2.6G工期的站点，则需进一步分析整合方案，以避免“翻烧饼”。
原则上，天面改造应利旧现有站址，严控新增站址、严控新增平台，加强对现有平台的整合。首先考虑对900M/1800M天线通过“4+4+4”天线进行整合收编，在不新增天面的情况下馈入700M;其次在涉及独立FA、D频段时，通过“4+4+4+8”、“4+4+4+8+8”天线进行整合收编。天面改造同时也需要避免过度整合，导致网络灵活性降低。天面改造应以“合理布局、降低成本”为目标，达到每小区“最佳三天面，最少两天面”的目标[4]。
三、700M天馈建设实施方案
根据中国移动无线网频率规划，GSM 900M、DCS 1800M保持2G以及NB-IoT的基础覆盖;FA为LTE的覆盖基础层，D频段的D3、D7、D8作为LTE的容量层;再加上5G 2.6G的100M，中国移动的天面现状呈现多系统、多制式天面共存的现状。结合天面现状，将天面按照现网天面数量细分为三种场景，对应的建设方案如下：
3.1 单天面场景
单天面场景可细分为GSM单天面与TDD单天面。GSM单天面时，需原位替换原GSM天线为“4+4+4”天线;TDD单天面时，可原位替换原TDD FA天线为“4+4+4+8”天线，或者替換原TDD D天线为“4+4+4+8+8”天线。此时，700M选择对应的4端口馈入，如图1所示：
3.2 双天面场景
1.GSM双天面：方案一：拆除900M以及1800M天线替换为900M/1800M 双频天线，空出平台安装700M独立天面;方案二：拆除900M天线，原位替换为“4+4+4”天线;其中方案一可利旧现网4+4天线，优先对900M、1800M进行天面整合，节约投资，同时4+4天线为老天线施工经验丰富;方案二考虑充分进行广电移动频段融合，优先将700M与900M天线进行整合。
2.GSM+LTE双天面：拆除GSM系统的天线，原位替换为“4+4+4”天线，实施后天面为“4+4+4”天线+LTE天线双天面。
3.GSM+NR双天面：拆除原GSM单频/双频天线，原位替换为“4+4+4”天线，实施后天面为“4+4+4”天线+NR天线双天面。
4.（GSM<E）+NR双天面：拆除原“4488”多频天线，原位替换为“4+4+4+8”天线，实施后天面为“4+4+4+8”天线+NR天线双天面。
3.3 三天面场景
1.GSM双天面+LTE：方案一：拆除900M以及1800M天线替换为900M/1800M 双频天线，空出平台安装700M独立天面;方案二：拆除原900M天线，原位替换为“4+4+4”天线，实施后天面为900M天线+“4+4+4”天线+LTE天线三天面。
2.GSM单天面+LTE双天面：拆除原GSM系统天线，原位替换为“4+4+4”天线，实施后天面为“4+4+4”天线+LTE天线三天面。
3.GSM+LTE+NR三天面：拆除原GSM系统天线，原位替换为“4+4+4”天线，实施后天面为“4+4+4”天线+LTE天线+NR天线三天面。
理论上，为700M新增独立4通道天馈系统在以上场景中均可作为备选项;前期5G工程实施中所使用的“4+4”天线以及“4488”天线也均可同位替换为“4+4+4”天线以及“4+4+4+8+8”天线，此类方案不再赘述。实际实施中，需考虑天面整合改造方案所需的设备及改造成本、新增独立天线方案的新增租金及建安成本、过度整合导致网络灵活度下降，以及适当的为后期系统的预留、维护便利性等因素，优先选择合理的天馈系统建设方案。
四、结束语
天馈系统的建设作为无线网络建设的重要节点，其难度大、周期长，是700M网络顺利推进的重要环节。700M网络天馈系统建设方案需综合考虑天面承载现状、网络质量、建设投资、天面租金等方面，灵活选择切实可行的技术方案。
參? 考? 文? 献
[1]曹广山，马丹，宋玉利，马云刚，马广辉.5G共建共享基础资源择优方案探讨[J].邮电设计技术，2021（02）：1-5.
[2]门少杰，刘博光，张力伟，栾英博.基于5G网络建设的天面改造方案研究[J].邮电设计技术，2021（01）：43-46.
[3]樊正茂，黄继恩.中国移动5G 700M天馈建设方案分析[J].广东通信技术， 2020， 40（12）：10-13+34.
[4]马东兴，邓安达，蔺琳，汪况伦，孟繁丽，李亚. 700 MHz工程天馈方案研究[A]. TD产业联盟、中国电子科技集团公司第七研究所《移动通信》杂志社.5G网络创新研讨会（2020）论文集[C].TD产业联盟、中国电子科技集团公司第七研究所《移动通信》杂志社：中国电子科技集团公司第七研究所《移动通信》杂志社，2020：5.
