2018年5G试验网配套设施技术参考V1.0.doc

1、12018 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 月目 录一、 前言 .1二、 5G 研发试验进展 .12.1 标准制定 .12.2 频率划分 .22.3 技术研发 .32.4 试验网建设 .4三、 5G 基站设备变化 .53.1 架构变化 .53.2 参数变化 .7四、 配套设施实施原则 .84.1 总体原则 .84.2 电源配套实施原则 .84.3 铁塔实施原则 .9五、 总结 .91一、 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

2、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20171891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

3、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2动下，5G 标准化进程不断提速。2017 年 12 月，首个非独立组网（NSA）5G 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

4、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 mMTC(广域大连接)在内的全部 5G 场景，满足 5G 全业务需求。 图 1 3GPP 5G 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3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

5、.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、

6、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、4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

7、 2 我国 5G 技术研发试验总体推进情况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52018 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 4G BBU、RRU 两级结构演进到 CU、DU 和 RRU/AAU 三级结构，如图 3 所示。图 3 5G RAN 功能模块重构示意图CU（Centralized Unit，集中单元）是原 BBU 的非实时部分分割出来的部

8、分，处理非实时协议和服务。DU（Distribute Unit，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。Massive MIMO 是 5G 的关键技术之一，Massive MIMO6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、商业区等高容量场景。Massive MIMO 天线通常与 RRU 合设，即天线与射频单元融合的 AAU （Active Antenna Unit,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

9、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。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，CU、DU、RRU/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/AAU、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 Massive MIMO 基站；在 5G 网络部署初期，也将主要采用

10、“CU 和 DU 合设+RRU/AAU”的设备方7案。图 5 5G 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 3GPP R15 版本的“CU 和 DU 合设+AAU”形态的 Massive MIMO 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BBU AAU厂家功耗（W） 规格 尺寸（mm） 重量（kg） 功耗（W）华为 1400 64T64R 860395190 40 1150中兴 3900 64T64R 799399161 45 1900诺基亚贝尔 1660

11、64T64R 900480144 40 1500大唐 1850 64T64R 895490142 47 1700爱立信 1700 64T64R 520978150 43 1200设备功耗大幅提升。4G 基站 BBU 功耗约为 250W、RRU功耗约为 350W，5G Massive MIMO 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。5G Massive MIMO 基站 AAU 频段更8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

12、额外的影响。主要的影响体现在 5G Massive 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（)RRU体积尺寸（mm）RRU重量(Kg)RRU挡风面积（)合计重量(Kg)合计挡风面积（)1285309130 12 0.397 24 0.517移动 4G1650320145 22 0.528 400300100 12 0.120 34 0.648131038065 16.5 0.497 21.

13、5 0.617联通 4G131026586 14.5 0.347 400300100 14 0.120 28.5 0.467131026586 14.5 0.347 28.5 0.467电信 4G1515265145 19.2 0.401 400300100 14 0.120 33.2 0.5215G AAU 体积尺寸(mm)：895490142，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 Massive MIMO 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。