中國儲能網訊：隨著5G牌照的發(fā)放，運營商加快了5G建設和商用的步伐。國家高度重視5G建設，各地政府紛紛出臺相關政策支持5G建設，力爭建成全國領先的5G網絡，率先實現5G商用。5G比想象中來得更快，除基站外，終端產品也即將規(guī)模亮相。然而5G的技術特性決定了其建設難度高，為建設進度帶來了空前挑戰(zhàn)。
5G主要技術特征決定5G網絡建設的根本變化
5G和4G的根本區(qū)別是什么？僅僅是網速快一點？這是對5G狹隘的認識。事實上，5G具備三個典型特征。
高速度
網絡速度提升，用戶體驗與感受才會有較大提高，面對VR／超高清視頻業(yè)務時網絡才能不受限制，對網絡速度要求很高的業(yè)務才能被廣泛推廣和使用。
泛在網
隨著業(yè)務的發(fā)展，網絡業(yè)務需要無所不包、廣泛存在。如此一來才能支持更加豐富的業(yè)務，才能在復雜的場景中使用。泛在網在廣泛覆蓋和縱深覆蓋兩個層面給網絡建設帶來了巨大影響。
廣泛是指人類生活的各個地方需要廣覆蓋，如果覆蓋5G，可以大量部署傳感器，進行環(huán)境、空氣質量甚至地貌變化、地震的監(jiān)測，將非常有價值。
縱深是指雖然已經有網絡部署，但是需要進行更高品質的深度覆蓋。5G的到來，可把以前網絡品質不好的衛(wèi)生間、地下停車庫等區(qū)域都用5G網絡深度覆蓋。
一定程度上，泛在網比高速度更重要。單建一個覆蓋面積少、高速的網絡，并不能保證5G的服務與體驗，而泛在網才是5G體驗的根本保證。
低時延
5G應用的新場景包括無人駕駛、工業(yè)自動化的高可靠連接。人與人之間進行信息交流，可以接受140ms的時延，但140ms的時延難以滿足無人駕駛、工業(yè)自動化的要求。5G對于時延的最低要求是1ms，甚至更低。
因此，5G不僅比4G多了1G，它既繼承了4G移動通信的大部分特質，也在其基礎上有了根本的變革和演進。
制約當前5G建設的主要因素
變革與挑戰(zhàn)：大規(guī)模智能天線的應用加大配套改造難度
為實現5G的高帶寬，大規(guī)模智能天線成為標配，5G AAU集成了天線和RRU。根據目前發(fā)布產品的情況來看，64T64R、192振子的配置將成為運營商主要的設備形態(tài)，可為網絡帶來4~32倍的數據提速，但在技術升級變革的同時也給工程建設帶來了巨大的挑戰(zhàn)。相比原有的4G設備，5G AAU在重量和設備的迎風面積上均有所增加，所有主流廠家的AAU重量都在40kg以上，這樣就導致現有70%以上的塔桅不能滿足建設要求，同時由于5G AAU的設備類型會將重量集中在抱桿上部，對于樓頂站的承重建設要求較高，由此增加了配套改造成本，也加長了建設周期。目前主流5G AAU的參數如表1所示。
表1 當前主流5G主設備AAU參數對照表
規(guī)劃與現實：超密集組網加大站址獲取難度
由于無線信號頻率越高，傳播損耗越大，覆蓋距離越短，所以5G如果想要達到與4G同樣的覆蓋效果，需要建設更多的基站；同時，考慮到5G重點應用于VR/AR等高帶寬業(yè)務，要求網絡速率達到100M甚至更高，業(yè)務熱點區(qū)域的密集組網將是解決容量需求的主要手段，因此相比原4G組網，整體的站點規(guī)模將提升2～4倍。
由于5G基站的數量遠大于4G基站，無論是既有網絡的改造還是新建網絡都需要大量的新站址資源，因此，在5G網絡建設中，站址選擇也成為一大難題。目前三大運營商2G/3G/4G多種資源同時運營，考慮到共建共享，多數桿塔的天面資源已經用完，由于業(yè)主協(xié)調等因素，現有的部分樓面站址資源也面臨無法利用的情況，基于對站址結構和連續(xù)覆蓋需求的考慮，勢必引入大量的新址新建站來彌補覆蓋空洞。從某城市4G一期和5G一期建設規(guī)劃站址統(tǒng)計來看，5G新址站的比例明顯提高，如表2所示。
表2 4G/5G新址站建設比例
從上表可以看出5G的新址站是4G的3倍以上，這對物業(yè)選址提出了更高的要求，無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。
機會與博弈：如何平衡廣闊的前景和巨大的投入
每一個新技術的到來都會催生一大批新興產業(yè)，5G又會給整個移動互聯(lián)網帶來哪些影響？據估算，到2030年5G連接將超過10000億個，5G行業(yè)產值超過4萬億美元，相當于再造一個日本或德國。5G在智慧醫(yī)療、智慧城市、無人駕駛、工業(yè)自動化、4K/8K超高清等多個垂直行業(yè)將被廣泛應用。5G正以前所未有的速度改變社會，重構我們的想象。
屆時5G發(fā)展起來，哪些公司最受益？在這場盛宴中，電信運營商和設備供應商無疑是最大的受益者。然而建設5G的巨額投入與初期業(yè)務收入不確定性的矛盾也無法回避。5G網絡想要達到與4G相當的覆蓋效果，則5G基站數量不應少于4G基站的數量。以中國移動為例，當前全國4G基站數約245萬個，按照5G單站投資38萬元估算，如表3所示，建設245萬個基站至少需要投入9310億元，這是一個極其龐大的數字，約相當于中國移動集團9年的凈利潤之和。因此，目前既不能因為目前5G終端及業(yè)務應用不成熟而停下5G建設的步伐，也不能盲目地加大5G建設投資，以免造成投資效率低下和資源浪費。
表3 5G單站點投資估算
謊言與真相：5G能效高不等于功耗低
5G要支持大規(guī)模物聯(lián)網應用，就必須對功耗提出要求。5G技術的泛連接要求5G具備比4G更高的能效，傳送單位信息所消耗的能量比4G低一個數量級，或者說單位能量所傳送的信息增加了一個數量級。能效高是否意味著5G比4G更節(jié)能？如果這樣想就大錯特錯。5G基站在發(fā)射功率、帶寬、用戶連接數等方面較4G有了很大的提升，相同業(yè)務負荷下(5G傳送的信息比4G高一個數量級)，5G基站能耗較4G會大幅提升，根據某運營商省公司對主流設備廠家4G/5G設備的基站功耗對比測試，見表4，可以看出，5G基站的單站功耗大約是4G單站的2.5~3.5倍，目前單站滿載功率近3800W，AAU功耗增加是5G功耗增加的主要原因。
表4 5G設備功率實測
5G基站功耗和數量急劇增加，電源的供應問題已經成為最大難題，如何低成本地建設低能耗、高可靠和智能化的能源網絡，成為通信能源產業(yè)的全新命題。
如何破解當前5G建設困局
政府主導大局：進一步開放公共建筑降低電力成本
抓住政府高度重視5G建設的契機，運營商應與政府相關部門進行溝通協(xié)調，及時上報5G基站需求，合理利用政府資源，解決運營商5G基站選址難、進場難、電費貴的問題。具體舉措如下。
公共建筑免費開放：省級機關、事業(yè)單位、學校、醫(yī)院、國有企業(yè)要做表率，除法律法規(guī)明確規(guī)定不得開放的地方外，公共建筑應當免費開放。省國資委協(xié)調國有企業(yè)、省教育廳協(xié)調學校、省衛(wèi)生健康委協(xié)調醫(yī)院、省交通運輸廳協(xié)調交通運營企業(yè)開放公共基礎設施。
減免通信基站租金：省機場集團、省交通集團、地鐵集團等單位大力支持5G基站建設，盡量減免通信基站租金；整合各類桿塔資源，推進“一桿多用”智慧桿塔建設和改造；加強用電用地等資源要素保障，推動基站直供電改造，降低用電成本；開放公共建筑與物業(yè)資源。
轉供電改直供電：省發(fā)展改革委同電網等單位抓緊研究制定全省5G基站轉供電改直供電實施方案，出臺降低通信基站用電成本的政策措施。
單位電價優(yōu)惠：推動全省通信基站用電納入一般商業(yè)用電，享受峰谷電價優(yōu)惠。
加強共建共享：聯(lián)合共創(chuàng)未來
各運營商在建立5G基站建設及其配套站址、機房、管道等統(tǒng)籌建設和開放共享機制，編制5G基站建設規(guī)劃。
通信配套設施與主體建筑同步建設：5G網絡建設需要更多的通信管廊、站址、機房、電源等配套設施，需要與主體建設同步規(guī)劃、同步建設、同步驗收。
加大通信管道共享力度：省通信管理局要進一步探索“共網共用、共建共享”的建設運維模式，推動電信運營企業(yè)間加大通信管道共享力度。
加強新產品研發(fā)：確保技術領先
用新技術來為工程建設保駕護航，要求主設備廠家開發(fā)出更加豐富的產品形態(tài)、更先進的技術，給不同場景下5G建設提供更多的選擇，降低建設難度，提升設備能效。
加強參數調控降低能耗：后續(xù)可在低話務時段，通過關閉部分射頻通道下行功率的方式來節(jié)省能耗。當AAU監(jiān)測到下行符號發(fā)送時刻沒有數據發(fā)送時，可臨時關閉PA，節(jié)省PA靜態(tài)功耗，當監(jiān)測到有業(yè)務時采用智能喚醒的方式，這樣可最大限度優(yōu)化能耗，提升5G基站能源利用效率。
推進C-RAN組網：以C-RAN為目標，按照一次規(guī)劃、分步實施為原則，開展5G組網架構規(guī)劃；統(tǒng)籌考慮5G基站建設與4G搬遷改造，實現4G/5G C-RAN組網，可有效降低運營維護成本。
加快雙通道AAU研發(fā)：常規(guī)64T64R AAU集成了天線和RRU，體積大、重量重使得AAU的安裝場景嚴重受限。為解決排氣管、美化空調、射燈天線等特殊場景覆蓋站點，需要加快推出體積小、易于靈活部署的雙通道AAU產品方案，以滿足日益增加的特殊場景建設需求。
做好4G/5G協(xié)同：平衡好4G/5G的資源投放、網絡建設及優(yōu)化工作，加大推進1800MHz FDD建設力度；強化精細管理，通過現網能力挖潛、資源動態(tài)調度、4G/5G共模部署等手段，有效支撐業(yè)務發(fā)展。
結束語
5G網絡建設不可能一蹴而就，在建網初期可以根據覆蓋地區(qū)的實際情況，采用“一步規(guī)劃，分步實施”的方案，合理把控建設節(jié)奏。5G建設過程中，要充分利用好當前的有利政策，重點攻克選址難、進場難、電費貴等關鍵制約因素，同時運營商還可考慮基站共建共享，以降低5G網絡的站址選取難題和總體費用。
來源: 通信世界網
