基于效能领先的5G无线覆盖解决方案.pdf

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2022-04-14

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2021/12/DTPT

—————————

—

收稿日期：2021-11-20

1 概述

随着 5G 商用的到来，全球越来越多运营商已规划

或启动 5G 网络建设。但与此同时，全球运营商正面临

着营收增长放缓与 5G 建网成本上升的双重挑战，一方

面高饱和市场、4G 流量价值回落的大环境下，移动服

务收入无法支撑持续增长，甚至出现负增长，运营商

总体营收增速持续下滑，而 5G 垂直行业又处于探索

期，盈利模式还有待挖掘；另一方面 5G 设备成本是 4G

的 2~3 倍，5G 基站单站能耗也是 4G 的 2 倍以上，运营

电费高昂，同时大量存量基站的电力配套系统需要改

造，改造费用高、周期长。

5G 无线网络覆盖主要分为广域覆盖、深度覆盖和

热点覆盖。广域覆盖是在保证容量的前提下，要求单

站覆盖距离越大越好，以减少基站建设数；深度覆盖

是针对室外或室内的弱覆盖或盲覆盖区域进行定制

化补盲覆盖；热点覆盖主要针对用户密集或容量需求

极高的场景，提升系统容量吸收能力。三者概念不

同，需求不同，不能混淆，应区别对待（见图 1）。

2 5G 无线网分场景部署方案

基于 5G 无线网不同场景的覆盖需求，结合运营商

基于效能领先的

5G 无线覆盖解决方案

5G Wireless Coverage Solution Based on Leading Efficacy

关键词：

5G；效能；分场景；按需配置；广域覆盖；16TR

doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2021.12.008

文章编号：1007-3043（2021）12-0040-04

中图分类号：TN929.5

文献标识码：A

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

摘要：

基于运营商 5G 无线网部署面临的挑战和不同场景的覆盖特点，提出了“基于场

景，按需配置，兼顾全域覆盖和经济建设”的 5G 无线网部署思路，并通过对

16TR 与 32TR 基站系统全方位的对比分析，得出如下结论：16/8/4TR 是广域覆

盖场景主流配置，64T/32TR 是热点场景的增强配置，而 16TR 是一般城区广域

覆盖场景最佳配置。

Abstract：

Based on the challenges faced by operators in the deployment of 5G wireless networks and the coverage requirements of dif-

ferent scenarios，it proposes a 5G wireless network deployment concept of "Solutions based on scenarios，allocation based on

demands，considering overall coverage and economic construction in the same time" .Through a comprehensive comparison

and analysis of 16TR and 32TR base station systems，it comes out a conclusion that 16/8/4TR is the main solution for wide ar-

ea coverage scenarios，64 / 32TR is an enhancement solution for hotspot coverage，while 16TR is best choice for wide area

coverage in general urban area.

Keywords：

5G；Efficacy；Scenarios based；Allocations based on demands；Wide area coverage；16TR

孙善球，林学进，赵娜，曾晨（京信通信技术（广州）有限公司，广东广州 510663）

Sun Shanqiu，Lin Xuejin，Zhao Na，Zeng Chen（Comba Telecom Technology（Guangzhou）Co.，Ltd.，Guangzhou 510663，China）

孙善球，林学进，赵娜，曾晨

基于效能领先的 5G 无线覆盖解决方案

无线通信

Radio Communication

引用格式：孙善球，林学进，赵娜，等 . 基于效能领先的 5G无线覆盖解决方案［J］. 邮电设计技术，2021（12）：40- 43.

邮电设计技术/2021/12

无线网络部署所面临的双重挑战，5G 无线网的部署思

路应该“基于场景，按需配置，兼顾全域覆盖和经济建

设”，具体可分为以下 3 种分场景部署方案（见图 2）。

方案 1：全域按需配置，即热点场景采用 64/32TR，

中等容量场景广域覆盖采用 16/8TR，低容量场景广域

覆盖采用 8/4TR。

方案 2：在方案 1 基础上，为降低网络规划难度，按

照覆盖区域的总体容量大致选择覆盖方案，密集市区

采用 64/32TR，一般城区广域覆盖采用 16/8TR，乡镇农

村广域覆盖采用 8/4TR。

方案 3：“1+1”多频叠加配置，即以中低频（sub 2.5

GHz）4TR 进行全网广域覆盖，形成一张 5G 基础覆盖

网，以中高频段（sub 2.5 GHz）作为 5G 容量层，一二线

城市采用 64/32TR，其他城区广域覆盖场景采用 16/

8TR。

3 16TR/32TR 基站系统对比分析

众所周知，当天线口馈入的总功率需求一定时，

基站系统覆盖范围由天线增益决定；当天线口馈入的

总功率需求相同时，基站系统能耗差别由 Radio 效率

决定。

3.1 16TR/32TR 天线阵列设计原理

16TR/32TR 基站系统配套天线阵列共有 8 列，每

列在垂直方向均有 12 个辐射单元。16TR 每列天线在

垂直方向通过机电移相器对每个辐射单元进行独立

的连续相位调整，阵列间距设计自由度大，可以在

0.55 λ~0.95 λ 范围内灵活选择，找到增益和副瓣的最

佳平衡点，根据过往成功的设计经验，最终辐射单元

图 1 5G 无线网络覆盖类型及典型场景

图 2 5G 分场景部署方案示意图

广域覆盖

深度覆盖

热点覆盖

地区广域覆盖场景 16/8TR

密集市区市区县城乡镇

农村

方案 2

方案 1

64/32TR

一二线城市：64/32TR

密集市区市区县城乡镇

农村

方案 3

广域覆盖场景 4TR

64/32TR

16/8TR

8/4TR

叠加配置

按需配置

城区广域覆盖场景 16/8TR

孙善球，林学进，赵娜，曾晨

基于效能领先的 5G 无线覆盖解决方案

无线通信

Radio Communication

2021/12/DTPT

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收稿日期：2021-11-20

1 概述

随着 5G 商用的到来，全球越来越多运营商已规划

或启动 5G 网络建设。但与此同时，全球运营商正面临

着营收增长放缓与 5G 建网成本上升的双重挑战，一方

面高饱和市场、4G 流量价值回落的大环境下，移动服

务收入无法支撑持续增长，甚至出现负增长，运营商

总体营收增速持续下滑，而 5G 垂直行业又处于探索

期，盈利模式还有待挖掘；另一方面 5G 设备成本是 4G

的 2~3 倍，5G 基站单站能耗也是 4G 的 2 倍以上，运营

电费高昂，同时大量存量基站的电力配套系统需要改

造，改造费用高、周期长。

5G 无线网络覆盖主要分为广域覆盖、深度覆盖和

热点覆盖。广域覆盖是在保证容量的前提下，要求单

站覆盖距离越大越好，以减少基站建设数；深度覆盖

是针对室外或室内的弱覆盖或盲覆盖区域进行定制

化补盲覆盖；热点覆盖主要针对用户密集或容量需求

极高的场景，提升系统容量吸收能力。三者概念不

同，需求不同，不能混淆，应区别对待（见图 1）。

2 5G 无线网分场景部署方案

基于 5G 无线网不同场景的覆盖需求，结合运营商

基于效能领先的

5G 无线覆盖解决方案

5G Wireless Coverage Solution Based on Leading Efficacy

关键词：

5G；效能；分场景；按需配置；广域覆盖；16TR

doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2021.12.008

文章编号：1007-3043（2021）12-0040-04

中图分类号：TN929.5

文献标识码：A

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

摘要：

基于运营商 5G 无线网部署面临的挑战和不同场景的覆盖特点，提出了“基于场

景，按需配置，兼顾全域覆盖和经济建设”的 5G 无线网部署思路，并通过对

16TR 与 32TR 基站系统全方位的对比分析，得出如下结论：16/8/4TR 是广域覆

盖场景主流配置，64T/32TR 是热点场景的增强配置，而 16TR 是一般城区广域

覆盖场景最佳配置。

Abstract：

Based on the challenges faced by operators in the deployment of 5G wireless networks and the coverage requirements of dif-

ferent scenarios，it proposes a 5G wireless network deployment concept of "Solutions based on scenarios，allocation based on

demands，considering overall coverage and economic construction in the same time" .Through a comprehensive comparison

and analysis of 16TR and 32TR base station systems，it comes out a conclusion that 16/8/4TR is the main solution for wide ar-

ea coverage scenarios，64 / 32TR is an enhancement solution for hotspot coverage，while 16TR is best choice for wide area

coverage in general urban area.

Keywords：

5G；Efficacy；Scenarios based；Allocations based on demands；Wide area coverage；16TR

孙善球，林学进，赵娜，曾晨（京信通信技术（广州）有限公司，广东广州 510663）

Sun Shanqiu，Lin Xuejin，Zhao Na，Zeng Chen（Comba Telecom Technology（Guangzhou）Co.，Ltd.，Guangzhou 510663，China）

孙善球，林学进，赵娜，曾晨

基于效能领先的 5G 无线覆盖解决方案

无线通信

Radio Communication

引用格式：孙善球，林学进，赵娜，等 . 基于效能领先的 5G无线覆盖解决方案［J］. 邮电设计技术，2021（12）：40- 43.

邮电设计技术/2021/12

无线网络部署所面临的双重挑战，5G 无线网的部署思

路应该“基于场景，按需配置，兼顾全域覆盖和经济建

设”，具体可分为以下 3 种分场景部署方案（见图 2）。

方案 1：全域按需配置，即热点场景采用 64/32TR，

中等容量场景广域覆盖采用 16/8TR，低容量场景广域

覆盖采用 8/4TR。

方案 2：在方案 1 基础上，为降低网络规划难度，按

照覆盖区域的总体容量大致选择覆盖方案，密集市区

采用 64/32TR，一般城区广域覆盖采用 16/8TR，乡镇农

村广域覆盖采用 8/4TR。

方案 3：“1+1”多频叠加配置，即以中低频（sub 2.5

GHz）4TR 进行全网广域覆盖，形成一张 5G 基础覆盖

网，以中高频段（sub 2.5 GHz）作为 5G 容量层，一二线

城市采用 64/32TR，其他城区广域覆盖场景采用 16/

8TR。

3 16TR/32TR 基站系统对比分析

众所周知，当天线口馈入的总功率需求一定时，

基站系统覆盖范围由天线增益决定；当天线口馈入的

总功率需求相同时，基站系统能耗差别由 Radio 效率

决定。

3.1 16TR/32TR 天线阵列设计原理

16TR/32TR 基站系统配套天线阵列共有 8 列，每

列在垂直方向均有 12 个辐射单元。16TR 每列天线在

垂直方向通过机电移相器对每个辐射单元进行独立

的连续相位调整，阵列间距设计自由度大，可以在

0.55 λ~0.95 λ 范围内灵活选择，找到增益和副瓣的最

佳平衡点，根据过往成功的设计经验，最终辐射单元

图 1 5G 无线网络覆盖类型及典型场景

图 2 5G 分场景部署方案示意图

广域覆盖

深度覆盖

热点覆盖

地区广域覆盖场景 16/8TR

密集市区市区县城乡镇

农村

方案 2

方案 1

64/32TR

一二线城市：64/32TR

密集市区市区县城乡镇

农村

方案 3

广域覆盖场景 4TR

64/32TR

16/8TR

8/4TR

叠加配置

按需配置

城区广域覆盖场景 16/8TR

孙善球，林学进，赵娜，曾晨

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无线通信

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