8通道D 频段设备在深度覆盖中的应用
刁磊1,杨耕云1,张舒1,李静1,涂勇2
(1 中国移动通信集团云南有限公司,昆明 650034;2 中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司,重庆 400042)
摘 要 5G商用已经近一年时间,随着5G工程的持续建设,通信网络中存在大量4G设备可以利旧。本文探讨了如何
利用通信网络拆除的8通道D频段设备解决4G覆盖和容量问题。通过研究8通道D频段设备组网的通道重组技术,使用8通道D频段设备外接室分双极化板状天线对城中村和高负荷热点等场景进行深度覆盖。
关键词 利旧设备;通道重组;设计
中图分类号  TN929.5      文献标识码  A      文章编号  1008-5599(2021)05-0077-04
收稿日期:2021-03-18
运营商完成5G 建设后,城市主城区将实现5G 全覆盖,原有4G 宏站D 频段设备在5G 设备反开D 频段后
可以全量退网,退网的D 频段设备还未达到使用寿命,利旧作为设备全寿命周期管理的一个重要阶段,不仅可以降低设备闲置率,提高利用率,而且可以降低采购成本和维护成本,提升信息通信设备的整体使用效益,为信息通信建设提供强有力的硬件基础。4G 宏站D 频段设备退网设备可在农村热点区域使用,但由于农村热点区域数量有限,仍将有大量8通道D 频段设备剩余。在城区,8通道D 频段设备可以外接室分双极化板状天线对城中村和高负荷热点等场景进行深度覆盖。
1  技术可行性分析
利旧8通道D 频段设备组网的关键技术是通道重组技术。所谓通道重组技术是指将1个8通道RRU 进行通道重组衍生为4个小区。核心是将1个多通道的RRU 重组多个双通道RRU,然后利用重组后的多个双
通道RRU 实现多小区覆盖模式。在RRU 实体不变的情况下,通过通道重组技术,功能上实现多个RRU 的能力,既保证了20 MHz 带宽的优势,又保证有双流高速率下载的特性,同时增加了可吸纳流量的小区数。常规宏站1个扇区对应1个8通道的RRU,采用通道重组技术可将1个8通道的RRU 重组为逻辑上的4个2通道的RRU, 且重组后的4个逻辑通道可配置独立的天馈设备作为4个独立的小区。该8通道的1个RRU 可衍生4个小区,容量提升4倍。8通道D 频段设备情况如图1所示,8通道D 频段设备重组情况如图2所示。
2  工程设计思路
从解决覆盖和容量这两个网络规划及优化主题来
看,利旧D 频段设备都是非常重要的解决手段。从网络覆盖来看,利旧D 频段设备部署天馈系统可以解决室内盲区及干扰区域覆盖;从网络容量来看,利旧D 频段设备组网可以分散密集区域的话务量,从而减轻室外
的压力,降低室外的数量和配置。2.1 设计组网的要求
(1)开通LTE 情况下,1个8通道RRU 最多可重组为4个2通道小区或者4个单通道小区(剩余通道采用负载封堵或者关闭)。如果RRU 本身只开1个小区,那么可以带4组双路或8组单路传统分布系统或天线。(2)开通5G NR 情况下,1个8通道RRU 只能开1个小区,不能重组。如果考虑演进,那么建议4G 只做1个小区,保持和5G 小区数一致。
(3)8通道D 频段RRU 只支持单模,即5G NR 和4G 只能二选一。
(4)8通道D 频段RRU 之间不能进行小区合并。(5) 8通道D 频段RRU 每通道功率为25 W(室分D 频段RRU 每通道100 W 或160 W),功率较小,LTE 下折算子载波功率约为13.2 dBm (5G NR 下更低,约11.42 dBm),考虑3 dBm 的预留后仅为10.2 dBm。同时由于自身频段高,在规划设计时应该
尽量减少无源器件的使用以及减少馈线距离。2.2 利旧场景分析
利旧D 频道设备组网,使用的是宏频段频点。
为避免干扰,实施的场景需先清频。规划频点使用方案要做到提前规划、部署合理、清频检测、逐步实施和效
果检测。利旧D 频道设备可按照星型组网部署,有覆盖面积大和支路多等特点,但是也局限于设备安装位置和覆盖区域大小等问题。D 频道利旧设备多通道可带多天线,通道重组后其携带的天线数目是室分常用双通道RRU 的最大4倍天线数量,适合大面积场景区域深度覆盖,并不适用于结构简单和面积小等场景。利旧8通道D 频段设备外接板状天线的覆盖方式适用于城中村和地下停车场等存在覆盖盲区的场景。但是由于使用的是D 频段频点,采用该方式覆盖时要求覆盖区域具备同频重叠覆盖控制条件,且由于8通道D 频段设备单通道功
率较室分设备单通道功率低,外接天线不宜过多过远。
图1  8通道D频段设备图
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图2  8通道D频段设备重组图
大场景中场景等级容量通道重组
使用场景场景场景优先级需求容量
公共场所类场景会展中心高高-商场/商圈高高-移动自有营业厅高中-体育场馆中高-影剧院场馆中高-休闲娱乐场所低高-旅游景点高中-高铁高高-地铁高高-机场高高-火车站高高-汽车站高高-
垂直行业类场景写字楼中中部分可利旧企事业单位中低部分可利旧运营商办公区/
移动机房
高中-
工业园区中低部分可利旧酒店中低部分可利旧高校高高-
学校低中部分可利旧医院高高-
党政军高中部分可利旧
住宅类场景高层居民区中中利旧D频段低层居民区低中利旧D频段城中村中高利旧D频段
昌河北斗星
重要建筑功能区电梯高低利旧D频段
地下室高低利旧D频段
表1  D频段利旧设备适用场景
torco开了主覆盖区域,较好地解决了同频干扰情况。在具体
设计方案时,由于传统宏站8通道板状天线尺寸较大,
不便安装于1楼外墙,所以考虑采用室分板状天线进行
安装。设计方案为安装2台传统8通道D频段RRU于
1楼外墙,分别在1/2、5/6通道外接2副小型双通道买车都需要什么费用
板状天线,安装在电线杆(1楼高度)和1楼外墙上,
开通2个D3频点小区,覆盖城中村小巷。规划设备位
置如图3所示,主设备及天馈安装位置如图4所示。
3.2 试点效果
该试点灵活应用8通道D频段设备通道特性,
外接室内分布系统小型板状天线,美观简单,业主容易
接受,并且易于施工实施。节约成本的同时,提升覆盖
及负荷分担效果也很明显。
房车斯宾特房车从覆盖提升角度分析,站点开通后区域内D频段覆
盖有很明显的提升,RSRP不小于-105 dBm,采样点
由 92.78%提升至99.57%;平均RSRP从-96.23 dBm
提升至-78.16 dBm。覆盖对比结果见表2。
从业务负荷角度分析,站点开通后,区域内业务日
均增加30 GB左右,用户数增长接近100人左右,区域
结合设备特点和技术特性可得出D频段利旧设备适用于以下场景,见表1。
3  试点站点及覆盖效果
3.1 站点选择及设计方案
选取某省会城市城区大型城中村作为试点。由于建筑密集,该区域属于典型的深度覆盖不足场景。该城中村原有宏站已有D频段,为防止同频干扰,不能在宏站站址共址叠加。但是该区域建筑密集,底层覆盖较差,可以将8通道D频段设备直接安装于建筑1
楼的室外外墙上,这样既可以有效覆盖底层建筑,又与原有宏站错
图3  案例规划设备位置图
图4  案例现场设备及天线安装位置图
Application of eight channel D-band equipment in deep coverage
DIAO Lei 1, YANG Geng-yun 1, ZHANG Shu 1, LI Jing 1, TU Yong 2
(1 China Mobile Group Yunnan Co., Ltd., Kunming 650034, China; 2 China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Chongqing Branch, Chongqing 400042, China)
Abstract        Now 5G has been in business for nearly a year. With the continuous construction of 5G project, there are
a large number of 4G equipment in the network to benefi t the old. This paper discusses how to use the removed 8TR D-band equipment to solve the problems of coverage and capacity of 4G network. Through the study of 8TR D-band equipment networking channel reorganization technology, the 8TR D-band equipment is used to connect the dual polarized plate antenna in the room for deep coverage of urban villages, high load hot spots and other scenes.
Keywords      utilization of old equipment; channel reorganization; base station design
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高负荷小区从12个减少至10个,且新开通小区无干扰,无线信号覆盖增强效果明显。业务负荷情况如图5所示。
4  结束语
利旧设备设计不同于新建设计,关键在于设计思路既要符合利旧设备性能特性,又要满足网络覆盖和容量需求。本文为利旧8通道D 频段设备案例提
供了一种新型的解决覆盖和容量等网络问题的方法。在5G 加紧建设的大环境下,运营商会相应减少4
G 资源投入,可以进一步充分利用拆闲资源,解决通信网络问题,
从而达到降本增效的目的。
图5  区域业务负荷情况走势图
开通前RSRP 大于-105 dBm 采样点占比
开通后RSRP 大于-105 dBm 采样点占比
占比提升92.78%
99.57%
6.79%
表2  开通前后D频段覆盖对比