基于共建共享的5G移动通信基站站址规划及布局研究

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷第5期   作者:唐铭明
[导读] 随着5G时代的到来,对基站建设的需求越来越大,移动通信网络的选址难度越来越大,因此基站站点的布局规划尤为重要。

        唐铭明
        身份证号码:45092419890809****

        摘要:随着5G时代的到来,对基站建设的需求越来越大,移动通信网络的选址难度越来越大,因此基站站点的布局规划尤为重要,本文以最新的国土空间规划政策文件为基础,从共建共享、各专项规划衔接等方面探索基于多学科的智能选址方法,探索基站密度、基站间距、基站间距的细分,确定共建共享风格控制等。
关键词 :移动通信;基站;5G;规划

1移动通信基站现状概况
        近年来,随着互联网技术的飞速发展和全球通信技术的广泛应用,无线应用空间不断扩大,无线通信技术已经融入到人们基本的日常生产生活中,固有的生产方式也发生了变化,在中国现代社会的发展中,移动通信技术是一种必然的发展趋势,这意味着人们在生活中逐渐拥有更多的高端技术,最终实现基于互联网和云的生活,运营商提供除基站主要设备外的物理设施,实现从共建共享到全服务的转变,移动通信网络的建设和升级已经进入了基本方法和工程应用的大发展时期。
2 5G移动通信基站站址布局策略
        2018年底,工业和信息化部正式确定了三家电信企业的5G频率,主要包括2.6GHz、3.5GHz和4.9GHz频段。5G频段使用高于4G网络,传输损耗越大,较弱的渗透能力,以达到连续报道,5G基站密度大大增加,和5G网络将异构三维网络以多工位密度,宏观与微观协作,高低搭配,室内外组合,在大规模部署的初始阶段,快速建立网络框架,以宏碁站的广泛覆盖,在中后期,通过微站和小区的划分,提高深度覆盖和吸收能力,采用2.6GHz和3.5GHz宏基站进行室外大面积连续覆盖,吸收部分热点流量,4.9GHz的宏站是对广域覆盖的补充,微基站和室内分布系统主要吸收热点交通,提高对局部盲区的覆盖,根据当前微基站的网络布局和业务发展、共建共享的需求进行布局。
3基于共建共享的5G移动通信基站站址布局规划
        基于共建共享的5G移动通信基站的基站布局主要包括:基于基站间距和基站密度的基站规模预测和基站布局规划,基站规模预测;通过对建设的网络基站的规模预估,根据第一无线信号传播环境和移动通信业务覆盖的区域分布类型,通过设置各种区域类型的无线信号链路预算参数计算出最大路径损耗值,通过适当的模型计算基站半径和单台覆盖,并实现共建共享的作用,具体过程如图1所示。

图1规模预测规划模型
        采用基于共建共享系统的基站密度划分,确定不同类型区域的覆盖半径,首先,有效覆盖区域的规划场景类型应按照一定的规则进行划分,结合主要地形特点,在规划区内建立无线传播环境和分布移动通信业务,以国家空间规划、各类专项规划和统计年鉴等要素为基础,并对接移动通信基站建设和管理的需求,划分为5个密度分区,13个类规划场景,规划为基本单元,超高密度区域;周边建筑以高层建筑为主,也有一些超高层建筑,建筑极其密集,平均建筑距离在10~20米左右,周边道路相对狭窄,人口密度非常高,高密度区域,周边建筑以小型高层建筑为主,建筑相对密集,平均建筑距离在10~20m左右,周边道路不宽,人口密度高,集中的地区,周边建筑以5~9层的多层建筑为主,也有少量9层以上的小型高层建筑,建筑密度一般,分布比较均匀。周边道路相对宽敞,人口密度高但集中,低密度区;它以5层以下的低层建筑为主,平均建筑间距宽,环境相对开放,人口密度低,区域边缘;建筑零星分布,环境开放,人口稀少,以旅游休闲人群为主。


        室外宏基站间距规划;5G链路预算和结果,链路预算是评价无线网络通信系统覆盖情况的主要方法,使用链路预算,可以计算出在各种环境下,为了保持一定的通信质量所允许的最大路径损耗,根据链路预算结果和传播模型,可以估计出满足覆盖要求的基站数量,由于受终端传输功率和终端天线信道的限制,5G覆盖容量和4G一样局限于上行链路,考虑到基站高度应有合理的范围,基站高度的低值和高值分别按以下基站高度计算:超高密度区、高密度区:25m、30m;集中区:20m、25m;低密度区、边缘区:25m、35m。
        规划站间距的确定:系统的基站间距和频带的高低、覆盖指标要求密切相关,系统总体的高频站点布局密度可以满足系统低频站点资源的要求,为了确保能满足各种系统资源的网站的需求,充分考虑网站,共建共享站距密度分区本文参照主流5G系统站距要求,具体如表1所示。
表1各场景区域的站间距和站址密度预测范围

        户外宏基站需求预测;根据站点间距和站点密度的选择范围,结合规划的覆盖面积和当前的网络规模,估算规划的基站总数。同时,可以根据不同的密度分区,计算每个密度分区中规划的基站总数。在确定基站间距和基站尺寸后,可以采用共建共享用地布局的方式进行场地布局。多原则规定,确定布局位置;布局原则符合城市总体规划和共建共享制度,基站规划应符合城市用地空间规划,合理布局5G站点,科学规划方法和手段,满足未来4/5G无线网络的覆盖要求。宏观与微观结合,室内与室外协调,5G网络对覆盖精度和三维组网有更高的要求。5G网络深度覆盖的总体思路将是通过宏观与微观组合、高低搭配、室内外协同实现三层异构组网。
        我们将继续开放资源,共建共享。按照“共享不新,可替代新”的原则,进一步推进“通信塔”和“社会塔”双向共享,优先通过升级现场存量房、塔、供电等配套资源,提升二级条件社会公共资源整体使用能力,整体建设铁塔的需求,要实现低成本、高品质的快速ate,整合库存场地,优化空间布局。在保证网络正常运行的前提下,本着共享网站布局的原则,盘活存量资源,新建需求离存量太近可进行整合,优化空间布局,提升空间资源共享和管理水平,提高运维利用率和效率,完善备份站点基础设施规划,满足建设需求。由于5G系统频段高、功耗高、带宽大的特点,70%以上的现有站点无法满足多家运营商的建设需求,应在现有站点附近规划备用站点,选址布局;在明确密度划分和站位间距的基础上,制定了共建共享的选址原则,并将选址原则转化为GIS机器语言进行智能选址,要将共建共享规划与“十三五”发展规划等专项规划充分融合,构建基于城市规划、交通等跨专业领域的多维规划模式,基于ArcGIS10.3进行选址,利用ModelBuilder在ArcGIS中建立智能选址模型,综合考虑密度分区、站点间距、场地密度,以及不同土地用途的优先顺序、环境安全距离等因素,初步确定了选址方案,同时,将人工检查和现场勘察相结合,优化现场布局,得到最终的布局方案。
4基于共建共享体系的基站风貌管控
        基站建设需要加强共建共享风格控制,与周边环境和建设相融合,减少不利的视觉冲击,可分为核心控制区、重点控制区和一般控制区三种类型,连接国土空间规划和相关专项规划,在核心控制区,对景观的要求最高,首选楼层塔楼,其次是地面塔楼,重点控制区有一般景观要求,可选择楼层或地面塔楼,在一般控制区,景观要求一般,地面塔楼优先,其次是楼层塔楼。
5结语
        本文梳理了移动通信基站建设、规划、管理、存在的问题以及5G基站的发展,结合共建共享的思路,根据指定的信息基础设施布局原则的计划和准备5G基站特别规划实现共建共享系统,和5G基站特别规划纳入国家空间计划,对接和共建共享各种特殊的计划,预留5G基站规划建设指标,确保5G通信基站建设顺利落地,实现惠国惠民、惠企的重要举措,共建共享的最佳模式仍然是第三方站建设,运营商租用站建设网络。
参考文献
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