5G网络通信基站的建设与运维管理

摘要：针对大规模开展5G网络通信基站建设与改造现状，以解决无线5G网络通信基站规划建设与运行维护难题为出发点，分析基站专项规划思路，并对建设中应用的MR技术、64QAM技术、抗干扰技术进行详细探究，最终提出基站的运维管理要点，以期利用网络参数模型、故障精准定位、规范化維护、确保无线资源工参准确性，提高日常维护效率与效果。

关键词：5G网络通信基站；建设；关键技术；运维管理

大规模开展5G网络通信基站建设是我国深化无线网络整体建设的重要举措，也是实现国家信息化进入飞跃式发展阶段的关键行动。基于多年的探索，目前将5G网络通信接入用户宽带已成为流行趋势，且市场逐步完善，5G网络通信衍生出的各个产业链条也逐步降低资源成本、提高技术通用性，使5G网络通信整体造价大幅下降，因此，具备规模化建设5G网络通信基站的先决条件。但在批量化建设过程，各地区还需探索出科学可行的批量建设模式，基于此，对5G网络通信基站建设与运维管理的探究具有必要性。

一、5G网络通信基站专项规划思路

（一）规划思路

5G网络通信基站专项规划中，首先要着眼未来网络发展方向以及5G网络通信在多领域的应用，充分考虑智慧城市建设、媒体及信息娱乐应用、公共安全等多方面要点，结合现有网络结构单元的具体情况，对接运营商的实际需求，制定优先共享等建设策略确保现有资源得到充分利用，保障网络覆盖需求得到满足。接下来，针对性地完成通信方案编制，需要融合城乡规划，形成合理的通信规划思路，并建立起站址资源库，囊括新建基站资源库、现有基站资源利用资源库以及储备资源库[1]。最后，为保证获得最优规划方案，规划内容科学合理，规划目标最大程度与建设目标保持一致，需要进一步对规划细节进行分析与研究，主要包括以下方面：

第一，分析规划内容的合理性与精准性，形成规划方案后必须严格执行。规划方案是指导基站建设的重要依据，作用与意义重大，形成基站的规划方案后可以对具体建设范围进行确定，从而在合规合法下完成基站与基建建设，但必须保障规划方案在基站建设中严格、准确执行，避免基站实际建设中出现偏差。

第二，提高运营商需求分析深度，确保基站共享率。5G基站规划、建设、综合评估、资源整合过程中，应始终遵循集约化原则，基于此，全面掌握运营商现有基站建设与运营情况，结合即将建设新基站，从整体角度出发对目标网络进行规划整合，以期现有基站、网络资源得到充分利用，并达到预期网络覆盖率，克服5G基站建设中的问题，在不影响基站共享率基础上，减少基站建设数量。

第三，明确运营商未来发展方向，提前展开储备规划工作。5G基站规划过程中，要深入分析运营商自身的网络规划情况以及未来的发展走向，且统筹布局应始终围绕频段及技术特征展开，并与当地规划部门保持密切联系，尽力争取相关部门的协助与配合，尽早完成制定储备方案工作，助力网络技术发展，加速实现网络建设目标。

（二）注意事项

规划方案的制定属于前期工作，严格、规范、有效地落实规划才是真正诉求，实现前期工作价值的重要途径。结合基站建设工作经验，5G基站建设专项规划过程中，需要注意以下问题：

第一，精准对接运营商需求，规划方案制定的核心目标是为运营商提供优质服务，为此，规划过程中必须始终与运营商相关部门进行密切沟通，准确了解运营商需求，提高协同工作效率，改变被动规划局面，提高规划针对性，从而将规划方案审核周期缩短，高效完成网络建设，加快基站共享速度，获得运营商的高度认可。

第二，准确对接地区城乡规划，制定规划过程中，为保证接口常态化，真正参与到当地的城乡规划当中，要与当地规划部门构建起科学的接口机制，从而从当地通信基站建设与未来发展方面出发，对规划方案进行综合考量，既保证满足运营商需求，也不与当地规划发展出现冲突，从而使运营商存量基站以及新建基站资源拥有“身份证”，合法合规地完成基站建设，为日后的高效稳定运营奠定坚实基础。

第三，高效对接项目建设，为充分发挥规划的指导作用，保证基站基础建设生产力处于高水平，应做好与项目之间的对接，争取基站早日投产、早日运营，明确已建设基站资源的具体情况，以最优原则完成选址工作，确定实现网络共享的最佳位置，保证与运营商需求一致；且加强对接也是保证规划方案落地的关键措施，对提高基站资源利用效率有着重要现实意义。与地区规划、建设项目之间的对接是顺利建设5G网络通信基站的关键，不仅能够保证基站合法权益，使基站建设、运营均做到有法可依，也能够为后续运营减少压力，提高运营期间基站改善速率，实现三方共赢。

（三）基站专项规划对现网配套的具体影响

5G网络通信的最突出特点是频谱资源需求大，从而要求频率应始终保持在3GHz以上，但因小区半径偏小问题，基站间距离不得过远，因此决定5G基站建设数量远远超过4G基站，且5G基站功率以及设备都朝着小型化趋势发展，两者在配套上也呈现出截然不同的需求。

1.网络部署

5G基站设备功耗以及天线数量均有所增加，基站处理能力大幅提高，也使能耗增加，要求机房等基础设施按照更高标准建设。但为了节约成本，集中放置资源，可以提高资源利用率、共享率，通过减少基础设施建设数量实现降低成本；而按照原基站布设规则，将导致网络覆盖范围缩短至十余米，因此，必须增加基站数量，但应以小型基站为主，基于宏微结合方案解决现实问题。

2.分布式基站集中放置

目前网络建设趋势发生明显改变，正从广覆盖向深层覆盖转变，因此，基站建设过程中需要更多资源作支持，但由于现有资源不配套问题，导致可用率下降，尤其是最初建设阶段站点资源明显不足，导致基站建设难度加大、建设效率下降、整体建设周期延长。因此，可以考虑分布式基站（如图1所示），其优势主要体现在以下方面：

第一，减少机房建设数量，降低基站整体造价。AAU分布式基站建设方案简便，减少施工难题，提高建设效率。第二，利用DU集中配置资源，可以实现AAU站点远距离覆盖，也可以节约一部分资金，后续也可以在不影响电源正常供给下实现节能降耗。第三，分布式AAU基站可以将射频与基带两个单元分离，从而使基站建设对机房物业基础设施的要求降低，可以为物业协调工作减少一部分困难。利用分布式基站可以集中设置资源、拉远配套建设，有效节约建设成本，并不对电源供给率造成影响，体现基站建设的绿色环保性。

3.微基站与宏基站结合

微基站发射功率介于1～5W之间，小的微基站发射频率为百毫瓦级，其覆盖范围小，但微基站体积小、重量小，安装与运维上均相对方便；宏基站覆盖范围大，但不方便安装与运维。因此，实现两者结合，可以在保证覆盖效果的同时，降低基站建设难度。

4.确定5G基站未来发展方向

5G基站规划不仅需要满足目前建设需求，也要从长远角度做出考虑。从网络建设发展趋势来看，未来扁平化特征更加突出，由此出现的集中放置问题对基站配套建设有了更高要求，需要将电源包含在内，考虑合理的解决方案；5G网络通信中对通信质量有更高要求，可以采用高增益天线，因此，对杆塔等设施也提出高要求；基站越发小型化，为达到基本网络需求，通过射频上塔、带电上塔等方式会发生诸多安全问题，这也亟待解决；城区网络朝着微型化方向转变，为避免影响资源利用率，建设具备隐蔽功能微基站，可以联合路灯、监控杆等多项资源进行应用，但实际操作中还面临诸多实际问题需要解决；此外，诸多行业数据仍为条状，大数据、信息化建设并不完善，关于用户隐私保护、大数据开放方面还需要进一步优化，在打破数据孤岛现状、加快数据变现的同时，加强用户隐私的保护[2]。

二、建设5G网络通信基站的关键技术分析

（一）MR技术

MR技术是用于评估无线通信环境的技术手段，MR是测量报告的英文缩写，其可以对通信网络的UE状态进行了解，获取资源调度管理的依据，也可以上报用户使用无线环境的真实情况，因此，利用MR技术可以客观评价无线环境质量，真正反馈用户的体验情况。应用过程中，其采集信息并实时传回给网络管理员，网络管理员对信息内容进行处理与分析，提取有价值内容，制定优化无线网络通信性能的方案，具体功能如下：覆盖评估，其可以对移动通信中上下行信号强度进行渲染，准确、客观识别网络覆盖弱盲区，整个过程高效、低耗；网络质量分析，其实时采集24h×7天数据，对无线网络的上下行通信质量进行分析；越区覆盖分析，5G基站建设过程中越区覆盖范围如果过大，可能会对其他区域通信质量产生干扰，利用MR技术可以准确确定小区覆盖边界，快速判断有无越区覆盖情况，及时对网络结构进行调整；话务热点区域分析，锁定话务热点区域后，通过对区域话务密度、资源利用、具体分布情况的关联性综合分析，可以为后期扩容以及容量站点的建设规划提供依据[3]。

（二）64QAM技术

64QAM技术是指64相正交振幅调制技术，若网络使用同轴电缆，该项技术可以用于下行数据发送，其数据传输发生在6MHz信道中，具有传输效率高的优势，最高峰值传输速率可以达到38.015Mbps。在5G基站中，该技术实际应用中分为两个步骤：一是，调制。将获取的6比特数据组合形成一个映射，再利用多电平正交幅度完成64QAM中频信号调制，通过并串转换，使码流由两路并行转变为一路串行，可以使速度提高1倍，码流也由二进制转变成八进制，完成后则可使输出调制后形成的RF信号[4]。二是，解调。传输5G网络信号过程因受到载波以及环境因素的影响，会在噪声干扰下出现畸变，畸变较小时直接判断是O还是I，但畸变严重时由于不能直接对信号做出判断，则要通过硬判断或软判断方式高效、精准进行信号识别。

（三）抗干扰技术

5G网络通信基站建设过程中内部需要部署诸多无线设备，设备过多也会彼此产生干扰，干扰程度主要受设备自身故障、频道发射错误信号等的影响，对网络质量影响较为严重，或设备安装与配置出现不规范，降低发射信号的灵敏度。以上干扰均属于无线电干扰，想从源头控制干扰问题的产生、保障信号稳定，需要在设备安装时完成全电磁检测，将可能出现的干扰控制在最低，后期则通过运维管理规律检查发电设备，对存在问题做出及时处理，抑制干扰信号的产生。

三、5G网络通信基站运维管理

大规模、批量式进行5G基站建设后，需要考虑如何保证5G网络稳定运营，结合目前技术条件以及5G网络应用需求，可以从以下方面开展运维管理工作。

（一）故障精准定位

5G网络通信基站需要高等级的保障，要求运维人员能够快速确定故障位置、制定故障处理方案、形成合理有效的修复计划，尽可能缩短业务中断时间。同时，要对告警信息进行优化，从多维度完成分析故障规则之间的关联，针对关联建立起案例信息库，汇总与存储用户申告、断站、停电、物业逼迁信息、传输故障、灾害预警信息等多种类型告警信息的关联性分析结果，并使可以由省级集中处理的工单不再下派到片区或网格内；并在5G网络通信运营中开启故障定位，不断在故障定位中获取信息，以便第一时间得到相关专业部门的快速响应，按照故障后提示的相关信息，快速修复，使业务尽快恢复正常。

（二）规范化维护

运维管理队伍必须全面摸查5G网络的覆盖情况，根据运维工作内容制定维护工作标准，实现对5G网络通信基站的标准化管理。日常通过基础维护以及专项整治两项活动，对基站運行异常进行处理，并发挥标杆的带头示范作用，引起运维人员对工作的重视，并利用宣传标牌、维护应急等措施使5G基站在线率达到99%以上。此外，应尽快实现5G基站运维流程、安全维护、基站管道线路保护标准在全省的统一，从而预防因运维标准不一致造成的迫迁或中断[5]。

（三）确保无线资源工参准确

5G基站密度的增加，使负责记录现场网络资源情况的工参系统工作强度提升，并要求工参系统记录要达到100%准确，才能规避运维工作中的误差。但由于5G基站运营中需要工参系统记录的内容增多，应考虑优化宏站，使微站以及室分维护档案之间形成一个闭环流程，并夯实运维队伍技能，提高资料管理效能，使工参系统功能更加完善、稳定，可以满足5G基站运营需求，也可以满足下阶段建设更大规模无线网络的需求。

四、结束语

综上所述，5G网络通信基站建设与运维管理当中存在诸多难题需要克服，文章从专项规划、技术应用、运维管理三个部分对5G基站建设作出思考，结合现有条件、5G网络情况以及推进需要，给出每个阶段建设策略以及处理困难与阻碍的方法，希望能够规范建设，把握好运营细节，提高5G基站业务承载能力以及差异化服务能力。

作者单位：金伟 中国铁塔股份有限公司连云港市分公司

参  考  文  献

[1]梁春，李祥锋.青岛市5G通信基站空间布局规划探讨[J].规划师，2021，37（07）：51-55.

[2]于建飞. 5G移动通信基站电磁环境分析与管理方法[D].北京邮电大学，2021.

[3]张朋飞. 5G通信基站软件开发项目进度管理的研究[D].北京邮电大学，2021.

[4]李鑫维. 5G移动通信基站基带处理板卡数字硬件设计与实现[D].中国科学院大学（中国科学院大学人工智能学院），2020.

[5]刘柱辉.基于5G网络的通信基站建设与维护[J].电脑与电信，2020（04）：45-47，55.

金伟（1986.12-），男，汉族，江苏连云港，大学本科，工程师，研究方向：通信基站建设与维护。