一、前言
随着 5G 网络的快速建设， 网络部署的深入， 用户渗透率逐步提升， 5G 网络的建设向着更广的区域进行部署。作为在城市中有着重要的位置的城中村， 5G 网络的建设能有效解决城中村居民不断上涨的数据流量需求， 提升用户上网体验。
二、城中村 5G 网络覆盖
2. 1、城中村无线网络现状
由于缺乏统一的城市规划和管理， 城中村内楼房密集，布局结构混乱， 高低不一。但随着城市的快速发展， 城中村以其低廉的房租， 吸引着大量的外来劳务人员居住， 该部分住户以年青人居多， 对无线网络的数据和话务流量需求比较大。
城中村区域内高低层混合居民楼不断涌现， 采用宏基站进行网络覆盖过程中由于建筑物间的遮挡， 导致城中村低层覆盖效果非常差。而在城中村建设室分系统的覆盖效果容易受村民反对等原因影响， 选址较为困难， 造成室分系统覆盖效果也不理想， 存在着较多的覆盖盲点和弱覆盖区域。一方面城中村巨大的通信市场潜力， 另一方面非常差的网络信号覆盖， 城中村的无线网络建设成为各运营商工程部门的覆盖难题。
2. 2、城中村 5G 覆盖难点
当前国内 5G 网络的采用的频率较高， 远高于现有 4G 系统， 信号传播衰减更大， 单站点的覆盖范围更小， 网络拓扑结构的站间距需要相比 4G 网络进一步减小， 在对同一城中村区域进行 5G 网络覆盖时需要建设更多的站点。5G 和 4G 网络参数对比如表 1：
当前 5G 系统无线主设备 BBU 和 AAU 单元的功耗 4G 基站的 3~4 倍， 在与城中村共址建设时给现有基站机房电力系统带来了非常大的压力；同时 5G 基站天馈部分的 AAU 单元由于采用大规模多输入多输出技术， AAU 单元重量和体积都比较大， 需要对现有基站天馈杆塔进行相应的改造才能满足 5GAAU 单元的安装要求。
三、城中村 5G 网络建设思路
3. 1 分层密集混合组网
结合 5G 设备特点和无线网络的建设经验， 针对城中村范围大、 用户密集、 建筑物高低不一， 空间狭小的特殊场景，城中村 5G 网络可采用分层密集混合组网方式进行建设：第一层的宏基站解决城中村的连续覆盖；第二层的杆 / 微站来解决狭小道路等弱覆盖区域；第三层的室分系统针对性解决城中村热点等高容量楼宇深度覆盖问题。城中村 5G 网络三层分层密集混合组网如图 1 所示。
3. 1. 1 第一层：高层 64TRX 宏基站
将城中村结合村道情况进行网格划分， 每个区域内建设一定数量的高层 5G 宏基站。该部分宏站点一般共址现有城中村内无线 4G 基站站址， 将天线高度设置在 30~40 米左右，站点天馈配置采用 64TRX， 形成 5G 网络的连续基础覆盖。5G系统 AAU 单元发射端和接收端配置了方向可控的有源天线单元， 其水平和垂直维的覆盖能力均优于 4G 系统， 因此 5G 宏基站的下倾角可在 4G 系统的基础上适当下压， 以避免出现越区覆盖的问题。
3. 1. 2 第二层：灵活的杆 / 微站
杆 / 微站为城中村 5G 网络的深度覆盖和热点分流提供了快速补充的可能， 是城中村 5G 网络建设的重点。通过第二层 “小巧、 灵活、 快速” 杆 / 微站的建设， 保证 5G 网络的易管理、 可扩展、 高可靠性， 快速形成 5G 立体组网。杆 /微站天线挂高尽量安装在 6~ 8 米， 天线点位可选在路边杆塔或楼房二三层位置。
当前设备厂家推出的室外 5G 微小基站， 具备了支持多频段和多制式的能力， 一次部署可实现多模多频无线网络同时覆盖。如图 2 所示的两种微小站设备：图 2 所示的微小基站远端 A 型设备采用书本式造型， 大小如何一个 Pad， 天线可灵活选择内置外置， 支持 AC 供电， 支持多种安装方式， 例如贴墙安装， 易于隐藏。图 3 所示的微小基站远端 B 型设备，采用天线阵子和有源模块一体化设计， 支持天线 4T4R， 总输出功率 40W（10W/ 天线） ， 体积 12L， 功耗小于 200W， 支持 3. 5G和 4. 9G频段， 可采用挂墙或灯杆安装， 特别适合 5G热点覆盖、超密集组网等场景， 有效解决了宏基站建设过程中阻力重重、效果差的问题。
3. 1. 3 第三层：有源数字室分系统
在室外宏站因楼房阻挡的阴影区无法有效覆盖， 杆 / 微站无法满足容量需求的情况下可采用 5G 有源数字室分系统进行针对性覆盖。通过建设 5G 有源数字室分系统来实现室内流量热点区域的覆盖， 满足城中村楼宇室内深度覆盖和容量的需求， 有效提升网络质量水平。有源数字室分系统在 4G时代就开始建设， 支持 4T4R， 系统施工难度小， 部署简便，设计难度大大降低， 像城中村中的学校、 超市卖场等场景均可采用 5G 有源数字室分系统来解决容量需求。
3. 2 与现有 4G 基站协同
在城中村 5G 网络建设因选址站点建设密度不足时很容易出现弱覆盖的问题， 为了保证覆盖效果， 在城中村 5G 网络建设时需考虑对 5G 和 4G 网络进行协同组网。5G 站点优先保证城中村热点地区、 用户密集区域的覆盖需求， 利用 5G 大宽带和大容量特性， 实现热点区域容量提升， 缓解热点区域的移动数据拥堵情况。对于 5G 网络暂时无法覆盖的区域， 利用4G网络频段低、 绕射能力强、 广覆盖的优势， 通过扩容等手段，有效满足区域内的数据和话务流量的需求。与此同时， 城中村 5G 网络建设后， 部分用户和流量被分流到 5G 网络， 4G 网络的下载速度和用户体验也将会得到提升。因此利用 5G 和4G 系统协同组网， 可以实现整个无线网络覆盖、 容量的互补，以更低的成本建成高效的城中村无线网络。
四、5G 基站配套资源建设
4. 1、杆塔和机房资源
5G 网络密集的组网模式对基站站址和机房资源的需求非常大， 而城中村因村民对无线基站的敏感性和抗拒心理， 站点选址相对比较困难， 现有基站杆塔和机房资源已非常稀缺。运营商在建设城中村 5G 网络时， 需提前规划和布局， 结合当前城中村正在进行的“三线整治” 项目 对城中村通信设施进行改造治理有利时机， 做好城中村无线网络的发展规划， 储备相关的杆塔和机房资源以备 5G 系统的建设。
例如， 城中村 5G 分层密集组网中的杆 / 微站点的建设，通过和政府、 村委会进行谈判协商， 得到相应的市政部门的支持， 尤其是城中村中的路灯杆、 电力杆、 视频监控杆、 公交站台等， 该类资源一般都是采用集中连片化建设， 是小基站最常用的部署场景， 适用所有内置天线的小基站设备， 能有效满足 5G 网络连续覆盖的需求， 如图 4 所示。
4. 2 电力资源建设
一套 5G 基站无线设备（按 1 个 BBU、 3 个 AAU 的常规配置） 计算， 其功耗不低于 4. 5KW， 加上对应的传输设备约 0. 5KW的功耗， 单个站点 5G 系统设备新增功耗为 5KW， 将对城中村现有拥挤的机房的电源系统带来非常大的压力。机房新增 5G系统设备时需对现有机房内的总市电容量、 引入空开容量及引入电缆、 直流供电系统进行核实和改造， 以满足新增 5G 无线设备的需要。
城中村现有基站转供电接入不仅给运营商带来高昂的运维成本， 也增加了断电导致的网络安全风险。而传统的外市电引入改造周期相对较长、 费用高， 将影响 5G 网络的建设周期。因此在进行城中村 5G 网络建设时需要与电力部门密切沟通， 与供电部门签署相关的合作协议， 在用电申请、 手续审批和直供电改造各方面为基站提供便利， 从而加快 5G 站点的配套建设速度。
4. 3 传输网络建设
5G 系统的大带宽、 低时延、 高精度同步的业务需求， 对基站传输接入承载网提出了比 4G 系统更高的传输要求。以一个常规的 5G 单基站的峰值需求达到了 9. 7Gbps， 基站回传接口需采用 10G 以上光模块， 在进行 5G 网络建设前需提前进行
对应站点的传输网络的规划和建设。城中村承载着无线业务、 有线宽带、 接入等多种通信业务， 在对城中村传输网络建设时需要统筹考虑全业务的传输发展需求， 基于“一张光缆网” 的建设思路， 做好城中村机房、光交箱、 光缆等基础资源精细化规划建设。在建设 5G 基站传输接入网时可高效整合无线覆盖与有线家宽的传输需求， 实现光缆管道与家宽、 集客同管道路由布放， 有效解决传输多
次进场施工、 投资重复建设等问题。
五、结束语
城中村的 5G 网络建设的意义重大， 是网络运营商塑造精品网络、 提高客户满意度的重要举措。本文结合城中村网络覆盖的特点， 提出了一种 5G 网络的建设思路， 为运营商即将开展的城中村 5G 网络建设提供参考。
参考文献 ：
[1]3GPP. System Architecture for the 5G System; Stage 2.TS 23.501, 2018.
[2] 李佳明 , 吕伟杰 , 龚戈勇 . 微覆盖解决高低层混合居民楼深度覆盖的应用 [J]. 电信工程技术与标准 .2020.01.
[3] 岳胜 , 于佳 .5G 无线网 络规划与 设计 [M]. 人民邮电出 版社 .2019.
【作者简介】
龚戈勇（1 986-） ， 男， 中通服咨询设计研究院有限公司 高级工程师、 一级建造师、 一级造价师， 主要负 责移动通信 网络的规划和设计工作。
微信号：crazycjfeng 可接收以下业务的：1、各专业初、中高级职称申报，各专业论文D写D发。
2、二建、一建、造价、监理、咨询及消防工程师等代报名，送教材和免费最新各大网校课件。
3、收电气和电力助工，没有的可以找我申报。
4、收二建和一建（主要机电、土建、市政），其他专业请具体咨询。
5、营业执照、资质新办及资质维护。
纳什均衡公众号，携手前景理论公众号，在五个维度为各位晋升加薪的小伙伴准备五套专项实战培训经验总结。如下，喜欢的可以买来看看。
