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摘要：随着700MHz产业已基本成熟，已具备大规模商用部署。未来两年中国移动与中国广电将共同完成700MHz市区、县城、乡镇、农村区域的700MHz网络的5G覆盖。农村区域由于地理环境和人口分布等特点，如果采用传统的三扇区定向天线进行建设会导致个别小区低零业务，网络投资效益大大降低。本文首先根据场景分类将农村区域目标网规划的700MHz基站处于农村边缘区域的采用全向天线进行覆盖的方案，选取农村场景的站点安装700MHz全线天线进行测试，根据测试结果对农村边缘区域的场景分类方法进行验证，最后进行投资效益分析实现节能减排、降低网络运营成本。

关键词：700MHz，农村边缘场景，全向天线，投资收益

1  背景

本着“共建、共享、共赢”的共识，基于“平等自愿、共建共享、合作共赢、优势互补”的总体原则，中国移动通信集团有限公司与中国广播电视网络有限公司签署5G共建共享合作协议，开展5G共建共享以及内容和平台合作，共同打造“网络+内容”生态，实现互利共赢，共同完成700MHz网络的5G覆盖。700MHz目标网规划的农村区域基站规模较大，针对覆盖人口数量不多且基站位于覆盖区域边缘的农村边缘场景，采用700MHz全线天线进行覆盖作为该场景覆盖的要有效解決手段。

2  农村边缘场景分类

针对目标网农村区域规划的700MHz基站，根据覆盖行政村的数量、基站的地理位置、现网天线是否为全向天线、700MHz性能和全向天线增益等因素，将农村区域目标网规划的700MHz基站分为三大类：第一类覆盖覆盖1个行政村的基站;第二类现网是全向天线且覆盖少数自然村的基站（覆盖半径3公里以内）;第三类现网是全向天线且覆盖其他场景（人口是数量相对较少）。

3  现场测试分析

本次选取某农村基站进行测试，站点类型为50米三角塔，一层平台现有3副900M四通道天线（GSM900+FDD900），挂高48米，覆盖环境为农村。测试采用的4根全向天线（武汉虹信2代天线），与900M四通道天线共抱杆，华为主设备BBU为5900，主控板UMPTg5、基带板UBBPg5e，RRU型号RRU5610。

2.1 干扰分析

700M频段外部干扰情况：700M分配30M带宽上行703-733MHz，下行758-788MHz。现场按照每10M带宽进行扫频，底噪均在-100dBm以下，广电占用该频段的有轻微干扰。广电频率使用的是N28频段，上行703-748，下行758-803。

700M全向天线共抱杆安装干扰情况：采用4T4R方案700M全向天线和900M定向天线安装在同一个抱杆上，GSM900、FDD900均未产生明显干扰，网管实时频谱扫描在rb125-160抬升至-103dBm左右。700M频谱扫描在上行703-715MHz区间，12M带宽产生干扰，强度在-104dBm左右。700M频谱扫描在下行行758-768MHz区间，10M带宽产生干扰，强度在-96dBm左右。5G 700M小区2T2R网管提取小区上行平均干扰电平均值为-102dBm， 改为4T4R后小区上行平均干扰电平均值为-105dBm，底噪抬升3dB。全向天线共抱杆安装未对900M/GSM、FDD产生干扰，但700M自身底噪略有抬升，干扰电平在-107dBm左右，对覆盖边缘用户有影响。

700M 5G所受干扰排查：关闭现网GSM900和FDD900小区，前后扫频强度无变化，说明干扰并非来自900M，确认为某城市广播塔使用的DS39、DS40频道产生，广电清频后可消除。

2.2 覆盖分析

现场进行测试5G-700M（4T4R）、5G-700M（2T2R）、FDD900以及GSM900覆盖距离，其中5G-700M最远覆盖距离4.85KM，FDD900最远覆盖距离3.32KM，GSM最远覆盖距离5.56KM，详见表1。

通过上述测试结果，5G 700M拉远覆盖距离是FDD900的1.46倍，是GSM900的0.87倍。5G 700M的覆盖能力优于FDD900，接近于GSM900。按照业务有效覆盖距离计算，上行边缘速率为5Mbps时，48米挂高FNR700M 4T4R覆盖2.43公里，相比2T2R多覆盖约0.3公里（约差异7%），满足农村边缘地区5G覆盖需求。

2.3 性能分析

拉远性能：对比上传以及下载速率变化情况，随着RSRP降低，上传下载速率随之变低，详见图1。

全向天线性能：通过上述定点测试情况，5G-700M全向天线覆盖半径相同情况下，信号强度、下载速率、上传速率等指标基本相同。

4T4R天线对比2T2R天线：通过测试验证，4T4R天线比2T2R天线在小区上行接收能力上会有3dB的增益，而且会通过降低上行误码率改善上行质量，对边缘用户上行的改善尤为明显，4T4R的边缘上传速率略高于2T2R，按照5Mbps感知门限4T4R覆盖距离远于2T2R，由2路变为4路在下行方向上不会对下行覆盖有所改善，仅会对终端接收下行数据的能力有所提升，详见表2。

2.4 穿透损耗分析

测试地点选取在距基站西侧500米处的房屋做穿损测试，农村居民区场景700M 5G站点每堵墙约损耗6-7dB，典型环境两堵砖墙穿透损耗15dB。损耗低于FDD900频段，与GSM基本持平，有利于城区深度覆盖及农村广域覆盖，详见表3。

3  投资效益分析

3.1 设备投资

采用全向天线覆盖单站可节省2台RRU，每台RRU按照2.1万元计算单站可节约4.2万元，天线单站可节约0.7万元，以某城市为例符合边缘区域的站点有251个，设备方面可节约投资1230万元。

3.2 电费投资

设备功耗方面每台RRU按照700W功耗计算，结算电价按照每度电0.71元计算，每年单个基站可节约投资0.87万元，以某城市为例符合边缘区域的站点有251个，每年可节约电费投资218万元。

4  结束语

本文首先根据目标网规划的农村基站数量根据覆盖的人口数量及基站的地理位置并结合700MHz全向天线的性能，将覆盖农村边缘场景的区域分类，选取符合条件的站点现场测试，根据测试结果验证农村边缘区域采用全向天线覆盖的可行性，同时以某城市为例进行投资效益分析，有效节约网络建设投资和运维成本支出，真正意义上做到用最少的投资、在最短的时间里，快速形成 5G 网络覆盖能力。