每日一课 | 智慧灯杆之5G＋智慧灯杆的适配分析

5G与智慧灯杆的融合部署首先要解决技术条件设置上的融合，技术条件包括刚性条件和弹性条件，刚性条件是指传输光缆、供电负荷、杆体荷载等配套设施的硬性配置要求，这在第5章已有详细讲述；弹性条件是指站址位置、挂载高度、安装方式、外观要求等有一定弹性的技术参数设置，这些弹性指标的设计需要综合考虑覆盖效果、景观效果及设备安装、维护的成本与效率等因素。

1．站址位置适配性

首先要明确可以与智慧灯杆整合的5G基站范围，也就是哪些5G基站可以界定为道路站。一般情况下认为道路中心线两侧各50m范围内的基站是可以与智慧灯杆整合的，这些站点就界定为道路站。下面根据以往某一线发达城市和某待重点开发的新区的5G＋智慧灯杆的规划案例给出统计数据，供读者参考。

（1）现网情况：现网室外站址总量与道路灯杆总量的比例为8％～10％，现网道路站与道路灯杆总量的比例为3.5％～5％。现网道路站占现网室外站址总量的比例与城市的交通道路发达程度密切相关，在交通路网比较完善的发达城市相对较高（约为60％），在交通路网欠发达的城市相对较低（约为38％）。

（2）未来5年规划情况：考虑未来交通路网建设完善的情况下，新增道路站占新增室外站址的比例均在60％以上。

对以上数据分析来看，不同类型的城市的现网及新增道路站所占的比例有一定的差异，这与城市的交通道路现状和未来道路规划密切相关，但总体可以看出，如果5G与智慧灯杆进行针对性的协同规划，未来智慧灯杆全面铺开建设可以为60％以上的新增5G基站提供站址资源，同时还支撑部分现网站点的优化调整，这将极大地缓解5G站址资源紧缺的局面。

因此，建议在满足覆盖需求的前提下，5G站址应根据智慧灯杆的点位按照“能合则合”的原则进行规划调整。

2．挂载高度适配性

要分析SG基站挂载高度的要求与智慧灯杆的适配性，可以现有灯杆的高度数据作为参考。结合某些城市5G＋智慧灯杆的规划实践来看，道路灯杆的高度数据分布情况差异不大，表6-12给出了某些城市的统计情况，供读者参考。

以上数据也印证了道路灯杆是作为5G微基站的最佳载体。但在5G广域覆盖阶段、微基站建设尚未提上日程时，电信运营企业更关注的是智慧灯杆能否解决部分宏基站的站址需求，以充分发挥宏基站64T64R以上的Massive MIMO（大规模阵列天线）技术的优势，来提升网络性能，降低建网成本。宏基站一般要求天线挂高不低于15m，半高杆（15～20m）或高杆（≥20m）比较适合为5G宏基站提供站址资源。从上述数据统计来看，这部分杆占比约为3％，主要分布在道路交叉口，以及路面宽阔的快速路、主干道两侧，这些区域无线信号传播环境开阔，更适合采用宏基站进行覆盖。因此，在设计智慧灯杆的高度时，建议根据道路和环境的特点，综合考虑照明及基站覆盖要求，适当调节杆体高度，避开高大树木、建筑物等障碍物的阻挡，满足道路无线网络的无缝覆盖，并兼顾周边区域的覆盖。

此外，未来随着5G建设由广覆盖转向热点覆盖，微基站的数量相比4G将会急剧增加，但运营商也不会一味追求通过加密站址来提升网络性能和增加用户数量，一方面站址加密会受限于更高的网络干扰抑制需求，另一方面也要考虑昂贵的5G设备带来的成本压力。

3．安装方式的匹配性

综合考虑5G设备安装、维护的成本与效率，建议杆体各部件采用模块化设计，满足未来新增设备及设备形态变化的需求。

智慧灯杆设计可以将杆体分为主杆、副杆、横臂三个部分，主杆采用预理地脚螺栓的方式与基础固定，副杆与主杆之间应采用法兰连接，在主杆顶部、副杆底部焊接法兰，横臂与主杆之间应采用法兰连接，在主杆的杆身上焊接法兰，在横臂的底部焊接法兰。固定法兰的螺栓必须满足强度要求，配两母一垫，保证螺栓稳固不松动。

考虑智慧灯杆未来的拓展性，设计时应为远期设备的扩容预留接口。接口的方式有法兰、卡槽两种。法兰接口应在杆身上焊接一块矩形或圆形的法兰，预留螺栓口安装设备，如图6-20所示；卡槽接口应在杆身上焊接一段或多段卡槽，远期设备可直接安装在卡槽上，如图6-21所示。

4．外观适配性

（1）考虑到现阶段设备形态、环境友好度等因素，5G微基站与智慧灯杆的融合应考虑美化外罩的定制（如集束）。美化外罩的定制应考虑以下因素。

①材质选用上应考虑无线信号穿透能力，避免屏蔽信号。

②空间满足设备安装尺寸要求。

③根据实际需求预留维护的位置。

④预留空间或采用百叶窗设计，提高通风散热能力。

（2）考虑美观性，同一根杆体上不宜挂载过多功能设备，不同单位、不同系统的基站尽可能分开杆件挂载，建议每根杆只挂1套系统的5G基站设备，也可以更好地满足天线隔离、挂载高度、线缆布放等方面的要求。