5G 網(wǎng)絡規(guī)劃方法的探析

陳 財

（中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司，鄭州 450000）

1 背景

新興移動互聯(lián)業(yè)務發(fā)展，對無線網(wǎng)絡提出更高要求，未來多樣化應用場景下的差異化性能指標也對5G 帶來了新的挑戰(zhàn)，因此，5G 無線網(wǎng)絡規(guī)劃必須更精準、更細致、更經(jīng)濟，合理部署5G 無線網(wǎng)絡，滿足移動通信的需求，促使5G 無線網(wǎng)絡技術在通信領域中進一步發(fā)展。

2 5G 無線網(wǎng)絡規(guī)劃策略分析

5G 技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟是一個長期過程。4G 將與5G 網(wǎng)絡長期并存、有效協(xié)同。將根據(jù)業(yè)務需求，將不同業(yè)務承載在適合的網(wǎng)絡上。5G3.5GHz 主要定位面向垂直行業(yè)應用和超高速率業(yè)務應用場景的室外主力承載層，通過與垂直行業(yè)的跨界融合，創(chuàng)造全新業(yè)態(tài)。

基于上述網(wǎng)絡定位。在進行5G 網(wǎng)絡規(guī)劃時，以業(yè)務需求為導向，應根據(jù)5G 特點進行專題規(guī)劃，目標網(wǎng)方案開展，按業(yè)務需求、區(qū)域類型等分階段實施分階段規(guī)劃。

3 5G 無線網(wǎng)絡規(guī)劃流程

3.1 規(guī)劃流程

5G 無線網(wǎng)絡規(guī)劃的整體流程與4G 類似，但需要結合5G 無線網(wǎng)絡的特點和定位，重點關注網(wǎng)絡的規(guī)劃目標和規(guī)劃結果輸出。

3.1.1 規(guī)劃目標

5G 網(wǎng)絡規(guī)劃堅持業(yè)務需求為導向，確定規(guī)劃目標時，首選要明確業(yè)務發(fā)展方向，根據(jù)不同業(yè)務的承載需求以及網(wǎng)絡發(fā)展策略，可以分區(qū)域特點、分業(yè)務類型靈活地確定網(wǎng)絡覆蓋、容量以及成本等目標。在覆蓋效果上，以滿足5G 業(yè)務發(fā)展需求，不盲目追求網(wǎng)絡的大范圍連續(xù)覆蓋。

3.1.2 規(guī)劃輸出

5G 網(wǎng)絡規(guī)劃要以業(yè)務需求為導向，網(wǎng)絡規(guī)劃結果要實現(xiàn)與業(yè)務需求相匹配。規(guī)劃基站要與行業(yè)或業(yè)務相關聯(lián)，要求每個規(guī)劃站點關聯(lián)以下信息：行業(yè)信息、業(yè)務信息、地形地物信息、現(xiàn)有網(wǎng)絡流量信息等。

3.2 規(guī)劃指標

5G 網(wǎng)絡建設初期，主要考慮eMBB 業(yè)務的承載需求。同時根據(jù)業(yè)務承載需求，分場景、分業(yè)務類型增加覆蓋區(qū)域的站點規(guī)模，不斷滿足業(yè)務發(fā)展對網(wǎng)絡速率、時延、可靠性、連接數(shù)等指標要求。

當前全球5G 產(chǎn)業(yè)處于初期培育階段，業(yè)務應用還需不斷創(chuàng)新和探索，5G 業(yè)務類型及承載需求業(yè)界還未達成共識，后繼根據(jù)業(yè)務需求滿足情況、設備性能測試結果、網(wǎng)絡部署等情況隨著3GPP 標準和產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況進一步明確細化。

3.3 傳播模型

5G 網(wǎng)絡規(guī)劃中需要進行鏈路預算和規(guī)劃仿真，根據(jù)無線傳播模型特點和適用范圍，合理進行選擇。

3.3.1 鏈路預算模型

目前無線網(wǎng)絡規(guī)劃鏈路預算主要是COST231-Hata 模型，由于COST231-Hata 只適用于2GHz 以下頻段，無法適用于5G 新頻段（如3.5GHz）。因此3GPP 在TR38.901中提出了0.5-100GHz 的信道模型，進行5G 鏈路預算，可以采用UMa 模型。因此在規(guī)劃中，針對不同地區(qū)進行覆蓋估算時，需要針對實際環(huán)境對傳播模型進行校正。運用鏈路預算公式計算出路徑損耗并分析，對其信號傳播距離進行計算，并依據(jù)計算結果來指導5G 網(wǎng)絡覆蓋建設。

3.3.2 網(wǎng)絡仿真模型

目前適合5G 規(guī)劃仿真中使用的傳播模型，目前主要有兩種：SPM 模型和射線跟蹤模型。

1997年亞洲金融危機首起于泰銖大幅貶值，之后迅速蔓延至馬來西亞、新加坡、菲律賓、中國香港等地，造成各主要貨幣大幅貶值，同時各地股市恐慌性下跌，繼而沖擊實體經(jīng)濟，造成大量失業(yè)甚至是政治動蕩。其中，香港雖有波及，但有強有力的中央政府支撐，最終頂住壓力，香港金融市場得以穩(wěn)定。與此同時，中國政府作出人民幣不貶值承諾，提振了東南亞各地區(qū)的信心，防止金融危機進一步擴散，在本次危機中起到了中流砥柱的作用。

（1）SPM 模型

SPM 模型是半經(jīng)驗模型，在使用前，需要根據(jù)網(wǎng)絡實際情況進行校正，校正的因子主要是K1、K2、K7，因子的含義：

K1：路損曲線截距，正常校準；

K2：根據(jù)不同覆蓋場景設置校準有效值范圍，對于密集市區(qū)設置正偏區(qū)間；

K7：由于默認參數(shù)為0，建議統(tǒng)一校準后應用。

（2）射線跟蹤模型

兩種模型對比，SPM 模型需要根據(jù)網(wǎng)絡實際情況進行校正，射線跟蹤模型對地圖的精度要求較高，網(wǎng)絡規(guī)劃工作中，可根據(jù)實際情況，選擇傳播模型。

3.4 規(guī)劃仿真

無線網(wǎng)絡仿真目的是利用仿真工具，模擬實際網(wǎng)絡覆蓋效果。驗證站點設計的合理性，為站點布放位置、廣播權值優(yōu)化、RF參數(shù)優(yōu)化提供參考。

無線網(wǎng)絡仿真主要評估網(wǎng)絡規(guī)劃方案的信號覆蓋強度和信號質(zhì)量。5G 網(wǎng)絡仿真需要針對Massive MIMO 建模，包括業(yè)務信道、廣播信號進行天線建模。

3.5 5G 無線網(wǎng)絡容量規(guī)劃分析

容量規(guī)劃時需綜合考慮5G 的容量承載能力、規(guī)劃區(qū)域內(nèi)預測發(fā)展的用戶數(shù)、用戶的流量模型和用戶體驗等因素。

5G 的容量承載能力與系統(tǒng)帶寬、幀結構配置、Massive M 工MO 配置等系統(tǒng)參數(shù)，以及無線網(wǎng)絡拓撲結構、用戶分布等有關。不同的業(yè)務對5G 無線網(wǎng)絡的傳輸速率、時延等方面的要求各不相同，需要結合具體場景進行分析。

4 結束語

分析了5G 網(wǎng)絡無線網(wǎng)絡規(guī)劃工作，因此5G 無線網(wǎng)絡如何部署，解決建哪里、建多少、怎么建、覆蓋效果如何評估等關鍵問題需要進一步思考和研究，為5G 無線網(wǎng)規(guī)劃組網(wǎng)建設和發(fā)展有著重大的指導意義。