5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃思路、步驟及要點(diǎn)探究

中國(guó)電信股份有限公司安徽分公司 秦恒

隨著標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)的日漸成熟，包含中國(guó)在內(nèi)的全球多個(gè)國(guó)家加快了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)步伐?；趯?duì)網(wǎng)絡(luò)安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及話語(yǔ)權(quán)的考慮和需要，近年來(lái)，我國(guó)也加快了5G網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，努力實(shí)現(xiàn)在信息技術(shù)領(lǐng)域從傳統(tǒng)的跟跑，逐步發(fā)展為并跑、領(lǐng)跑，最終占據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的制高點(diǎn)。市場(chǎng)調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化構(gòu)成了通信網(wǎng)絡(luò)完整網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的流程，而其中的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的核心和關(guān)鍵，直接決定了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資規(guī)模、基本架構(gòu)、實(shí)際效果。因此，優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能夠幫助通信運(yùn)營(yíng)商在同等建設(shè)成本下獲得最佳效益。

一、5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃思路

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟建議，5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的實(shí)際應(yīng)用主要包含海量機(jī)器連接（mMTC）、增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、低時(shí)延高可靠性（URLLC）應(yīng)用場(chǎng)景。5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式分為SA和NSA兩種，后者模式能適應(yīng)快速部署5G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。超密集組網(wǎng)、全頻譜接入、靈活無(wú)線資源管理成為新近5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)?？梢?jiàn)，要做好5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，應(yīng)秉持如下的思路：

（一）4G網(wǎng)絡(luò)與5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同

從5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景及關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展可知，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)不斷完善、優(yōu)化、進(jìn)步的過(guò)程，在這一過(guò)程中，4G網(wǎng)絡(luò)與5G網(wǎng)絡(luò)勢(shì)必將保持長(zhǎng)期共存，因此，要做好4G網(wǎng)絡(luò)與5G網(wǎng)絡(luò)的有效協(xié)同，以滿足不同客戶及個(gè)人的不同需求。尤其是垂直行業(yè)的融合發(fā)展方面，做好5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及推廣應(yīng)用，首先要以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際需要為目標(biāo)，始終堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向的原則，根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求和區(qū)域類型的實(shí)際現(xiàn)狀，分階段、分步驟地規(guī)劃、推廣和實(shí)施。

（二）整體統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)工作

5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的快速部署，需要先期構(gòu)建以SA與NSA并存的運(yùn)行模式，并最終組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)SA的單獨(dú)運(yùn)行。應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域、不同運(yùn)行特點(diǎn)，統(tǒng)籌做好規(guī)劃設(shè)計(jì)。其中，在超密集人群、超高流量區(qū)域，應(yīng)優(yōu)先解決網(wǎng)絡(luò)容量與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)需求之間的問(wèn)題，并根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際，以及通信業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)實(shí)際，合理選擇做好網(wǎng)絡(luò)部署，并在后期的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不斷地予以調(diào)整和優(yōu)化。目前，4G基站部署密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于5G基站的部署密度，因此，在5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前要實(shí)地走訪調(diào)研，全面掌握網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果、質(zhì)量及優(yōu)化方案，推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與5G網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施間的相互銜接、相互推進(jìn)。

（三）綠色與創(chuàng)新發(fā)展并存

充分利用現(xiàn)有資源，以5G網(wǎng)絡(luò)部署為契機(jī)，在5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)應(yīng)盡量爭(zhēng)取更多的社會(huì)桿塔資源共享，再進(jìn)行對(duì)現(xiàn)有資源現(xiàn)狀的分析調(diào)查，既要做好存量站點(diǎn)可行性研究分析，進(jìn)一步挖掘內(nèi)部資源潛力，從源頭梳理可用存量站點(diǎn)；也要堅(jiān)持綠色、創(chuàng)新、開放和共享理念，做到網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)備共建共享，從天面、機(jī)房、電源等擴(kuò)容需求做好精準(zhǔn)編制。此外，還要根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的實(shí)際需要，適當(dāng)引入梯次電池、多頻天線及拼接機(jī)房等方案解決措施，助力5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案早日成為現(xiàn)實(shí)。

二、5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃步驟

（一）準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段要重點(diǎn)做好5G網(wǎng)絡(luò)需求分析，即，現(xiàn)有邊緣匯聚中心數(shù)據(jù)、現(xiàn)有站址數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求數(shù)據(jù)、容量需求、人口規(guī)模分布、收入現(xiàn)狀分布、覆蓋區(qū)域類型等，通過(guò)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析、收集為5G網(wǎng)絡(luò)正式規(guī)劃提供網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)、地理環(huán)境、業(yè)務(wù)需求及現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息，為5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供詳實(shí)資料。

（二）預(yù)規(guī)劃階段

預(yù)規(guī)劃階段重點(diǎn)是要做好覆蓋區(qū)域能力分析，由鏈路預(yù)算計(jì)算出5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的覆蓋面積，通常，影響覆蓋規(guī)劃結(jié)果的因素主要有：頻段、邊緣目標(biāo)速率、資源分配、小區(qū)間干擾及天線傳輸模式等，據(jù)此基礎(chǔ)信息，計(jì)算出滿足其覆蓋面的基站數(shù)量，并根據(jù)業(yè)務(wù)用戶數(shù)量、類型、分布等，獲得支持該業(yè)務(wù)模型下的業(yè)務(wù)負(fù)荷所需基站數(shù)量及站型配置，通過(guò)比較，取其中較大基站數(shù)量及相應(yīng)站間距，為詳細(xì)規(guī)劃提供詳細(xì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其中，應(yīng)主要做好現(xiàn)網(wǎng)4G評(píng)估（含柵格級(jí)或小區(qū)級(jí)負(fù)荷、流量、價(jià)值等覆蓋評(píng)估、路測(cè)評(píng)估）、5G站點(diǎn)規(guī)劃（識(shí)別5G部署區(qū)域、精準(zhǔn)站點(diǎn)規(guī)劃）及仿真評(píng)估（規(guī)劃方案優(yōu)化、5G仿真設(shè)計(jì)，參數(shù)規(guī)劃等）。

（三）詳細(xì)規(guī)劃階段

在預(yù)規(guī)劃完成后，獲得區(qū)域5G網(wǎng)絡(luò)基站數(shù)量、配置及站型、站間距等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，輔之以三維數(shù)字地圖，使用仿真工具，根據(jù)預(yù)規(guī)劃階段確定的候選站址，分析5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)容量及覆蓋，結(jié)合基站位置、站間距、天線掛高、方位角、下傾角等無(wú)線指標(biāo)，為接下來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)提供基礎(chǔ)信息。其中，主要是要做好5G網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)工勘、5G仿真設(shè)計(jì)、5G參數(shù)規(guī)劃等。

（四）優(yōu)化階段

隨著5G網(wǎng)絡(luò)用戶量的不斷增加，需要及時(shí)跟進(jìn)調(diào)整優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，必要時(shí)，還需要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)容。這時(shí)就需要安裝新一輪的5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃做好優(yōu)化階段的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息采集等。

三、5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要點(diǎn)

5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要滿足用戶容量需求、覆蓋需求以及其他特殊需求，應(yīng)根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃覆蓋區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)一步做好無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化布局設(shè)計(jì)，以最低投入滿足需求，其中，覆蓋、容量及站點(diǎn)規(guī)劃是5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵和要點(diǎn)。

（一）覆蓋規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的感知主要體現(xiàn)在5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果上。其中，低時(shí)延、高清晰、高速率是客戶良好感知的重要標(biāo)志，這也是5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果較好的重要體現(xiàn)。由于5G網(wǎng)絡(luò)高頻段通信因大尺度衰落明顯、信號(hào)繞射及穿波損耗達(dá)、雨衰影響大等不足，在車站、商場(chǎng)、體育館等人員密集區(qū)，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃應(yīng)充分考慮其深覆蓋、廣覆蓋和抗干擾等，可通過(guò)慎重選擇5G天線參數(shù)，利用5G網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模天線支持垂直、水平方向波束賦型的特點(diǎn)解決覆蓋死角難題。5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋目標(biāo)區(qū)域選擇可借助鏈路預(yù)算，基于4G業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，預(yù)估5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。而對(duì)于全頻段多接入5G網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)針對(duì)低頻段、高頻段等不同頻段選用不同計(jì)算模型。通過(guò)預(yù)規(guī)劃梳理各個(gè)區(qū)域及場(chǎng)景，并識(shí)別高價(jià)值場(chǎng)景，區(qū)域識(shí)別使用相應(yīng)的維度數(shù)據(jù)。

（二）容量規(guī)劃

5G網(wǎng)絡(luò)基站覆蓋小，需要對(duì)待建的每一個(gè)區(qū)域市場(chǎng)及業(yè)務(wù)進(jìn)行深度分析，結(jié)合已經(jīng)運(yùn)用的帶寬、頻段、時(shí)隙配比等相關(guān)參數(shù)，并參考區(qū)域用戶的預(yù)測(cè)模型，進(jìn)一步精細(xì)預(yù)估基站數(shù)，從而計(jì)算出容量規(guī)劃結(jié)果等等。目前，由于5G網(wǎng)絡(luò)還處于推廣應(yīng)用的初始階段，業(yè)務(wù)模式不夠成熟，在規(guī)劃其容量，可借鑒4G行業(yè)及個(gè)人用戶規(guī)模，綜合分析后期可能的具體業(yè)務(wù)量，基于業(yè)務(wù)量的預(yù)估，預(yù)算出應(yīng)建的區(qū)域具體站數(shù)，將計(jì)算出的不同類型業(yè)務(wù)具體站數(shù)相加，即可得出區(qū)域5G網(wǎng)絡(luò)容量。

（三）站址規(guī)劃

5G網(wǎng)絡(luò)站址規(guī)劃時(shí)應(yīng)先要考量現(xiàn)有存量的4G站址，可利用舊整合基站資源，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)自身超密集組網(wǎng)和頻譜分布特點(diǎn)，加上實(shí)地踏勘調(diào)研和數(shù)據(jù)分析，以滿足增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、海量機(jī)器連接和低時(shí)延高可靠性應(yīng)用場(chǎng)景的需要，應(yīng)著力從空間滿足、安全防護(hù)、電力保障、接地區(qū)域和承重等方面著手，選準(zhǔn)5G網(wǎng)絡(luò)站址具體位置。此外，5G網(wǎng)絡(luò)站址選擇還需要充分結(jié)合擬規(guī)劃站址所在區(qū)域的場(chǎng)地條件，充分考慮5G網(wǎng)絡(luò)站址的最佳方向角、水平及垂直隔離、拉遠(yuǎn)距離、射頻天線掛高等參數(shù)，協(xié)調(diào)站址建設(shè)及后期維護(hù)，從而滿足5G網(wǎng)絡(luò)大容量、高速率和廣覆蓋的現(xiàn)實(shí)要求。

四、5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃案例

為進(jìn)一步闡述5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要點(diǎn)，本文以某市5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)際分析，提出了5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的具體舉措。

（一）識(shí)別價(jià)值區(qū)域

基于之前4G網(wǎng)絡(luò)的信令數(shù)據(jù)、工參數(shù)據(jù)、KPI數(shù)據(jù)、話務(wù)數(shù)據(jù)、MR覆蓋數(shù)據(jù)等，識(shí)別5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃范圍價(jià)值區(qū)域。例如，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否合理可借助工參數(shù)據(jù)分析；高價(jià)值站點(diǎn)則可借助網(wǎng)管話務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別；柵格級(jí)覆蓋級(jí)價(jià)值評(píng)估可選用MR覆蓋數(shù)據(jù)分析。通過(guò)各價(jià)值區(qū)域識(shí)別，分別形成用戶、流量柵格圖、重點(diǎn)區(qū)域場(chǎng)景圖和主要話務(wù)量熱力圖，確定5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋價(jià)值區(qū)域。

（二）5G站址場(chǎng)景化

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)建筑物特點(diǎn)，4G工參信息，POI信息，4GMR/PM等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，采用MassiveMIMO技術(shù)，構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)站址場(chǎng)景特征庫(kù)，并利用高清電子地圖，區(qū)域微站、宏站及室內(nèi)覆蓋“真實(shí)”場(chǎng)景，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備選型容量及覆蓋等工參差異，最終確定選擇具體站址。

（三）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)評(píng)估

5G網(wǎng)絡(luò)站址選擇完成后，還需要有針對(duì)性地對(duì)其宏站、微站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)審核。審核點(diǎn)為近站址評(píng)估、過(guò)低/過(guò)高站點(diǎn)評(píng)估。通常，近站選址評(píng)估一般應(yīng)包括大于200米的宏站與宏站間距、大于100米的宏站與微站間距及大于50米的微站與微站間距；過(guò)低/過(guò)高站點(diǎn)評(píng)估通常包括15-50米之間的宏站天線掛高以及低于2米的微站天線掛高等。通過(guò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合理之處，并提出調(diào)整建議，進(jìn)一步完善5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。