4G/5G協(xié)同組網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化探究

徐山

【摘要】? ? 本文針對4/5G長期共存為背景，結(jié)合當(dāng)前4/5G網(wǎng)絡(luò)部署實(shí)際開展分析，探究4/5G協(xié)同組網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化思路，內(nèi)容包括組網(wǎng)合理選擇、設(shè)備常規(guī)選型、初期頻率選擇、頻段干擾整改、NB-IoT網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展等。通過研究建立資源分配模型、完善動態(tài)管理體系、儲備組織管理人員等優(yōu)化建議，其目的在于提升4G、5G網(wǎng)絡(luò)共存規(guī)劃內(nèi)容實(shí)用價值，優(yōu)化移動網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】? ? 網(wǎng)絡(luò)共存規(guī)劃? ? 深度覆蓋? ? C-RAN 組網(wǎng)

從目前的新發(fā)展環(huán)境來看，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)納入到了我國的民生基礎(chǔ)建設(shè)行列。但在近一段時期甚至相當(dāng)長一段時期內(nèi)，4G與5G兩張網(wǎng)絡(luò)將長期共存，在此背景下，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期的組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃、頻段選擇、技術(shù)參數(shù)選擇等顯得尤其重要。通過選擇合理的共存管理方式，對于加快推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)速度，提升社會信息化水平有著積極地意義。

一、4/5G網(wǎng)絡(luò)常規(guī)部署情況分析

1.1 4G網(wǎng)絡(luò)部署情況

1.1.1 厚覆蓋部署

容量保障是4G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重中之重，隨著運(yùn)營商響應(yīng)國家提速降費(fèi)戰(zhàn)略，4G網(wǎng)絡(luò)流量呈爆發(fā)式增長，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷增加帶來了用戶感知速率的下降，為保障用戶感知，高負(fù)荷小區(qū)需得到有效壓降。在多層網(wǎng)建設(shè)過程中，通過 TDD/FDD 不同制式之間、TDD/FDD 系統(tǒng)內(nèi)不同頻段之間負(fù)載均衡，不斷優(yōu)化客戶頻段駐留策略，使各制式、各頻點(diǎn)小區(qū)“各負(fù)其責(zé)、各盡其用”，切實(shí)提升不同制式、不同頻點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分流能力。考慮到5G 部分頻段同樣在 2.6GHz頻段，因此在4G 網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容過程中，應(yīng)嚴(yán)控新增 D 頻段基站，應(yīng)以 LTE FDD 1800MHz為主。

1.1.2 深度覆蓋部署

為了滿足深度覆蓋部署要求，在實(shí)際應(yīng)用中，由于TD-LTE D頻段基站，一般用于室內(nèi)分布專用頻段，很容易受到組網(wǎng)干擾控制，所以室外盡量不采用。而TD-LTE E頻段具有50MHz帶寬且覆蓋性能更優(yōu)，具有資源儲備量豐富度高、頻段容量高等優(yōu)勢，所以在實(shí)際應(yīng)用中，可以將TD-LTE E 頻段作為深度覆蓋部署過程的重要載體，如果在布設(shè)中出現(xiàn)了頻段容量較小的情況，此時可以使用LTE FDD 1800MHz 來完成系統(tǒng)擴(kuò)容，以滿足頻段擴(kuò)容的應(yīng)用需求。并且在應(yīng)用中同步部署VoLTE 業(yè)務(wù)，確保語音業(yè)務(wù)的質(zhì)量，滿足不同人群的服務(wù)要求。

1.1.3 廣覆蓋部署

除了上述提到的應(yīng)用內(nèi)容外，還需要做好廣覆蓋部署工作，針對4G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中的特殊性，在布設(shè)過程中，針對密集城區(qū)、景區(qū)等高業(yè)務(wù)場景，主要通過1800 MHz LTE FDD 作為系統(tǒng)布設(shè)方法，從而滿足高流量業(yè)務(wù)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求。對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村等低流量區(qū)域業(yè)務(wù)場景，優(yōu)選900 MHz? LTE FDD 來完成系統(tǒng)布設(shè)，同時通過與原有2/3G網(wǎng)絡(luò)同站址，從而利用已有資源，減少重新建站造成的資本支出。另外，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，為了減少相應(yīng)成本支出，主要采用RRU 拉遠(yuǎn)方式部署網(wǎng)絡(luò)，降低因增加系統(tǒng)帶來的配套及市電成本支出。

1.2 5G 網(wǎng)絡(luò)部署情況

1.2.1 建設(shè)范圍

當(dāng)前5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是5G試驗網(wǎng)階段，主要集中在一線或新一線城市;第二階段是商用網(wǎng)階段，主要覆蓋城區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱點(diǎn)區(qū)域。下一步將逐步實(shí)現(xiàn)城區(qū)深度覆蓋及鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下區(qū)域?qū)崿F(xiàn)廣覆蓋。5G網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)過程中，會和4G網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋相類似，優(yōu)先服務(wù)高流量高負(fù)荷區(qū)域，隨著業(yè)務(wù)和應(yīng)用的不斷推廣，穩(wěn)步向周圍進(jìn)行擴(kuò)散，最終實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋。

1.2.2 站址選擇

進(jìn)行5G 網(wǎng)絡(luò)部署時，為滿足網(wǎng)絡(luò)服務(wù)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)要求，做好站址選擇尤為重要。在實(shí)際應(yīng)用中，需要充分利用現(xiàn)有4G 站址資源，采用與4G共站址的方式，一方面可以降低站址配套、天面資源改造、市電改造等層面的投資，另一方面由于存量站址具備存量光纜資源儲備，5G基站的建設(shè)周期也將大幅度縮短，可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的快速部署。同時還需要做好主設(shè)備的選擇工作，多數(shù)情況下會選擇160MHz 頻譜資源來完成設(shè)計，同時搭配2.6GHz的主設(shè)備來完成系統(tǒng)建設(shè)，在確保系統(tǒng)工作穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，減少資金投資。

1.2.3 C-RAN 組網(wǎng)

除了上述提到的應(yīng)用內(nèi)容外，在實(shí)際應(yīng)用中也需要做好C-RAN 組網(wǎng)處理，并且在應(yīng)用中也需要遵循一次規(guī)劃、分步處理的原則，有序地進(jìn)行5G 架構(gòu)規(guī)劃設(shè)計，同時兼顧兩類基站的共存規(guī)劃，做好網(wǎng)絡(luò)基站的搬遷或者改造處理，這樣也可以順利完成4G/5G C-RAN組網(wǎng)的建設(shè)工作，在此過程中也需要注意BBU 集中度，基于以往的布設(shè)經(jīng)驗，所布設(shè)的BBU數(shù)量會控制在5-15組。如果位置在城區(qū)內(nèi)，那么接入半徑需要管控在1km左右，而郊區(qū)或者縣城內(nèi)，那么接入半徑需要管控在2km左右，從而確保整體結(jié)構(gòu)的全面覆蓋，滿足網(wǎng)絡(luò)服務(wù)布設(shè)的相關(guān)要求。

二、4/5G網(wǎng)絡(luò)共存規(guī)劃要點(diǎn)

2.1 組網(wǎng)合理選擇

在4/5G網(wǎng)絡(luò)共存規(guī)劃設(shè)計中，首要任務(wù)便是做好組網(wǎng)的選擇工作，目前是從4G網(wǎng)絡(luò)向著5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過渡，且兩者將長期共存，因此在組網(wǎng)設(shè)計過程中，需要同步考慮4G、5G網(wǎng)絡(luò)，以此為基礎(chǔ)來完成目標(biāo)架構(gòu)設(shè)計。同時還要強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與業(yè)務(wù)應(yīng)用的同步，加快NSA、SA 的應(yīng)用發(fā)展，從而提升結(jié)構(gòu)本身的成熟度?，F(xiàn)階段，5G 基站在建設(shè)可以依托NSA/SA雙模式開展推進(jìn)，依托4G EPC+部署 5G NSA網(wǎng)絡(luò)，使得4G/5G網(wǎng)絡(luò)模式和應(yīng)用間的過渡更為平滑。同時隨著大連接、低時延等應(yīng)用的推廣，根據(jù)實(shí)際需求穩(wěn)步向 5G SA網(wǎng)絡(luò)模式遷移，從而提升結(jié)構(gòu)連接結(jié)果的可靠性，滿足相應(yīng)的管理需求。

2.2 設(shè)備常規(guī)選型

在應(yīng)用設(shè)計中，為了提升網(wǎng)絡(luò)共存規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容的合理性，還需要按要求來完成設(shè)備常規(guī)選型工作。在具體篩選過程中，需要考慮到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡化、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)過程便捷性等內(nèi)容。落實(shí)到實(shí)處時，需要在連續(xù)覆蓋區(qū)域內(nèi)，設(shè)置少于3家的廠家，而非連續(xù)覆蓋區(qū)域內(nèi)，設(shè)置少于2家的廠家，其作用是確保服務(wù)內(nèi)容的及時性，同時還需要兼顧設(shè)備性能的基礎(chǔ)要求，滿足性能穩(wěn)定應(yīng)用的基礎(chǔ)要求。隨著5G網(wǎng)絡(luò)普及度的不斷提升，此時也可以根據(jù)實(shí)際需求來適當(dāng)增加區(qū)域內(nèi)的廠家數(shù)量，這樣也可以提升整個組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的簡潔性，為后續(xù)維護(hù)工作的順利進(jìn)行提供良好的應(yīng)用環(huán)境。

2.3 初期頻率選擇

為了確保共存規(guī)劃后所提供網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果，在覆蓋網(wǎng)絡(luò)中需要選擇5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。并且在應(yīng)用過程中，多數(shù)情況下會選擇100MHz 頻譜資源來完成初期頻率設(shè)計，同時還會搭配2.6GHz的主設(shè)備來完成系統(tǒng)建設(shè)，其頻段范圍在2515-2615MHz，可以滿足網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)要求。從目前的使用情況來看，會根據(jù)區(qū)域的基礎(chǔ)特點(diǎn)，在該區(qū)域布設(shè)3-5組D 頻段載波，期間也需要做好相應(yīng)的抗干擾和清頻工作，提升工作結(jié)果的可靠性。

另外，在頻段設(shè)計中，還具備了一定的靈活性，可以結(jié)合需求選擇 1800MHz或900MHz，從而提升初始頻率狀態(tài)的合規(guī)性，滿足既定的應(yīng)用需求[1]。

2.4 頻段干擾整改

為了提升共存規(guī)劃結(jié)果的可靠性，需要做好頻段干擾整改工作，以F頻段為例，根據(jù)工信部的相關(guān)要求，現(xiàn)階段F 頻段的起始頻率已經(jīng)從最初的1880MHz調(diào)整到了目前應(yīng)用的1885MHz。而且根據(jù)實(shí)際需求，還可以按需求進(jìn)行頻點(diǎn)擴(kuò)頻處理。如，中國電信可以將FDD頻段頻率從1800MHz擴(kuò)充到1880MHz，但這會和中國移動初始FDD頻段頻率出現(xiàn)沖突，因此在后續(xù)應(yīng)用中，也需要對頻段頻率進(jìn)行調(diào)整，以滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)需求，降低頻率干擾帶來的相關(guān)問題。

2.5 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展

除了上述提到的要點(diǎn)內(nèi)容外，在規(guī)劃建設(shè)中還需要做好NB-IoT網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展工作，具體應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.對于已經(jīng)完成改造處理的900MHz硬件系統(tǒng)，可以直接將其和NB-Io T網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)既定功能。

2.對于無法進(jìn)行改造處理的900MHz硬件系統(tǒng)，可以通過在系統(tǒng)內(nèi)添加插件的方式提升其適應(yīng)性，隨后將其和NB-Io T網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)既定功能。

3.對于系統(tǒng)內(nèi)存在信號屏蔽嚴(yán)重的覆蓋場景，需要依托于NB-Io T網(wǎng)絡(luò)來完成基站建設(shè)，搭配宏基站，滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基本要求。

三、4/5G網(wǎng)絡(luò)共存規(guī)劃優(yōu)化建議

3.1 建立資源分配模型

通過建立資源分配模型，有利于資源的合理分配，提升現(xiàn)有資源的利用效率。一般情況下，依托于計算機(jī)輔助設(shè)計，完成資源分配模型的建立，在此過程中，也會使用到矩陣來融入到模型當(dāng)中，從而持續(xù)優(yōu)化模型體系參數(shù)，提升模型量化計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

需要注意的是，所建立資源分配模型中所使用到的評價指標(biāo)和權(quán)重并不固定，會根據(jù)實(shí)際情況做出動態(tài)調(diào)整，對此也需要利用云計算技術(shù)、信息技術(shù)來輔助數(shù)據(jù)整理，起到持續(xù)優(yōu)化模型應(yīng)用效果的作用。

3.2 完善動態(tài)管理體系

通過完善動態(tài)管理體系，能夠?qū)Y源使用情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而提升管理體系內(nèi)容的指導(dǎo)價值。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的采集功能，對于運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，同時也需要做好數(shù)據(jù)整理、價值數(shù)據(jù)提取、定量化分析等工作，篩選有效數(shù)據(jù)補(bǔ)充到動態(tài)管理體系當(dāng)中，優(yōu)化體系中的管理內(nèi)容，進(jìn)而提升體系應(yīng)用過程的實(shí)用性。

3.3 儲備組織管理人員

通過儲備組織管理人員，可以為服務(wù)的順利推進(jìn)提供有效參考。相關(guān)部門需要提前做好人才培養(yǎng)工作，途徑包括與高校合作、企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)、外部招聘等，而且也需要做好管理人員的培訓(xùn)工作，使其可以按照計劃順利完成轉(zhuǎn)型，為5G網(wǎng)路推廣提供保障。

四、結(jié)束語

綜上所述，建立資源分配模型，有利于資源的合理分配，完善動態(tài)管理體系，能夠?qū)Y源使用情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，儲備組織管理人員，可以為服務(wù)的順利推進(jìn)提供有效參考。通過采用合理措施來優(yōu)化4/5G網(wǎng)絡(luò)共存規(guī)劃內(nèi)容，對于優(yōu)化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋體系、提高投資效率、加快5G網(wǎng)絡(luò)部署有著積極地意義。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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