5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究

李 軍

（中國(guó)電信集團(tuán)有限公司泰州分公司，江蘇 泰州 225309）

0 引 言

隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于通信需求的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃布局工作受到了更多的關(guān)注，要結(jié)合技術(shù)要求和控制標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)更加可控的布局方案，從而發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)和需求。

1 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身具備低時(shí)延、低功耗、高速率等特點(diǎn)，并且借助技術(shù)應(yīng)用體系能有效開展萬(wàn)物互聯(lián)模式。萬(wàn)物互聯(lián)逐步成為網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展趨勢(shì)，為更好地滿足應(yīng)用需求，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要提高其體驗(yàn)性能、信息數(shù)據(jù)傳輸效果，并且結(jié)合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)更加多元化的場(chǎng)景體系，以便促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)多元化發(fā)展。尤其是5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新空口要落實(shí)信道編碼、基礎(chǔ)波形處理、多址接入等，就要確保5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備相應(yīng)的功能特性，能結(jié)合實(shí)際規(guī)劃要求形成更加精準(zhǔn)的用戶管理模式，完成能量定向投放等工作[1]。

2 5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)

2.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃目標(biāo)

（1）新型空口。為有效解決接入網(wǎng)差異性問題，要結(jié)合具體規(guī)劃內(nèi)容和要求落實(shí)相關(guān)工作，充分分析用戶密度區(qū)和邊緣區(qū)的差異性，并在分析基礎(chǔ)上有效考量靜止區(qū)間和移動(dòng)通信區(qū)間的具體情況。如果是密集程度較高或者是移動(dòng)速度較快的環(huán)境，則獲取的體驗(yàn)效果不同，從而造成業(yè)務(wù)精準(zhǔn)場(chǎng)景分析工作落實(shí)不到位。基于此，要基于最佳應(yīng)用狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理，利用內(nèi)部機(jī)制維持用戶體驗(yàn)的一致性，構(gòu)建信道指令或者搭建承載網(wǎng)，有效升級(jí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的應(yīng)用模式，從而建立更加多元的業(yè)務(wù)體系，滿足多樣化通信需求，為5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作的落實(shí)提供保障。

（2）積極落實(shí)網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)。結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)用要求和規(guī)范，積極拓展試點(diǎn)工作，建立健全組織技術(shù)體系，強(qiáng)化5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組網(wǎng)認(rèn)知水平的同時(shí)，配合雙網(wǎng)融合管控模式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部署機(jī)制的升級(jí)和優(yōu)化，提高網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和先進(jìn)性，更好地滿足用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)需求，為5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)總體運(yùn)行效果的進(jìn)步提供支持[2]。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

（1）大規(guī)模密集型多輸入多輸出（Massive Multiple Input Multiple Output，Massive MIMO）天線陣列建模。借助波束賦形建立精準(zhǔn)的用戶超窄波束判定工作，有效將能量直接定向投放在用戶位置，提高用戶覆蓋率的同時(shí)，降低小區(qū)間用戶的干擾問題，打造更加貼合實(shí)際需求的場(chǎng)景模式。此外，利用多徑識(shí)別、動(dòng)態(tài)賦形和空分復(fù)用等實(shí)現(xiàn)最大化系統(tǒng)管理。

（2）精細(xì)化覆蓋預(yù)測(cè)，借助3D規(guī)劃仿真技術(shù)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)予以評(píng)估，將2D平面擴(kuò)展為3D立體空間，評(píng)估仿真建筑中的相應(yīng)應(yīng)用需求，對(duì)無(wú)線信號(hào)穿透效果、接收機(jī)高度等進(jìn)行建模分析，從而進(jìn)一步提高業(yè)務(wù)信道電平值、干擾信號(hào)信息等指標(biāo)內(nèi)容的預(yù)測(cè)評(píng)估[3]。3D覆蓋預(yù)測(cè)效果如圖1所示。

圖1 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3D覆蓋預(yù)測(cè)效果

（3）Massive MIMO Pattern 規(guī)劃（見圖 2）。在Massive MIMO基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)字地圖和在線地圖信息的精準(zhǔn)處理，建構(gòu)完整的識(shí)別控制機(jī)制，有效提升場(chǎng)景規(guī)劃能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)規(guī)劃和對(duì)新增站點(diǎn)數(shù)據(jù)迭代規(guī)劃的能力。

圖 2 Massive MIMO Pattern 規(guī)劃示意

（4）精準(zhǔn)站址規(guī)劃。依據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立的站點(diǎn)部署處理機(jī)制，精準(zhǔn)分析站址規(guī)劃內(nèi)容的同時(shí)降低建網(wǎng)成本，從而依據(jù)目標(biāo)使用價(jià)值識(shí)別方法落實(shí)具體工作，更好地提升站址規(guī)劃管控的基本水平。此外，對(duì)覆蓋較差區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)站址功能的處理[4]。

3 5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃內(nèi)容

要想更好地發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求和規(guī)范開展具體設(shè)計(jì)工作，確保相關(guān)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的規(guī)范性，從而提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的實(shí)效性，為人們通信提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。因此，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)整體規(guī)劃產(chǎn)生影響，這需要技術(shù)部門結(jié)合5G應(yīng)用要求，借助建模和性能仿真分析的模式進(jìn)行多維度識(shí)別處理，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)5G站址規(guī)劃和智能管理，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模智能規(guī)劃設(shè)計(jì)工作目標(biāo)。本文以X電信5G智能規(guī)劃為例，采取“一次部署、分步實(shí)施”的原則[5]。

3.1 廣覆蓋區(qū)域智能規(guī)劃

3.1.1 價(jià)格簇和柵格識(shí)別

要進(jìn)行價(jià)值簇和柵格識(shí)別模式的處理工作，利用開放性的多數(shù)據(jù)匯聚處理方案，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用序曲，選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)源和評(píng)價(jià)機(jī)制，建立多維度權(quán)重分析模式，將原始數(shù)據(jù)輸入分析模型，就能有效匯總輸出的總和評(píng)分柵格數(shù)據(jù)，配合特定算法完成簇級(jí)規(guī)劃目標(biāo)。

（1）建立高價(jià)值柵格識(shí)別模塊，基于4G技術(shù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的覆蓋情況，從站址、站高、方位角以及下傾角等方面進(jìn)行綜合評(píng)估，并建立5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)仿真模型，實(shí)現(xiàn)毫米波束天線、小區(qū)頻率以及信道功率的1∶1布局，從而獲取層層遞進(jìn)的評(píng)估結(jié)果[6]。

（2）建立整體區(qū)域柵格化評(píng)估，主要是4G技術(shù)與5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)按照1∶1的方式進(jìn)行建站。

（3）建立室外區(qū)域柵格化評(píng)估模式，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連片組網(wǎng)以及單站覆蓋效果進(jìn)行實(shí)時(shí)性仿真，并結(jié)合實(shí)際情況完成路測(cè)驗(yàn)證分析工作，最大程度上確保室外多場(chǎng)景覆蓋效果評(píng)估內(nèi)容。此外，建立宏站穿透柵格化評(píng)估體系，利用精準(zhǔn)仿真分析的方式全面評(píng)估覆蓋面[7]。室外格柵化業(yè)務(wù)處理如圖3所示。

圖3 室外格柵化業(yè)務(wù)處理

3.1.2 網(wǎng)絡(luò)覆蓋評(píng)估

在5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃布局工作中，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)升級(jí)的具體要求，積極拓展實(shí)際應(yīng)用規(guī)范，結(jié)合原有站點(diǎn)結(jié)構(gòu)落實(shí)相應(yīng)的升級(jí)分析工作，保證建站工序和后續(xù)運(yùn)行管理控制工作順利展開，并利用精準(zhǔn)仿真分析模式了解5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的覆蓋情況，從而為后續(xù)覆蓋率的優(yōu)化提供保障，更好地滿足5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)劃的需求。

3.1.3 精準(zhǔn)規(guī)劃站址

在全面分析現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選取相應(yīng)區(qū)域作為研究對(duì)象，從而開展更加精準(zhǔn)的評(píng)估和判定。本文選取的是當(dāng)?shù)囟h(huán)區(qū)域的118個(gè)現(xiàn)網(wǎng)4G長(zhǎng)期演進(jìn)（Long Term Evolution，LTE）站點(diǎn)，對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行RF調(diào)整處理，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)覆蓋的目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)基站處理和冗余站點(diǎn)處理的目標(biāo)，維持智能規(guī)劃新增站點(diǎn)的可控化需求，并最大程度上保障區(qū)域內(nèi)信號(hào)覆蓋的及時(shí)性和全面性[8]。落實(shí)規(guī)范化站點(diǎn)規(guī)劃工作，自動(dòng)進(jìn)行RF參數(shù)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)方位角、下傾角、站高等參數(shù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)處理，配合迭代規(guī)劃和仿真分析，按照規(guī)范流程實(shí)現(xiàn)5G站點(diǎn)的規(guī)劃處理，具體流程如圖4所示。

圖4 5G站點(diǎn)規(guī)劃流程

在完成相應(yīng)工作后，能夠獲取相應(yīng)的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加站規(guī)劃結(jié)果預(yù)測(cè)信息，如表1所示[9]。

表1 5G加站規(guī)劃結(jié)果預(yù)測(cè)

3.1.4 規(guī)劃落地

結(jié)合價(jià)值區(qū)域識(shí)別內(nèi)容，借助多場(chǎng)景精準(zhǔn)仿真分析、智能規(guī)劃評(píng)估分析、智能站點(diǎn)規(guī)劃分析以及5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)立體組網(wǎng)信息就能生成最終的落地方案。該方案實(shí)現(xiàn)核心城區(qū)連續(xù)部署、兼顧覆蓋和容量的控制目標(biāo)，更好地維持5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)行質(zhì)量，滿足萬(wàn)物互聯(lián)的技術(shù)需求，為人們提供高質(zhì)量的通信服務(wù)。

3.2 熱點(diǎn)區(qū)域智能規(guī)劃

一方面，進(jìn)行價(jià)值樓宇識(shí)別。結(jié)合高價(jià)值簇、柵格技術(shù)體系，有效進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域的規(guī)劃處理，配合重點(diǎn)建筑物位置信息的分析和評(píng)估，有效建立3D地圖，以便于能在獲取輪廓信息的同時(shí)及時(shí)了解價(jià)值樓宇的具體應(yīng)用內(nèi)容[10]。

另一方面，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋評(píng)估，針對(duì)有價(jià)值樓宇要開展宏站穿透覆蓋預(yù)測(cè)分析工作，結(jié)合實(shí)際情況獲取立體樓宇覆蓋效果評(píng)估結(jié)果，更好地了解相關(guān)分布狀態(tài)。并且，要對(duì)高價(jià)值樓層進(jìn)行室內(nèi)覆蓋預(yù)測(cè)，確保效果評(píng)估結(jié)果滿足應(yīng)用預(yù)期。

4 結(jié) 論

總而言之，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃工作的開展具有重要的實(shí)踐意義，要結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求，建構(gòu)更加科學(xué)的業(yè)務(wù)應(yīng)用控制模式，進(jìn)一步強(qiáng)化運(yùn)行安全性和規(guī)范性，有效提高技術(shù)更新控制水平，從而優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部署效果，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。