精品案例5G覆盖能力及网络规划研究.docx

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精品案例5G覆盖能力及网络规划研究

5G覆盖能力及网络规划研究

5G覆盖能力及网络规划研究

【摘要】2020年是5G元年，5G站点将大批量开始建设，网络的优化将是重中之重。

目前5G网络为NSAoption3x组网模式，本文通过对5G站点覆盖能力、穿透性能的研究，探讨出锚点及邻区规划原则和经验总结，为后续的5G网络建设规划提供依据。

【关键字】覆盖能力穿透性能规划原则

【业务类别】NR

一、问题描述

2019年为5G元年，根据工信部频谱资源分配，中国电信使用3400-3500MHz，带宽100M。

相比于4G所使用的频谱，5G频率更高，导致穿透损耗更高，覆盖面临挑战。

但是5G设备性能较4G设备有较大提升，需要充分了解设备的性能能力进行NSA网络的站点规划，同时重点关注锚点及邻区的规划，减轻优化压力。

二、分析过程

2.1设备基础能力参数

安徽电信AAU设备采用中兴ZXSDRA9611S35，天线输出功率200W，发射类型64T64R。

2.2提升5G覆盖能力关键技术

（1）终端增强

LTE终端是单天线发射，5G终端采用双天线发射，发射能力从23dbm提升至26dbm。

（2）多天线技术

5GAAU采用多天线技术，多天线技术带来的波束赋形可以极大提高基站的接收灵敏度，降低用户之间的干扰。

（3）带宽优势

从20M提升至100M，可以通过降低基站间干扰以及为边缘UE分配更长的发射时长而转换成覆盖优势。

（4）MassiveMIMO技术

5G采用MassiveMIMO技术，64T64R设备共192阵子，垂直面4端口，同时可以使用窄波束。

2.34/5G链路预算差异

（1）链路预算计算方法

给定边缘用户吞吐率要求，通过链路预算得到最大允许路径损耗（MAPL），再结合传播模型计算小区覆盖范围。

（2）4/5G链路预算差异

现阶段5GeMBB场景链路预算形式上和LTE相似，具体参数变化：

Ø终端功率提升；

Ø基站通道数提升；

Ø终端通道数提升；

Ø广播天线增益提升；

Ø带宽提升；

Ø频段提高。

2.45G规划流程

三、解决措施

3.15G覆盖性能分析

5G覆盖性能需要区分现网密集城区和普通城区两个场景，需要仔细考虑路径损耗，同时不同场景下可以考虑分场景多波束进行覆盖。

（1）SSB基本原理

（2）典型权值规划

3.25G穿透性能分析

分别对高校、商业楼宇、道路茂密树木、厂房等场景，进行5G穿透性能测试对比：

5GNR（3.5G频段）：

场景

钢混墙

铁皮（钢结构）

普通玻璃窗户

商业玻璃幕墙

道路茂密树木

车体

无阻挡

RSRP1

-70.793

-81.08

-79.594

-70.331

-77.951

-84.183

RSRP2

-69.833

-80.949

-79.668

-70.04

-77.698

-85.342

RSRP3

-70.361

-80.906

-79.594

-69.601

-76.748

-85.19

RSRP4

-70.434

-80.806

-79.709

-70.7018

-78.762

-84.312

RSRP5

-70.651

-80.875

-79.651

-72.252

-76.922

-85.102

平均

-70.414

-80.923

-79.643

-70.585

-77.616

-84.826

穿透

RSRP1

-89.94

-88.667

-81.033

-81.057

-81.621

-87.782

RSRP2

-87.074

-87.955

-81.047

-82.743

-83.87

-91.204

RSRP3

-87.772

-88.192

-81.094

-81.22

-81.684

-90.143

RSRP4

-87.841

-88.958

-83.395

-81.372

-81.684

-90.574

RSRP5

-87.837

-87.974

-82.807

-81.707

-82.817

-93.157

平均

-88.093

-88.349

-81.875

-81.620

-82.335

-90.572

平均损耗

17.678

7.426

2.232

11.035

4.719

5.746

4GLTE（1.8G频段）：

场景

钢混墙

铁皮（钢结构）

普通玻璃窗户

商业玻璃幕墙

道路茂密树木

车体

无阻挡

RSRP1

-74.43

-82.457

-81.543

-69.518

-72.228

-81.673

RSRP2

-70.775

-82.26

-81.296

-77.118

-72.518

-81.88

RSRP3

-72.705

-82.564

-80.889

-77.64

-72.162

-86.561

RSRP4

-74.761

-82.609

-81.414

-77.964

-72.346

-82.306

RSRP5

-72.864

-82.879

-81.57

-78.247

-72.29

-82.77

平均

-73.107

-82.554

-81.342

-76.097

-72.309

-83.038

穿透

RSRP1

-82.37

-90.166

-81.58

-80.127

-73.494

-83.528

RSRP2

-82.225

-89.987

-86.485

-80.089

-73.681

-81.309

RSRP3

-81.829

-89.377

-81.689

-80.032

-74.113

-81.783

RSRP4

-81.7903

-89.794

-81.779

-80.053

-72.917

-82.288

RSRP5

-82.23

-89.61

-82.116

-86.294

-72.722

-95.429

平均

-82.089

-89.787

-82.730

-81.319

-73.385

-84.867

平均损耗

8.982

7.233

1.387

5.222

1.077

1.829

分析对比出不同材质的损耗，4G（1.8G频段）/5G（3.5G频段）信号的穿透能力如下：

v钢筋混凝土墙体对4/5G信号的损耗最大，4G损耗8.98dB，5G损耗达到17.68dB；（2.1G17dB）

v（加一个砖混墙）

v铁皮对4/5G信号的损耗相当，均在7.3dB左右；

v商业玻璃幕墙对5G信号损耗11.03dB，对4G信号损耗5.22dB；

v普通玻璃对4/5G信号的损耗相对较小，4G损耗1.38dB，5G损耗2.23dB；

3.3锚点规划原则

具体原则如下：

（1）NR建设：

建议NR与锚点LTE采用1:

1的建设方案，即精品线路上，NR站点数不少于LTE站点数。

（2）NR与锚点对应关系：

因锚点LTE与NR非共天馈，无法保证NR与锚点LTE覆盖完全相同，所以NR至锚点推荐使用一对多的方案。

（3）NR与共站址LTE均配置为锚点关系，同时添加有切换关系相邻NR小区对应的LTE小区为锚点关系。

（4）NR和LTE采用非1:

1建设方案：

根据实测的覆盖情况进行锚点关系规划，保证NR对打的LTE小区配置为锚点关系，另外对于有切换关系相邻NR小区对应的LTE需配置为锚点关系。

（5）NR对应锚点数，根据现场实际覆盖情况进行灵活调整。

为避免漏配，初始配置，同站和最近一圈的LTE小区均需要配置为锚点，同时NR对现网LTE优化要求较高，需要现场进行精细化的优化调整，避免锚点重叠覆盖度高导致的异常。

对比维度

双锚点

单锚点

覆盖

双锚点覆盖互助

若单锚点连续覆盖，则与双锚点差异小；若单锚点不连续覆盖，则5G性能受损

容量

锚点总容量大，高负荷场景NSA终端负载均衡空间大

锚点总容量小，高负荷场景NSA终端无负载均衡能力

性能

锚点小区间同时涉及同频、异频切换，单锚点覆盖不连续场景异频切换过多影响性能

锚点小区间仅涉及同频切换

优化

多层网优化，工作量较单锚点翻倍

仅需对单层网优化

3.4锚点邻区规划原则

锚点与NR邻区规划基本原则为：

与5G小区存在重叠覆盖关系的所有锚点小区均需进行邻区配置，4/5G邻区规划遵循距离原则和强度原则。

在现网实际规划时，可参考后台网管指标进行相应的邻区添加，具体如下。

1）共扇区邻区继承方式

步骤1：

提取某5G小区（A）对应的共扇区4G锚点小区（B）所有的同频邻区关系（C-Z）；

步骤2：

针对同频邻区对应的每个4G锚点小区（C-Z），均添加5G小区（A）作为4G-5G邻区关系；当4/5G邻区超限时，可提取“特定两小区间切换”话统指标，按照切换次数从多到少排序，优先参考切换次数多的同频邻区关系添加4G-5G的邻区关系。

2）距离原则

步骤1：

梳理并核实5G建设区域内的锚点小区工程参数，包含经纬度、方位角、站高等关键数据；

步骤2：

以1至2层邻区范围为基准，圈定5G站点周边的锚点小区（包含4/5G共站邻区）一至两圈，如果锚点与5G站点1比1建设，则可以直接继承共扇区邻区，即某锚点小区的所有同频4G邻区，均需添加与该锚点小区同扇区的5G小区为4-5G邻区。

3）基于现场测试情况进行4/5G邻区添加

4/5G邻区规划主要通过距离原则完成主要的邻区规划，同时结合现场测试情况，针对漏配的邻区进行增补，保证覆盖的连续性，NR邻区增补后，需要核查对应锚点LTE的邻区关系以及NR对应的锚点关系需要重新梳理，避免NR小区间配置邻区后，对应的锚点无邻区。

4）数据核查

制式

核查项

优化思路

4G->4G

单向邻区检查

小区A配了B为邻区，但是B没有配A为邻区，判断为单向邻区。

各制式系统内、系统间判断原理一样。

*依据话统切换次数，次数较多切换成功率较高的进行添加邻区，次数少的可以先观察，不做处理。

冗余外部小区检查

网元A配了网元B的小区B1为外部小区，但是A中没有小区配B1为邻区，则B1判断为网元A的冗余外部小区。

各制式系统内、系统间判断原理一样。

*可直接清理冗余外部小区。

外部小区参数一致性检查

对网元配的所有外部小区，检查其关键参数与真实配置是否一致，关键参数包含频点、PCI、TAC，核查存在不一致的结果。

各制式系统内、系统间判断原理一样。

*及时执行真实值来源于配置的结果，避免现场切换收到影响。

无效邻区检查

网元A中小区A1配了网元B中的小区B1为邻区，A1->B1，但是在网元B的配置数据中不存在小区B1，则B1判断为A1的无效邻区。

*优先处理基于配置核查出的无效邻区，对于疑似配置为导入判定位无效的先不做处理。

拓扑漏配邻区检查

根据地理拓扑算法先进行邻区规划（提供每个规划邻区的优先级排名），然后对规划邻区和现网已配邻区，筛选出指定名次内规划中存在但当前配置中没有的邻区为漏配邻区。

各制式系统内、系统间判断原理一样。

*密集城区优先添加1.5层站对打邻区，郊区优先添加2层站点，可结合优先级添加。

同站邻区漏配邻区检查

根据同站距离门限判断，在该门限内的小区是否配为邻区，如果没配，则判断为同站漏配邻区。

各制式系统内、系统间判断原理一样。

*优先添加同站邻区

同频同PCI冲突混淆核查

该核查项只针对LTE制式，基于L-L邻区关系，针对每个小区的所有邻区，判断是否存在多个邻区频点和PCI都相同，如果存在，则判断这些邻区存在邻区PCI混淆。

*建议优先删除较远邻区，邻区都较近的情况下，需进行PCI修改，避免对切换造成影响；

3.5NR邻区规划原则

NSA组网下，因为控制面信令由LTE承载，所以NR邻区规划依赖于服务小区对应锚点的规划，可参考NR至锚点的添加，即保证锚点LTE小区对应的NR小区均需要配置邻区关系，具体原则为：

（1）距离原则

对于精品线路为保证演示效果，除同站3个扇区添加邻区外，第一圈对打的小区需进行互为邻区配置，同时对应的锚点LTE小区需要保证有邻区关系，可直接参考LTE锚点对应的NR小区关系配置，同一锚点下NR小区均需要保证邻区关系。

（2）强度原则

根据现场实测情况，进行邻区的相应优化，保证终端测试的连续性，NR邻区增补后，需要核查对应锚点LTE的邻区关系以及NR对应的锚点关系需要重新梳理，避免NR小区间配置邻区后，对应的锚点无邻区。

四、经验总结

对于5G的覆盖能力，不能只考虑频段高造成的高路径损耗，同时需要考虑5G带来的新技术对于覆盖能力的增强，分场景综合分析后进行网络规划，在考虑成本的情况下，已达到最优覆盖效果。

对于锚点和邻区的规划，需要根据实际效果进行评估，如果需要保证性能，优先1比1配锚点和LTE邻区，减少切换次数；如果在复杂场景需要覆盖连续性，采取1比N的形式，根据现场情况进行规划。