精品案例5G室外站不同场景覆盖能力分析研究.docx

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精品案例5G室外站不同场景覆盖能力分析研究

5G室外站不同场景覆盖能力分析研究

5G室外站不同场景覆盖能力分析研究

【摘要】随着5G商用步伐不断加快，在4G时代基站覆盖面临的诸多困难，在5G时代也会同样遇到。

因此必须掌握5G室外站的覆盖能力和在典型场景的传播损耗以应对上述挑战。

研究住宅区、商业区及交通枢纽等多种城市内典型场景下5G室外站的覆盖能力，并对不同场景下（高层、多层、空旷室外覆盖等）室外站室外覆盖和室内穿透性能力进行测试，输出覆盖能力，以便有效提升覆盖的深度、厚度，总结行之有效的覆盖策略，从而达到快速建网的目的。

【关键字】5G室外站、多场景、覆盖能力

【业务类别】基础维护、参数优化

一、问题描述

与4G相比，5G的工作频段可能更高，如3.4GHz~3.6GHz，室内综合穿透损耗更高，覆盖面临挑战。

为了指导规划和优化，有必要掌握5G室外站的覆盖能力和在典型场景的传播损耗，本次研究针对5G室外站覆盖能力选择主要三大典型覆盖场景，住宅区、商业区、城区室外进行穿透损耗验证测试以便了解在高频段不同场景下室内外覆盖效果。

二、分析过程

2.1设备类型分析

本次研究采用设备类型为华为AAU-5613，发射类型为64T64R,发射功率为200W。

波束赋形（BeamformingBF）采用默认的Defaut0格式.

2.2典型场景分析

（一）城区典型覆盖场景分析

本次主要为验证室外站在不同场景下覆盖能力，所以选取以下现阶段5G主要针对城区覆盖三大典型覆盖场景（住宅小区、商业楼宇、城区室外），这三个场景又可以根据墙体的材料不同和楼宇高度差异细分7个典型的子场景进行测试对比分别如下：

表一测试具体场景

（二）城区建筑物典型墙体分析

不同建筑物墙体类型不同，本次研究室外站对城区建筑物典型墙体衰耗穿透做了分析。

城区内典型建筑物外墙材料大概可以分为以下三类：

材质

加厚钢化玻璃

砖混墙

混凝土墙

照片

2.3具体测试方法

（一）测试仪表

本次测试采用笔记本（操作系统window10）加测试终端（华为MATE20XT8版本）使用华为Probe5.2版本软件，默认SSB，进行CQT定点测试。

（二）站点覆盖距离

住宅小区：

采用到基站距离基本为120米左右的三栋不同类型的楼宇进行测试；

商业楼宇：

采用到基站距离基本为150米左右的三栋不同类型的场景进行测试；

城区室外：

对淮河路步行街以50米为倍数的覆盖距离进行CQT测试。

楼宇测试时均选取一层作为参考对比楼层，计算室内室外RSRP差值得出衰减值，计算不同墙体材料的衰耗。

三、解决措施

3.1住宅楼宇场景覆盖能力分析

（一）测试场景：

为验证5G室外站在住宅小区内不同类型楼宇场景的覆盖能力，选取高层、小高层、多层三种典型场景进行测试，测试场景中选取的柏景湾综合楼基站，基站挂高27米，下倾角2度，距离楼宇120米（高层），110米（小高层）130米（多层），天线类型采用64T64R,发射功率为200W，天线增益为25dBi，传输带宽为10G，结构分别为钢筋混泥土（高层）、钢筋混泥土（小高层）、砖混（多层），进行不同外墙的穿透性覆盖测试。

图一柏景湾综合楼基站

图二柏景湾综合楼基站距被测三栋楼宇方位示意图

（二）测试结果：

对三种不同类型的楼宇测试结果如下表

表二住宅小区测试对比表

高层测试结果

小高层测试结果

多层测试结果

（三）测试小结：

在距离基站120米左右的楼宇测试时，室内满足RSRP>-95dBm，上行速率>50Mbps，下行速率>400Mbp情况下，通过测试数据分析，不同楼层信号覆盖有以下规律：

1、楼宇高度为两倍基站高度的楼宇，覆盖能力跟楼宇层数呈正态分布模型。

2、楼宇高度与基站高度相当及以下的楼宇，覆盖能力跟楼宇层数成正比模型。

墙体衰耗：

在同个基站小区覆盖距离相当的情况下，单层墙体时，同时选取一层作为参考对比楼层，计算室内室外RSRP差值得出衰减值，砖混的衰减值在25.2dBm左右，钢混的衰减值在28.9dBm左右，砖混衰减较混泥土多5dBm左右。

3.2商业楼宇场景覆盖能力分析

（一）测试场景：

为验证5G室外站在商业区内不同场景的覆盖能力，选取商场、写字楼、交通枢纽三种典型商务场景进行测试，测试场景中选取的三个基站（宿州路电信基站、站前路宜尚酒店基站、旺城大厦基站）天线类型均采用64T64R,发射功率均为200W，天线增益均为25dBi，传输带宽均为10G，基站挂高26米左右（其中旺城大厦基站挂高31米），下倾角2度，距离楼宇150米，外墙结构分别为钢化玻璃（商场）、钢筋混泥土（写字楼）、钢化玻璃（火车站），进行不同外墙的穿透性覆盖测试。

其中商场和交通枢纽采用玻璃钢外墙，写字楼采用钢筋混泥土外墙，进行穿透性测试。

图三宿州路营业厅基站

图四宿州路营业厅基站距被测楼宇鼓楼商厦方位示意图

图五站前路宜尚酒店基站

图六站前路宜尚酒店基站距被测楼宇火车站进站口方位示意图

图七旺城大厦基站

图八旺城大厦基站距被测楼宇置地广场口方位示意图

（二）测试结果：

商业楼宇测试对比结果如下：

表三商业场景测试对比表

商场测试结果

写字楼测试结果

交通枢纽测试结果

（三）测试小结：

在距离基站150米左右的楼宇测试时，由于商场和交通枢纽为一层结构，故只做一层测试，在室内满足RSRP>-95dBm，上行速率>50Mbps，下行速率>400Mbp情况下，通过测试数据分析，测试高度与基站高度相当以下的楼层，覆盖能力跟楼宇层数成正比。

墙体衰耗：

在基站距测试楼宇覆盖距离相当的情况下，单层墙体时，由于商场和交通枢纽为一层结构，故只做一层测试，计算室内室外RSRP差值得出衰减值。

商业区由于商场和交通枢纽外墙多为钢化加厚玻璃衰减为6.9dBm左右，对网络感知影响不是很大，写字楼外墙为钢混结构衰减为28dBm。

3.3城区室外场景覆盖能力分析

（一）测试场景：

为验证5G室外站在市中心覆盖能力，选取安装于步行街鼓楼楼顶平台位置，天线挂高34米，方位角为50度，下倾角4度，天线类型采用64T64R,发射功率为200W，天线增益为25dBi，传输带宽为10G。

沿着淮河路步行街鼓楼至百盛之间商业步行街覆盖测试。

图九步行街鼓楼基站

图十步行街测试路线

（二）测试结果：

按照50米倍数覆盖距离统计如下图和表

图十一步行街测试RSRP图层

表四步行街50米倍数覆盖距离统计

图十二步行街50米倍数测试结果

（三）测试小结

基站扇区正对城区室外步行街，由于两边都是商业楼宇能将信号反射回步行街内且基站直射步行街无遮挡，所以测试效果较为理想，在200米左右时达到峰值。

四、经验总结

4.1站间距建议

1.以住宅室内满足RSRP>-95dBm，上行速率>50Mbps，下行速率>400Mbps（5G网络空载情况下）为目标，按照站间距系数为1.5推算，站间距应设置为250M.

（1）纯多层住宅场景，站间距为250M.

（2）高层小高层场景，站间距为200M.

综合考虑，住宅楼宇场景站间距为200M左右。

2.以商业楼宇满足RSRP>-95dBm，上行速率>50Mbps，下行速率>400Mbps（5G网络空载情况下）为目标，按照站间距系数为1.7推算，站间距应设置为250M.

（1）商场和交通枢纽场景，站间距为300M.

（2）写字楼场景，站间距为200M.

3.以城区室外满足RSRP>-95dBm，上行速率>100Mbps，下行速率>500Mbps（5G网络空载情况下）为目标，按照站间距系数为1.7推算，站间距应设置为300-400M.

综合以上三点，为满足城区整体覆盖感知站间距应设为250-350M左右，以满足用户RSRP>-95dBm，上行速率>50Mbps，下行速率>400Mbps（5G网络空载情况下）的基本感知目标。

4.2典型墙体衰耗

通过选取的7种典型场景下三种墙体现场进行测试，当前5G网络在3.5GHz频段下信号穿透衰减如下：

材质

加厚钢化玻璃

砖混墙

混凝土墙

照片

墙外（dBm）

-66.4

-68.6

-64.5

墙内（dBm）

-73.3

-93.8

-93.4

衰减值（dBm）

6.9

25．2

28.9

通过墙体内外对比测试，测算墙体损耗，如单层玻璃损耗6.9dB，砖墙损耗25.2dB，钢混土墙28.9dB。