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。
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