5G网络规划方法探讨和实践

5G网络规划方法探讨和实践

许光明

新疆通信规划设计院有限责任公司 新疆乌鲁木齐市  830002

摘要：近年来我国社会的不断发展以及城市化进程的不断加快，人们生活水平的不断提高，然而5G网路收到更多人的关注。因此，基于话语权和网络安全的考虑，我国也积极谋求发展主动权，加快5G产业发展布局，力争在信息技术领域从跟跑、并跑到领跑，从而最终占领战略制高点的位置。目前由于运营商与芯片供应商、设备生产商及手机厂商等共同构建了较为完整的基于LTE网络的生态系统。前期技术研发和网络建设成本投入庞大，产业价值链输出至今尚未最大化。如何保护已有网络投资、避免投资浪费，是5G网络建设中运营商首先考虑的重要议题。完整的移动通信网络建设包括前期的调研、网络规划、工程实施和网络优化等阶段。网络规划是整个建设过程中的关键阶段，决定了系统的投资规模；规划结果确立了网络的基本架构，基本决定了网络的效果。优良的通信网络规划可以使运营商在相同的建设投资规模下获得最大的经济效益。

关键词：5G网络；规划方法；探讨

引言

5G技术有着广阔的发展前景，例如在虚拟增强现实方面、智慧城市发展方面、无人自动驾驶方面等，都会通过5G网络的实现，得到进一步的发展和成熟，未来借助增强现实以及虚拟现实技术，即AR/VR，在家里便可欣赏大自然的景色等等。此外无人驾驶技术对于物流、运输以及交通行业的促进和发展，更是带来了前所未有的机遇。所以，在未来的生活当中，5G技术的应用会融入更多的层面，无线技术以及对应用场景的有效应用，会将以往的3G以及4G无线网络进行改革和优化。

1．5G网络规划流程

5G网络规划工作大致可划分为4步：前期准备阶段、预规划阶段、详细规划阶段和优化阶段。前期准备阶段的主要工作是采集基础数据，为网络规划提供依据。需采集的数据包括覆盖区域类型、业务类型、容量要求、服务等级、人口分布、收入分布等等。预规划阶段的工作是根据覆盖区域的大小，由链路预算得出小区覆盖面积，从而推算出满足覆盖需求的基站数量，同时根据用户业务量和预期的用户数量、分布，获得该业务模型下支持该用户数量的业务负荷所需的基站数量和大致站型、配置，两者比较，取其中较大的基站数量和相应的站间距为下一步的详细规划提供基础数据。详细规划阶段的工作是将预规划获得的基站数量、大致站型和配置、初步站间距作为原始输入，配合三维数字地图，带入仿真工具，结合初期网络勘察获得的候选站址，对所需覆盖的区域，进行认真的网络覆盖和容量效果预测和分析，并通过站址位置、站间距、天线挂高、方位角、下倾角等关键的无线指标，为未来的工程建设奠定基础。随着用户的增加，网络需要不断地进行优化调整；当话务量增长到一定阶段时，网络需要扩容。于是又回到了前期阶段进行数据采集。优化阶段本质是新一轮的网络规划。预规划和详细规划是网络规划的主要阶段，它们各含三大环节。预规划包括4G现网评估、5G站点规划、5G仿真评估。其中，4G现网评估环节的工作包括栅格级的覆盖评估，栅格级或小区级的负荷、流量和价值评估，以及投诉、路测评估等；5G站点规划工作包括识别5G部署区域，基于测量报告的精准站点规划，基于投诉、路测的精准规划，以及给出规划方案的拓扑评估；5G仿真评估工作包括规划方案的优化，MassiveMIMO广播权值优化，3D覆盖预测，基于蒙特卡洛容量仿真。详细规划包括站点工勘、5G仿真设计、5G参数规划。其中，站点工勘环节的工作包括站点勘查确定落地方案，提供天面整合设计方案，以及提供备选点建议等；5G仿真设计工作包括精细化覆盖预测仿真，RF参数规划，以及MassiveMIMO广播权值优化调整等；5G参数规划工作则包括邻区规划，PCI/PRACH规划和TAC规划等。

2．5G网络规划分析

以客户为核心。如果想要完成智慧城市的建设，就需要做好5G网络规划，而在这一过程中应当以客户为核心，根据客户实际需求做好资源配置。建设智慧城市时涉及很多方面，如教育、医疗等等，不仅需要无线网络有良好的覆盖效果与范围，而且针对不同业务在网络业务上的要求也存在不同。所以，政府相关部门进行对5G网络进行规划时需要与城市规划融为一体，以便促使规划方案变得更为完善，有利于智慧城市的建设与发展。站址规划与协同组网。对5G网络进行建设时，应当尽量使用现网站址，不要建立新的站址，这在一定程度上能够大大降低建设成本，提升投资收益。然而，5G网络建设不可对当下频段十分接近的站址进行简单集成，需要根据5G网络所具有的覆盖能力对站址进行科学规划。在选择站址时有着以下要求：（1）对站址所进行的规划应当尽量让其变成理想的蜂窝结构，所选择的位置不要出现过远或是过近的情况，所选择的位置应为理想站点间距。（2）对站址天线高度进行规划时，应当让其在覆盖范围中处于相同高度，避免出现站点高度超过50m的情况，如果有所需求，那么则需要进行科学设置，以免发生越区覆盖的情况。（3）选择站址时需要对施工与维护条件进行综合考虑，最大程度避免物业出现协调困难或是条件不满足要求无法进行改造的站点，以此来保障所制定的规划方案能够得到有效落实。对5G网络进行规划时还需要做好4G网络协调工作，加强补充4G网络容量。现阶段，4G网络依然是人们主要使用的网络，如此则使得4G网络业务量巨大，而且承担了繁重的负荷，当对5G网络进行规划时，应当首选在拥有较高4G网络容量的地方展开5G网络基站建设工作。在5G网络覆盖变得越来越完善以及相关终端设备的普及应用，4G网络业务便会不断下降，最终被5G网络业务所赶超，此时便可以逐渐将4G网络资源应用于5G中。5G设备形态。在5G网络中，其将BBU进行分离，变成了DU与CU。网络建设初期，各项业务并没有过多的需求，如此则可以选择CU/DU合设方案，此方案技术较为成熟，而且投入的成本更低，进行部署时也更为快捷。在5G网络不断发展过程中，5G网络的应用变得越来越丰富，考虑到网络性能，开始不断引入DU与CU两者相分离的方案，并且还要使得CU实现云化。5G天馈设计既可以选择AAU形式，还可以使用“RRU+天线”的形式。在室外宏站AAU上分别有64、32、8通道三种类型产品。从覆盖上来看，64和32通道产品所具有的水平覆盖能力相接近，最大的不同在于64通道产品所具有的垂直半功率更大，所以其适合应用在高楼覆盖上。而8通道产品所具有的通道数量是最少的，这使得其在垂直面上所具有的覆盖能力更为薄弱。从容量角度来说，通道数量越多所支持的传输流数也更多。从小区容量、覆盖能力、价格三个方面来说，64、32、8通道逐渐降低。从投资收益角度来说，其中64通道产品主要是应用在对容量有着较高需求的区域，如CBD、高校等等，32通道产品主要是应用在容量需求并不高的地方，而8通道产品则是应用在工程实施存在困难的站址。

结语

合理的网络规划可以节省投资成本和建网后网络的运营成本，提高网络的服务等级，提高用户的满意度。随着5G网络规模增长、5G终端的进一步推广以及新业务涌现，网络规划的方向也应随之调整。

参考文献

[1]赵鑫彦.面向5G的无线网络评估及测试方法研究[J].电信快报，2021(11):38-39.

[2]王祖阳，李寿鹏，王城，张国栋，张进.5GmMIMO技术特征及其对无线网规划优化带来的影响[C].5G网络创新研讨会（2019）论文集.，2021:137-141.

[3]刘明爽.关于移动无线网络优化技术的探讨[J].中国新通信，2021，15(12):88-89.