NR低频网竞对及900M覆盖效果能力探究

NR低频网竞对及900M覆盖效果能力探究

李文其

中国联通天津市分公司 天津市300142

摘要：

天津LT完成某区域NR900规模开通，通过“NR 5M+LTE 5M”的双模部署，率先完成NR900区县级规模连片试验。试验开展900M与700M竞对测试网络应用能力评估验证。

关键词：5G、900M、竞对、覆盖场景

1、背景

为推进NR 900M规模开通，集团统一组织，天津全国率先升级NR 900M百站精品区，开展优化与专题验证，推动NR 900M产业链完善，助力NR 900M顺利商用。

基于室外多频段协同规划原则，对900M低频打底网建成后，开展广覆盖评估研究，有效指导后续900M低频网络合理部署，资源精准投放。

2、研究目标

900M覆盖能力包括深度覆盖、广度覆盖能力，本次研究NR900与700M频段室外广覆盖能力评估。对部署场景，基于NR900在农村、工业区覆盖能力，评估竞对能力与覆盖能力。

3、覆盖场景模型

无线信号覆盖传播模型由基站、无线传播路径和终端等三部分组成。发射端通过发射功率发出信号，传播过程中受各类因素影响，增益和损耗，最后接收端按业务接收灵敏度接收解调信号。发射和接收之间最大距离为最大覆盖半价，允许的路径损耗即为最大路损（MAPL）。可见无线信号深度覆盖水平受多种因素影响。

根据5G NR协议38.901和36.873，UMa(Urban Macro)和RMa(Rural Macro)无线传播模型分别适用于宏站城区和农村5G覆盖估算。

UMa/RMa路损：

其中：

为平均建筑物高度，；

为街道宽度（平均建筑物距离），；

为基站高度，；

为终端高度，一般取1.5m；

是中心频率，单位GHz。UMa频率范围为0.5GHz~100GHz。

和示意图如下，单位m。两者分别是直角三角形的直角边和斜边：

图 1 和示意图

3.1 基站侧

频段：5G频段，LT900M、3.5G，YD700M、2.6G。不同频段的穿透损耗存在差异，频段越低，穿透能力越强。700M、900M、2.1G、3.5G不同场景，损耗（dB）不同。

端口数：5G NR产品Massive MIMO赋形增益对覆盖能力有显著提升。包括64TR、32TR、8TR、4TR、2TR、2T4R。

功率：基站侧发射功率与实际设备能力相关。SSB发射功率每个物理端口均发送相同的SSB。

NR3.5G：64T64R 320W@100MHz，SSB发射功率=10*log10(320*1000/273/12)=19.8dBm

NR900M： 4*40W@5MHz 25RB，SSB发射功率=10*log10(4*40*1000/25/12)=27.3dBm

3.2 无线信号传播路径

无线信号传播路径受环境因素、站点因素影响。

环境因素：

区域：我国幅员辽阔，不同区域楼宇外墙采用隔热层材料厚度不同，无线信号传播的穿透损耗不同，分南方、北方和东北区域。

场景：用户所处不同场景，建筑密度和高度，城区和农村有差异，对无线信号传播过程中的阻挡、绕射、折射影响不同，分为密集城区DU、一般城区MU、郊县Sub和农村RU。本次探究主要为郊县Sub和农村RU场景广覆盖效果。

站点因素:

站点位置：站点、用户之间是否有遮挡。

站点-用户距离：站点距离目标用户距离。

站点-用户高度：站点与用户相对高度。

3.3 终端侧

终端和测试方式对深度覆盖有影响。当采用TDD双工方式，终端最大发射功率为26dBm，默认配置2T，其中每发射端口23dBm。3GPP协议规定，当采用FDD双工方式时（如NR 1.8G），无论是1T还是2T，终端总最大发射功率均为23dBm。如终端配置为2T，则其中每发射端口20dBm。测试方式有路测DT、定点CQT和走测WT。

4、测试方案

4.1测试设备及终端

5G低频基站设备：LT900M 2T2R/4T4R和YD700M 4T4R。

终端：ZTE天机30、天机40，均支持NR 900M/700M，使用T-Phone测试软件，不同终端锁频锁小区。

4.2 测试准备及测试资源

准备资源配备：测试终端、塔工、测试安排、数据采集和后台配合等。

测试前：准备终端、5G NR测试内容。确保最少配备两部终端数量和LT、YD 5G测试卡，以及测试终端支持NR900M。塔工方面，需验证扇区方向角、下倾角；目标小区确认环节，需确定本次锁频各频点目标小区及小区各项工程参数；测试路线、测试遍历楼宇、小区道路拉网路线。

现场准备：信息采集方面，测试人员及塔工完成站点拍摄、站址小区基础信息采集修正，完成小区基础信息采集表和站点扇区照片采集。锁频锁小区，开展测试。

为评估900M和700M共址异频小区实际覆盖能力，确保工参准确。

下倾角调整：输入700M参数，计算主瓣落地点；调整900M总下倾角，使主瓣落地点距离和700M相当；设置900M机械和电子倾角，机械+电子+数字下倾角等于总下倾角，其中机械下倾角建议不超15度，否则优先调整电子下倾或数字下倾。

覆盖标准：RSRP≥-105dBm占比≥90%为良好，否则为差。

5、测试结果

5.1 农村场景测试

DT：900M、700M均可实现良好农村道路覆盖。受站址高度影响，700M高于900M 12m，覆盖整体更优。按照90%覆盖率统计，900M对应RSRP为-97dBm, 700M对应RSRP为-87dBm。

CQT：近点900M与700M覆盖基本相当；远点平均覆盖RSRP700M领先10dBm左右。

农村场景NR900覆盖能力评估：RSRP：-97dBm@90%覆盖率，可穿一堵墙；

700M竞对覆盖差异：RSRP：-87dBm@90%覆盖可穿两堵墙，700M穿透更强。

5.2 工业区场景测试

DT：900M、700M均可实现良好覆盖。受站址高度影响，700M高于900M 12m，700M覆盖整体优于900M多7dBm。

CQT：远点平均覆盖RSRP700M领先900M约6dBm左右。

工业区NR900覆盖能力评估：RSRP：-97dBm@90%覆盖率，可穿1堵墙；

工业区700M竞对覆盖差异：RSRP：-87dBm@90%覆盖率，可穿2堵墙。

900M相对700M整体平均落后6dBm。

5.3 单站拉远测试结果

0-200m为塔下区域，受限于900M天线垂直波瓣小于700, 覆盖电平值波动较大；

200-800m区域，900M与700M覆盖能力基本相当；

800-1100m区域，存在树木遮挡衰减较快，700M相较900M有3-6dB的增益；

1100-1400m区域,700M相较900M的增益随距离逐步拉大。

6、分析总结

农村、工业区及单站拉远等测试结果分析：单从覆盖来讲，900M可以实现与700M的竞对覆盖，整体覆盖水平相当，900M均可实现600M内穿越一堵墙后的良好覆盖水平。

单站拉远测试表明，1000m内900M与700M覆盖水平相差5dB以内，整体可以实现竞对。基于天津农村场景的现网700M站址平均站间距为1.4公里，单站有效覆盖距离700m，900M建设作为打底网，可通过与700M 1：1建网实现低频网覆盖竞对。

参考文献：

［1］张守国，张建国.《 LTE无线网络优化实践》.人民邮电出版社

［2］2020年省公司900M、省公司建议5G规划原则和指导意见.河北省联通网络发展部