【原】5G(NR)网络规划

和老康一起学5G 2022-05-26 发布于陕西

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在5G(NR)系统中无线接入网的规划主要定义和规划各网络节点位置、节点配置及这些设置过程.

一、5G(NR)规划目标

5G(NR)系统是一个包括能够支持3G和4G等无线技术的新核心网络；NR(新无线)采用新一代的空中接口，通过使用更高频段 (mmWave) ，提供更高的数据速率和容量;5G用例份为eMBB,Urllc和eMTC三种。

5G技术不仅可让智能手机变得感知更好,而且还可以提供新的沉浸式体验:如AR(增强现实)、VR(虚拟现实);具有更快,更高数据速率、更低延迟,更低成本。其中:关键任务通信(Mission-critical communications)支持具有超可靠性和低延迟的新服务,他们应用于关键基础设施、车辆等的远程控制。而大规模物联网(Massive Internet of things)-将连接大量嵌入式传感器,可提供低成本解决方案。

二、无线网络规划

无线接入网(RAN)规划主要是定位和规划无线网络中节点的位置部署、配置。规划目标为：

以良好数据速率和服务质量获得对区域(目标区域)足够覆盖;
为区域提供所需网络容量；
网络容量具有低服务阻塞、令人满意的用户吞吐量和低掉话率；
经济高效的网络基础设施实施方案；
用最少数量站点来满足覆盖范围、质量和容量要求。

无线网络规划中正确选择站点位置、小区设置及其参数配置、天线参数(如模型、倾斜度、角度、高度、方位角等)来实现覆盖目标。

5G部署的小区数量应远高于此前几代网络；引入自动选址是5G规划需要考虑的重要因素之一。

而在此之后规划过程包括所有技术相关参数规范、邻居添加和移除；以减少网络部署后的优化工作，规划流程见下图：

三、规划关键点

3.1 5G传播模型

目前5G(NR)网络规划采用的传输模型有两种，它们分别如下：

1. Ray-tracing Propagation(光线追踪)模型:该模型是建立在高精度电子地图和多径建模基础上；在5G(NR)网络规划中起着重要作用,该模型基于波束的射线追踪传播，具体以下特征：

直接辐射:发射器和接收器不受高层建筑或茂密植被的影响;
反射:发生时入射光线、反射光线和反射点在同一点;
衍射:衍射条件与电磁波的波长和障碍物边缘的大小有关;
信号传输:传输能量与材料的介电常数和磁导率有关;
组合路径:多路径组合的传输方式可以被边缘化。

2.UMI和UMA模型:高频和以体验为中心传播模型;不包括环境特征,开发高效,准确的高频传播模型。其中包括重要方面如接收器/发射器的高度系数。

3.2 精细覆盖预测

覆盖预测是评估网络覆盖最常用方法,也是网络规划基础。通过预测能够模拟eMBB等各种5G服务网络覆盖;支持频段(3.5/4.5/28/39 GHz)的覆盖室外等。支持传播模型如光线追踪(Ray-tracing Propagation)模型、UMI和UMA传播模型；静态波束成形和Massive MIMO的动态波束成形；导频、广播、控制和业务信道的信号电平、干扰、信号质量和上下行吞吐量，覆盖预测之后由未指定数量材料引起的穿透损失。

3.3 3D覆盖预测

未来产生的流量多为室内数据流量。3D覆盖预测功能可以将模拟范围从2D平面扩展到3D空间。其中显示了多个覆盖指标；使用电子地图为大型结构提供重要信息的3D空间建模、3D传播模型。在3D场景中预测信号电平、干扰、信号质量、吞吐量以及各种业务信道。

3.4 自动小区规划

大规模MIMO(多输入多输出)是5G技术主要特性之一。大规模MIMO将发射器和接收器的天线组合在一起，以提供更好的吞吐量和频谱效率。大规模MIMO天线波束分为静态波束和动态波束。5G静态广播波束使用在适当的时间和频率资源上传输窄波束覆盖整个小区,可以根据覆盖场景配置动态波束。AC 解决方案可以通过以下帮助规划大规模MIMO天线波束模式: