基于多維度數據的5G站址選擇評估體系

宋巍 鄭志剛 顧翀

【摘? 要】中國移動5G網絡采用D頻段2.6 GHz頻段作為組網的主要頻率，為了快速解決現網站址適用于5G網絡的有效性問題，基于現有D頻段的站址情況和仿真數據，考慮現網4G頻段站點的網絡結構，結合現網MR數據分布、話務數據分布和其他數據，通過站址選擇評估，選擇現網站址用于5G網絡建設。

【關鍵詞】站間距;拓撲結構;MR數據

China Mobile's 5G network adopts the D-band of the 2.6GHz frequency as the main frequency for networking. In order to quickly solve the effectiveness issue of current sites for 5G networks， this paper considers the network structure of current 4G network sites based on the existing D-band site conditions and simulation data. Combining the distributions of MR data， traffic data and other data on the existing network， the current sites are selected for 5G network construction through the site selection and evaluation.inter-site distance; topological structure; MR data

0? ?引言

目前，工信部已正式向各運營商發布5G頻率使用許可，中國移動已獲得批復的頻段是2 515 MHz—2 675 MHz以及4 800 MHz—4 900 MHz。其中2 575 MHz—2 635 MHz頻段為中國移動現有的TD-LTE（4G）使用頻段。中國移動經過近7年的建設，4G網絡站址日趨完善，在5G網絡首先覆蓋的城區，網絡結構復雜，如何通過有效的方法進行判斷，在現有站址中找出最佳站址，是5G網絡規劃中面臨的一項重要任務。

由于需要利用大量現網站址，5G網絡規劃和4G網絡規劃有一定的相似性，但是5G網絡的網絡特性又決定了5G網絡規劃不能完全沿用4G D頻段的網絡站址，另外，4G網絡建設過程中的復雜性決定了部分的4G網絡站址存在一定的不足，無法完全滿足5G網絡的覆蓋需求。本文通過對試驗區域的仿真發現適合本區域的合理的網絡覆蓋結構，通過話務數據、MR數據、站址數據等多維度數據建立站址選擇評估體系，精確識別高價值站點，確定高優先級站址。

1? ?網絡結構仿真

對于5G網絡規劃，最有效的方法是通過仿真找到能滿足5G網絡覆蓋特性的網絡結構。5G網絡規劃時，在沿用4G仿真規劃參數的基礎上，部分參數需要改動，在規劃仿真時要特別注意，主要參數設置如下。

5G網絡新建時，需要考慮將天線功率的240 W中一部分功率預留給3D MIMO，根據預留的載波數不同，可將NR天線功率設置為不同值，例如現階段選擇120 W或者150 W作為NR天線功率。

5G終端和LTE相比，最大發射功率為26 dBm。

穿透損耗據杭州多場景、多材質的實測結果，最終測算出穿透損耗值為13.5 dB。

LTE天線和RRU直接采用饋線連接，存在饋線損耗。NR AAU將天線與RRU進行合并，不存在饋線損耗。

本次5G仿真規劃，采用射線追蹤模型，通過軟件集成導入模型[1]，如果需要采用其他傳播模型，在仿真時需要進行設置。

對于現網站址，根據網絡結構的合理性和4G網絡站點的重要性，將現網站址分為必選站址、候選站址和新增站址三類，通過逐級增加的方式進行仿真，最終得出滿足網絡覆蓋的網絡結構。

如圖1所示，依據仿真結果，某地5G網絡達到連續覆蓋的站間距為330m，平均站高38m，根據定向站點覆蓋半徑與站間距關系，站間距330m時單站覆蓋半徑為220m。

2? ?站址選擇評估體系

如圖2所示，站址評估體系共分三個模塊，網絡結構評估、話務因素評估和覆蓋因素評估，三個模塊加權評分得出站址評估的最終得分，站址得分排序，可以較為直觀地反應站點的重要性。

網絡結構評估根據目標覆蓋區域的理想網絡結構[2]，對現有站址結合站間距和站高，考慮重疊覆蓋度，分段評估站點網絡結構得分。話務因素評估主要考慮該站點覆蓋下用戶價值因素，該站點日均流量越高，話務因素得分越高;覆蓋因素評估主要通過用戶的MR上報評估該站點的實際覆蓋面積[3]。

2.1? 網絡結構評估

根據建設區域的仿真結果，建設區域內達標的平均站間距為330 m，平均站高為38 m。根據定向站點覆蓋半徑與站間距關系，站間距330 m時單站覆蓋半徑為220 m。站間距小于220 m時，單站覆蓋為150 m，站高需控制在25 m以內。同時，根據現網測試結果，站高超過55 m的，站點的重疊覆蓋度超過35%，站高低于15 m，站點的MR弱覆蓋比例超過5%，評估體系通過站高和站間距的二維評估得分計算網絡結構評估得分。

對于一個站址，該站址的站間距為周圍三個最近站點與本站的站間距平均值，考慮到5G網絡同頻系統的干擾，網絡結構評估得分傾向于站間距分布在平均站間距周圍，小于平均站間距越多，得分越低，具體評估體系如表1所示：

2.2? 話務因素評估

話務因素評估主要體現現網站點的用戶流量分布情況，網絡流量越高，說明該站點覆蓋范圍內的用戶對網絡的使用度越高，對于未來5G網絡的eMBB業務的需求度也可能越高，需要優先考慮部署5G網絡。對于話務因素，采用本站址下所有4G系統的日均流量之和作為評判依據，根據流量進行分段打分，具體評估體系如表2所示。

2.3? 覆蓋因素評估

覆蓋因素評估主要體現現網基站的覆蓋能力，通過MR上報信息和定位計算，確定該站點的實際覆蓋范圍，結合網絡結構仿真，確認本覆蓋區域內單站覆蓋面積為0.09 km2。站點覆蓋面積大于0.09 km2的，該項評估得1分，小于0.09 km2的，得分為實際面積/0.09。

2.4? 站點選擇評估

通過上述評估，現網站點的評估得分為上述三項的加權得分：站點最終評估得分=網絡結構評估得分×權重1+話務因素評估得分×權重2+覆蓋因素評估得分×權重3? ? ?（1）

各項權重可以根據具體情況設置，本文以網絡結構評估權重0.5，話務因素評估權重0.3，覆蓋因素權重0.2為例，考慮分數在0.5分以上的站址作為重要站點，對于重要站點，在5G網絡規劃和建設中應確保這些站點的建成率，減少站址變更率，確保站址的有效利用。

3? ?結束語

5G網絡規劃由于頻率和4G現網接近，因此可以通過大量現網數據進行反向模擬，可以很好地體現5G網絡的覆蓋情況，同時，仿真的準確度趨于精準，也可以對5G網絡的覆蓋有一定的直觀呈現，多維數據的混合運用，使5G網絡規劃日趨精準，建立多維的5G站址評估體系，可以很好地通過大數據對現有站址精準評估，最大限度地利用好現網有效和高價值的站址，使之成為未來5G網絡的有效支撐。

參考文獻：

[1]? ? 張華，李懿，堯文彬，等. 2.6GHz頻段傳播模型校正及分析[J]. 電信工程技術與標準化， 2011，24（9）： 5-8.

[2]? ? ?岳勝，于佳，蘇蕾，等. 5G無線網絡規劃與設計[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2019.

[3]? ? ?鄧安達，高松濤，程日濤，等. 5G NSA組網技術方案研究[J]. 移動通信， 2019，43（6）： 16-20.