5G網絡覆蓋能力提升方案

摘要：隨著5G時代的到來，全球主要經濟體正加速推進5G網絡的建設。在政策支持、技術進步和市場需求驅動下，中國5G產業也在快速發展中，各大運營商已經在大力建設自己的5G網絡，各大設備商也推出自己的5G終端。在如此廣闊的前景下，如何建設一張優質的5G網絡是各大運營商現階段網絡運營的目標。5G網絡的優化工作勢在必行。本文就5G網絡覆蓋能力進行分析，提出5G網絡覆蓋能力提升方案。

關鍵詞：5G網絡;覆蓋能力;網絡優化

引言

5G網絡是相對于4G網絡來說的一種新型的技術，其信息傳輸能力、信號接收能力遠高于4G網絡。自從5G網絡技術的概念在世界上出現以來，就引發了各國科學家、物理學家對其的高度重視。由于5G技術在輻射范圍、信息處理能力、數據傳輸能力上極大地碾壓了以往幾代的通信技術，這使得全球掀起了研發5G技術的浪潮。據相關的報告研究發現，5G技術的服務應用將在2021年開啟一個新的篇章，并且在醫學、物流、氣象研究等多個領域進行服務。

一、功率優化

基站和終端的發射功率也是覆蓋能力的重要因素。發射功率越大，能接收到的信號越強。但是，發射功率受限于功放的能力，在元器件限制下，發射功率不能無限制擴大。目前5G基站發射功率，每通道發射功率為34.9dBm，SSB（同步信號和廣播信號塊）發射功率為17.8dBm，可根據現場優化需要適當增加或者降低。

對于5G網絡來說，通過多接入邊緣計算技術（MEC）能夠將多種性能（包括數據轉發、數據緩存、應用計算等）實施下沉，使得網絡位置和終端用戶更加接近，可以大大降低業務時延性。5G網絡架構也可以實現用戶名功能下沉式部署，通過此種方式能夠對MEC進行支撐，同時MEC也能夠將網絡能力開放給上層應用。但是通過MEC的應用，也使得原本安全性較高的移動通信核心網擴展到了安全性相對較低的區域（例如基站機房等），更加容易受到外部攻擊。另外，對于5G網絡架構來說，若是MEC中某個應用防護相對較弱受到攻擊，就會對整個MEC以及5G網絡的安全造成非常大的影響。

二、完善現有資源分配方式

空口現有的資源是以業務流的分配方式來進行的，網絡傳輸技術通過5G超實時傳輸有一些弊端，所以，業務流的內容應當成為超實時緊急業務，或者是非超時業務流。要對于資源分配中的分配終端進行改善，對于其局限性，要及時將5G超實時網絡傳輸技術利用起來，這樣一來，緊急業務流就能單獨顯露出來。這樣可以單獨處理緊急業務的預留信息。這種業務流可以分為兩個類型，一個是緊急超時的，一個是緊急非超時的。除了這些，有的資源由于在分配時，交互非常頻繁，使整個過程出現延時遞增。通過對于超實時緊急業務的預留，可以做到防止申請資源過程中產生信令交互隱患，這是為了使資源申請的時間得到節省，使專業的人員可以利用預留的資源來傳達信息。

三、重疊覆蓋優化

產生重疊覆蓋的原因主要有基站選址不合理、天線掛高過高、天線方位角錯誤、天線下傾角過小、小區布局不合理、周圍環境影響等。天線下傾角、方位角因素的影響，在密集城區里表現得比較明顯。站間距較小就容易發生多個小區重疊覆蓋的情況，一般需要通過減弱鄰區信號強度解決重疊覆蓋問題。優化重疊覆蓋時需注意可能引起的弱覆蓋。

由于引起重疊覆蓋的原因可能是多方面的，因此在進行區域覆蓋優化時，要注意優化方法綜合使用。有時候需要對幾個方面都要進行調整，或者由于一個內容的調整導致相應的其他內容也要調整。因此在實際的問題中要進行綜合考慮，需要調整的工程參數主要包括天線位置、天線方位角、天線下傾角以及發射功率等。

四、干擾優化

5G系統小區干擾主要為系統內干擾和系統外干擾。系統內的干擾主要是用戶間干擾和PCI（物理小區標識）模三模六干擾等。對于系統內干擾優化策略，首先需要控制小區覆蓋，減少重疊覆蓋區域，合理設置5G天線覆蓋方位。在切換帶中盡量只保留源小區及目標小區的信號，保持信號純凈。同時在前期PCI規劃時，應避免相鄰小區PCI模三模六干擾。

五、上下行覆蓋分析

下行鏈路是指從基站到終端側，下行覆蓋問題會導致終端無法接收到基站的信號，從而導致一系列掉線、連接失敗等問題。下行覆蓋問題主要通過RSRP（參考信號接收電平）和SINR指標進行分析排查。5G引入大規模天線實現波束賦形，通過窄波束將能量定向投放到用戶位置，相對傳統寬波束方案可提升信號覆蓋，同時降低小區間用戶干擾。同步廣播信道以波束掃描的方式發送，下行共享業務信道采用動態波束跟蹤模式。因此5G網絡覆蓋相對靈活，可通過調整賦形權值，實現不同的覆蓋形態，滿足不同的覆蓋場景，隔離不同用戶間的業務波束空間，降低了干擾，更容易實現多用戶MIMO（多輸入多輸出）。

上行鏈路是指終端到基站側，覆蓋范圍主要由終端發射功率決定，但是受到終端設備限制，終端發射功率相對于基站側較小，因此，需要對上行覆蓋進行優化，保證上下行覆蓋范圍一致。在進行上行覆蓋規劃時，基站的站間距必須合理設置。除了需要設置合理的基站站間距，在優化過程中，還需要特別注意上行干擾問題，上行干擾會導致上行信號被淹沒在干擾中，從而導致基站無法解調上行信號。

結語

隨著5G網絡的商用，我國正全力進入5G大發展時代，目前全國各地市5G業務話務量呈現明顯的增長趨勢，因此，5G網絡優化工作顯得尤為重要。本文總結出5G網絡覆蓋能力提升的優化策略，對于解決5G網絡建設過程中出現的覆蓋問題有著良好的指導建議，用于指導各通信運營商5G網絡優化工作，為5G網絡豐富應用功能提供支撐，為用戶提供更高更優質的5G網絡感知。

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作者簡介：于洋，1983年4月，漢，男，山東省青島市，大學本科，移動通信技術，5G。中級工程師，中國聯合網絡通信有限公司江蘇省分公司。