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华为5G无线网络规划解决方案白皮书.pdf

发布时间：2022-06-03 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：7.07M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    华为5G无线网络规划 解决方案白皮书
    1 5G无线网络规划面临的挑战 .........................01 1.1 3GPP愿景和5G Use Cases ...........................................01 1.2 5G无线网络规划面临的挑战 ..........................................02 1.2.1 新频谱对网络规划的挑战..........................................02 1.2.2 新空口对网络规划的挑战..........................................03 1.2.3 新业务对网络规划的挑战..........................................04 1.2.4 新场景对网络规划的挑战..........................................04 1.2.5 新架构对网络规划的挑战..........................................05 2 华为5G无线网络规划解决方案 ......................06 2.1 5G无线网络规划解决方案 .............................................06 2.2 关键能力 ....................................................................07 2.2.1 高精度5G传播模型 ...................................................07 2.2.2 产品特性的高保真建模 .............................................08 2.2.3 精细化覆盖预测 ........................................................09 2.2.4 精准RF参数规划ACP (Automatic Cell Planning) ......11 2.2.5 精准站址规划ASP (Accurate Site Planning) ............12 2.2.6 新业务体验网络规划研究..........................................13 3 华为5G无线网络规划解决方案应用案例 ........14 3.1 低频组网和网络规划案例 ..............................................14 3.2 高频组网和网络规划案例 ..............................................15 4 结语 ............................................................18 5 术语表 .........................................................19
    015G无线网络规划面临的挑战 1.1 3GPP愿景和5G Use Cases 移动通信深刻地改变了人们的生活，面向2020年，为 了应对未来爆炸式的流量增长、海量的设备连接和不断涌 现的新业务新场景，第五代移动通信系统应运而生。 2015年6月ITU定义的5G未来移动应用包括以下三大领域： » 增强型移动宽带 (eMBB)：人的通信是移动通信需要优 先满足的基础需求。未来eMBB将通过更高的带宽和 更短的时延继续提升人类的视觉体验； » 大规模机器类通信(mMTC)：针对万物互联的垂直行 业，IoT产业发展迅速，未来将出现大量的移动通信传 感器网络，对接入数量和能效有很高要求； » 高可靠低时延通信(uRLLC)：针对特殊垂直行业，例如 自动驾驶、远程医疗、智能电网等需要高可靠性+低时 延的业务需求。 与此同时，3GPP TSG SA（ Technical Specification Group，Service and System Aspects）也研究了未来5G 的潜在服务、市场、应用场景和可能的使能技术。在ITU 定义的三大应用场景基础上，进一步归纳了5G主要应用范 围，包括：增强型移动宽带、工业控制与通信、大规模物 联网、增强型车联网等。 01 | 华为5G无线网络规划解决方案白皮书 图1-1 5G的三大应用领域
    1.2 5G无线网络规划面临的挑战 5G网络在频谱、空口和网络架构上制订了跨代的全新 标准，以满足未来的应用场景。而这些新标准、新技术， 给5G无线网络规划领域带来了很多挑战。 另外，不同频段存在不同的使用规则和约束，包括 licensed、unlicensed、授权准入等，这使得频谱规划也 变得更加复杂。 综上所述，新频谱带来的挑战和新研究课题包括： » 高频段的基础传播特性研究，构建高频的传播特性基 1.2.1 新频谱对网络规划的挑战 础数据库和覆盖能力基线； 为满足海量连接、超高速率需求，5G网络可用频谱除 了Sub6G，还包括业界高度关注的28/39G等高频段。与低 频无线传播特性相比，高频对无线传播路径上的建筑物材 质、植被、雨衰/氧衰等更敏感，比如经研究： » LOS和NLOS场景下，高频相比低频，链路损耗将分别 增加16~24dB和10~18dB； » 同一频段，NLOS场景相比LOS 场景，链路损耗将增加 » 15~30dB； High Loss和Low Loss场景下，高频相比低频，穿透损 耗将分别增加10~18dB和5~10dB； » 传播模型如何对千差万别的材质建模？如何对基于高 精度电子地图的场景分类？ » 可应用在高、低频段的高准确性和高效率的射线追踪 模型； » 如何支持各种类型可用频谱资源的智能频谱规划？ 另外，5G高频网络较小的覆盖范围对站址和工参规划 的精度提出了更高的要求，采用高精度的3D场景建模和高 精度的射线追踪模型是提高规划准确性的技术方向，但这 些技术也会带来规划仿真效率、工程成本等方面的挑战。 WRC15 Requirement >500MHz for IMT-2020 WRC19 45GHz available for future Cellular Access and Self-Backhaul Cellular Bands 1 2 3 4 5 6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 5G Primary bands 5G Complementary Bands for Capacity, 45GHz available 图1-2 5G的全频谱接入 Visible Light GHz 华为5G无线网络规划解决方案白皮书 | 02
    对概率、链路性能的影响、多用户下的体验速率建模 » 场景化的MM Pattern规划与优化：通过最优Pattern 提升网络性能 1.2.2 新空口对网络规划的挑战 Massive MIMO是5G最重要的关键技术之一，对无 线网络规划方法的影响也很大，将改变移动网络基于扇 区级宽波束的传统网络规划方法。 Massive MIMO不再是扇区级的固定宽波束，而是 采用用户级的动态窄波束以提升覆盖能力；同时，为了 提升频谱效率，波束相关性较低的多个用户可以同时使 用相同的频率资源( 即MU-MIMO)，从而提升网络容量。 可见，传统的网络规划方法已无法满足Massive MIMO 下的网络覆盖、速率和容量规划，需要开展很多有挑战性 的课题研究，包括： » MM天线的3D精准建模：SSB、 CSI、 PDSCH等信道 的波束建模 » 网络覆盖和速率仿真建模：综合考虑电平、小区间干 扰、移动速度、SU-MIMO等因素 » 网络容量和用户体验建模：用户间相关性及其对MU配 图1-3 Massive MIMO的波束示意图 03 | 华为5G无线网络规划解决方案白皮书
    1.2.3 新业务对网络规划的挑战 1.2.4 新场景对网络规划的挑战 围 绕 业 务 体 验 进 行 网 络 建 设 已 成 为 行 业 共 识 ， xMbps、Video Coverage等体验建网方法在3G/4G网络中 得到广泛应用。体验建网以达成用户体验需求作为网络建 设的目标，规划方法涉及的关键能力包括：业务识别、体 验评估、GAP分析、规划仿真等。根据业务类型的体验需 求特征，不同的5G业务要求不同； » uRLLC：对时延（1ms）和可靠性（99.999%）的要 求很高 因为大量新业务的引入，5G应用场景将远远超出了传 统移动通信网络的范围，包括： » 移动热点：eMBB业务速率向100Mbps发展，人群的 聚集和移动会带来大量的移动热点场景，需要有超密 组网场景的网络规划方案 » 物联网络：面向各种垂直行业的物联新业务，如智能 抄表、智能停车、工业4.0等，其应用场景大大超出了 人的活动范围 » mMTC：对连接数量和耗电/待机的要求较高 » eMBB：要求移动网络为AR/VR等新业务提供良好的用 户体验 » 低空/高空覆盖：很多国家明确提出了通过移动通信网 络为低空无人机提供覆盖和监管的需求；高空飞机航 线覆盖，5G为飞机航线提供高速数据业务 针对5G新业务在待机、时延、可靠性等方面的体验需 求，当前在评估方法、仿真预测、以及规划方案等领域均 处于空白或刚起步的阶段，面临非常大的挑战。 对于这些应用场景，无论是相关的传播特性、还是 组网规划方案，目前基本是空白，需要开展相关的课题 研究。 10Gbit/秒 增强型移动宽带 (eMBB) 不同业务场景对5G网络能力要求差异大 峰值速率 用户体验速率 eMBB 单位面积数据容量 网络能源效率 频谱效率 可靠性 mMTC uRLLC 联接密度 时延 大规模机器通信 (mMTC) 1百万/平方公里 高可靠低时延通信 (uRLLC) 1毫秒 图1-4 5G的业务多样化带来的技术要求差异 华为5G无线网络规划解决方案白皮书 | 04
    1.2.5 新架构对网络规划的挑战 随着用户体验重要程度的持续提升，网络规划已从 “以网络为中心的覆盖容量规划”走向“以用户为中心的 体验规划”，网络架构也相应地走向云化。一方面，通过 网络切片快速提供新业务编排和部署；另一方面，进行实 时的资源配置和调度。这些也给网络规划领域提出了很多 新的挑战。 » 基于网络切片的网络规划方法，单个切片和多个切片 叠加的网络规划方法 » 以用户为中心的动态网络拓扑的组网设计与规划仿真 » 以用户为中心的信道资源云化建模、超密集网络的动 态拓扑和协同特性规划 图1-5 以用户为中心的动态组网设计与规划 05 | 华为5G无线网络规划解决方案白皮书
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