基于多维度数据的5G站址选择评估体系

宋巍 郑志刚 顾翀

【摘  要】中国移动5G网络采用D频段2.6 GHz频段作为组网的主要频率，为了快速解决现网站址适用于5G网络的有效性问题，基于现有D频段的站址情况和仿真数据，考虑现网4G频段站点的网络结构，结合现网MR数据分布、话务数据分布和其他数据，通过站址选择评估，选择现网站址用于5G网络建设。

【关键词】站间距;拓扑结构;MR数据

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，工信部已正式向各运营商发布5G频率使用许可，中国移动已获得批复的频段是2 515 MHz—2 675 MHz以及4 800 MHz—4 900 MHz。其中2 575 MHz—2 635 MHz频段为中国移动现有的TD-LTE（4G）使用频段。中国移动经过近7年的建设，4G网络站址日趋完善，在5G网络首先覆盖的城区，网络结构复杂，如何通过有效的方法进行判断，在现有站址中找出最佳站址，是5G网络规划中面临的一项重要任务。

由于需要利用大量現网站址，5G网络规划和4G网络规划有一定的相似性，但是5G网络的网络特性又决定了5G网络规划不能完全沿用4G D频段的网络站址，另外，4G网络建设过程中的复杂性决定了部分的4G网络站址存在一定的不足，无法完全满足5G网络的覆盖需求。本文通过对试验区域的仿真发现适合本区域的合理的网络覆盖结构，通过话务数据、MR数据、站址数据等多维度数据建立站址选择评估体系，精确识别高价值站点，确定高优先级站址。

1   网络结构仿真

对于5G网络规划，最有效的方法是通过仿真找到能满足5G网络覆盖特性的网络结构。5G网络规划时，在沿用4G仿真规划参数的基础上，部分参数需要改动，在规划仿真时要特别注意，主要参数设置如下。

5G网络新建时，需要考虑将天线功率的240 W中一部分功率预留给3D MIMO，根据预留的载波数不同，可将NR天线功率设置为不同值，例如现阶段选择120 W或者150 W作为NR天线功率。

5G终端和LTE相比，最大发射功率为26 dBm。

穿透损耗据杭州多场景、多材质的实测结果，最终测算出穿透损耗值为13.5 dB。

LTE天线和RRU直接采用馈线连接，存在馈线损耗。NR AAU将天线与RRU进行合并，不存在馈线损耗。

本次5G仿真规划，采用射线追踪模型，通过软件集成导入模型[1]，如果需要采用其他传播模型，在仿真时需要进行设置。

对于现网站址，根据网络结构的合理性和4G网络站点的重要性，将现网站址分为必选站址、候选站址和新增站址三类，通过逐级增加的方式进行仿真，最终得出满足网络覆盖的网络结构。

如图1所示，依据仿真结果，某地5G网络达到连续覆盖的站间距为330m，平均站高38m，根据定向站点覆盖半径与站间距关系，站间距330m时单站覆盖半径为220m。

2   站址选择评估体系

如图2所示，站址评估体系共分三个模块，网络结构评估、话务因素评估和覆盖因素评估，三个模块加权评分得出站址评估的最终得分，站址得分排序，可以较为直观地反应站点的重要性。

网络结构评估根据目标覆盖区域的理想网络结构[2]，对现有站址结合站间距和站高，考虑重叠覆盖度，分段评估站点网络结构得分。话务因素评估主要考虑该站点覆盖下用户价值因素，该站点日均流量越高，话务因素得分越高;覆盖因素评估主要通过用户的MR上报评估该站点的实际覆盖面积[3]。

2.1  网络结构评估

根据建设区域的仿真结果，建设区域内达标的平均站间距为330 m，平均站高为38 m。根据定向站点覆盖半径与站间距关系，站间距330 m时单站覆盖半径为220 m。站间距小于220 m时，单站覆盖为150 m，站高需控制在25 m以内。同时，根据现网测试结果，站高超过55 m的，站点的重叠覆盖度超过35%，站高低于15 m，站点的MR弱覆盖比例超过5%，评估体系通过站高和站间距的二维评估得分计算网络结构评估得分。

对于一个站址，该站址的站间距为周围三个最近站点与本站的站间距平均值，考虑到5G网络同频系统的干扰，网络结构评估得分倾向于站间距分布在平均站间距周围，小于平均站间距越多，得分越低，具体评估体系如表1所示：

2.2  话务因素评估

话务因素评估主要体现现网站点的用户流量分布情况，网络流量越高，说明该站点覆盖范围内的用户对网络的使用度越高，对于未来5G网络的eMBB业务的需求度也可能越高，需要优先考虑部署5G网络。对于话务因素，采用本站址下所有4G系统的日均流量之和作为评判依据，根据流量进行分段打分，具体评估体系如表2所示。

2.3  覆盖因素评估

覆盖因素评估主要体现现网基站的覆盖能力，通过MR上报信息和定位计算，确定该站点的实际覆盖范围，结合网络结构仿真，确认本覆盖区域内单站覆盖面积为0.09 km2。站点覆盖面积大于0.09 km2的，该项评估得1分，小于0.09 km2的，得分为实际面积/0.09。

2.4  站点选择评估

通过上述评估，现网站点的评估得分为上述三项的加权得分：站点最终评估得分=网络结构评估得分×权重1+话务因素评估得分×权重2+覆盖因素评估得分×权重3     （1）

各项权重可以根据具体情况设置，本文以网络结构评估权重0.5，话务因素评估权重0.3，覆蓋因素权重0.2为例，考虑分数在0.5分以上的站址作为重要站点，对于重要站点，在5G网络规划和建设中应确保这些站点的建成率，减少站址变更率，确保站址的有效利用。

3   结束语

5G网络规划由于频率和4G现网接近，因此可以通过大量现网数据进行反向模拟，可以很好地体现5G网络的覆盖情况，同时，仿真的准确度趋于精准，也可以对5G网络的覆盖有一定的直观呈现，多维数据的混合运用，使5G网络规划日趋精准，建立多维的5G站址评估体系，可以很好地通过大数据对现有站址精准评估，最大限度地利用好现网有效和高价值的站址，使之成为未来5G网络的有效支撑。

参考文献：

[1]    张华，李懿，尧文彬，等. 2.6GHz频段传播模型校正及分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2011，24（9）： 5-8.

[2]     岳胜，于佳，苏蕾，等. 5G无线网络规划与设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2019.

[3]     邓安达，高松涛，程日涛，等. 5G NSA组网技术方案研究[J]. 移动通信， 2019，43（6）： 16-20.