5G网络覆盖能力提升方案

摘要：随着5G时代的到来，全球主要经济体正加速推进5G网络的建设。在政策支持、技术进步和市场需求驱动下，中国5G产业也在快速发展中，各大运营商已经在大力建设自己的5G网络，各大设备商也推出自己的5G终端。在如此广阔的前景下，如何建设一张优质的5G网络是各大运营商现阶段网络运营的目标。5G网络的优化工作势在必行。本文就5G网络覆盖能力进行分析，提出5G网络覆盖能力提升方案。

关键词：5G网络;覆盖能力;网络优化

引言

5G网络是相对于4G网络来说的一种新型的技术，其信息传输能力、信号接收能力远高于4G网络。自从5G网络技术的概念在世界上出现以来，就引发了各国科学家、物理学家对其的高度重视。由于5G技术在辐射范围、信息处理能力、数据传输能力上极大地碾压了以往几代的通信技术，这使得全球掀起了研发5G技术的浪潮。据相关的报告研究发现，5G技术的服务应用将在2021年开启一个新的篇章，并且在医学、物流、气象研究等多个领域进行服务。

一、功率优化

基站和终端的发射功率也是覆盖能力的重要因素。发射功率越大，能接收到的信号越强。但是，发射功率受限于功放的能力，在元器件限制下，发射功率不能无限制扩大。目前5G基站发射功率，每通道发射功率为34.9dBm，SSB（同步信号和广播信号块）发射功率为17.8dBm，可根据现场优化需要适当增加或者降低。

对于5G网络来说，通过多接入边缘计算技术（MEC）能够将多种性能（包括数据转发、数据缓存、应用计算等）实施下沉，使得网络位置和终端用户更加接近，可以大大降低业务时延性。5G网络架构也可以实现用户名功能下沉式部署，通过此种方式能够对MEC进行支撑，同时MEC也能够将网络能力开放给上层应用。但是通过MEC的应用，也使得原本安全性较高的移动通信核心网扩展到了安全性相对较低的区域（例如基站机房等），更加容易受到外部攻击。另外，对于5G网络架构来说，若是MEC中某个应用防护相对较弱受到攻击，就会对整个MEC以及5G网络的安全造成非常大的影响。

二、完善现有资源分配方式

空口现有的资源是以业务流的分配方式来进行的，网络传输技术通过5G超实时传输有一些弊端，所以，业务流的内容应当成为超实时紧急业务，或者是非超时业务流。要对于资源分配中的分配终端进行改善，对于其局限性，要及时将5G超实时网络传输技术利用起来，这样一来，紧急业务流就能单独显露出来。这样可以单独处理紧急业务的预留信息。这种业务流可以分为两个类型，一个是紧急超时的，一个是紧急非超时的。除了这些，有的资源由于在分配时，交互非常频繁，使整個过程出现延时递增。通过对于超实时紧急业务的预留，可以做到防止申请资源过程中产生信令交互隐患，这是为了使资源申请的时间得到节省，使专业的人员可以利用预留的资源来传达信息。

三、重叠覆盖优化

产生重叠覆盖的原因主要有基站选址不合理、天线挂高过高、天线方位角错误、天线下倾角过小、小区布局不合理、周围环境影响等。天线下倾角、方位角因素的影响，在密集城区里表现得比较明显。站间距较小就容易发生多个小区重叠覆盖的情况，一般需要通过减弱邻区信号强度解决重叠覆盖问题。优化重叠覆盖时需注意可能引起的弱覆盖。

由于引起重叠覆盖的原因可能是多方面的，因此在进行区域覆盖优化时，要注意优化方法综合使用。有时候需要对几个方面都要进行调整，或者由于一个内容的调整导致相应的其他内容也要调整。因此在实际的问题中要进行综合考虑，需要调整的工程参数主要包括天线位置、天线方位角、天线下倾角以及发射功率等。

四、干扰优化

5G系统小区干扰主要为系统内干扰和系统外干扰。系统内的干扰主要是用户间干扰和PCI（物理小区标识）模三模六干扰等。对于系统内干扰优化策略，首先需要控制小区覆盖，减少重叠覆盖区域，合理设置5G天线覆盖方位。在切换带中尽量只保留源小区及目标小区的信号，保持信号纯净。同时在前期PCI规划时，应避免相邻小区PCI模三模六干扰。

五、上下行覆盖分析

下行链路是指从基站到终端侧，下行覆盖问题会导致终端无法接收到基站的信号，从而导致一系列掉线、连接失败等问题。下行覆盖问题主要通过RSRP（参考信号接收电平）和SINR指标进行分析排查。5G引入大规模天线实现波束赋形，通过窄波束将能量定向投放到用户位置，相对传统宽波束方案可提升信号覆盖，同时降低小区间用户干扰。同步广播信道以波束扫描的方式发送，下行共享业务信道采用动态波束跟踪模式。因此5G网络覆盖相对灵活，可通过调整赋形权值，实现不同的覆盖形态，满足不同的覆盖场景，隔离不同用户间的业务波束空间，降低了干扰，更容易实现多用户MIMO（多输入多输出）。

上行链路是指终端到基站侧，覆盖范围主要由终端发射功率决定，但是受到终端设备限制，终端发射功率相对于基站侧较小，因此，需要对上行覆盖进行优化，保证上下行覆盖范围一致。在进行上行覆盖规划时，基站的站间距必须合理设置。除了需要设置合理的基站站间距，在优化过程中，还需要特别注意上行干扰问题，上行干扰会导致上行信号被淹没在干扰中，从而导致基站无法解调上行信号。

结语

随着5G网络的商用，我国正全力进入5G大发展时代，目前全国各地市5G业务话务量呈现明显的增长趋势，因此，5G网络优化工作显得尤为重要。本文总结出5G网络覆盖能力提升的优化策略，对于解决5G网络建设过程中出现的覆盖问题有着良好的指导建议，用于指导各通信运营商5G网络优化工作，为5G网络丰富应用功能提供支撑，为用户提供更高更优质的5G网络感知。

参考文献

[1]杨万辉，王孟玄.5G网络安全架构与风险点探究[J].电子世界，2021，（21）：15-16.

[2]高辉，田野.5G传送网方案和关键技术研究[J].电子世界，2021，（21）：61-62.

[3]叶顺林.5G无线通信关键技术及其发展现状思路探究[J].电子世界，2021，（21）：71-72.

[4]牛少彰.5G技术：为智能制造赋能[J].高科技与产业化，2020，26（12）：40-43.

作者简介：于洋，1983年4月，汉，男，山东省青岛市，大学本科，移动通信技术，5G。中级工程师，中国联合网络通信有限公司江苏省分公司。