1、華為5G無線網絡規劃 解決方案白皮書 1 5G無線網絡規劃面臨的挑戰 .01 1.1 3GPP愿景和5G Use Cases .01 1.2 5G無線網絡規劃面臨的挑戰 .02 1.2.1 新頻譜對網絡規劃的挑戰.02 1.2.2 新空口對網絡規劃的挑戰.03 1.2.3 新業務對網絡規劃的挑戰.04 1.2.4 新場景對網絡規劃的挑戰.04 1.2.5 新架構對網絡規劃的挑戰.05 2 華為5G無線網絡規劃解決方案 .06 2.1 5G無線網絡規劃解決方案 .06 2.2 關鍵能力 .07 2.2.1 高精度5G傳播模型 .07 2.2.2 產品特性的高保真建模 .08 2.2.3 精細化覆
2、蓋預測 .09 2.2.4 精準RF參數規劃ACP (Automatic Cell Planning) .11 2.2.5 精準站址規劃ASP (Accurate Site Planning) .12 2.2.6 新業務體驗網絡規劃研究.13 3 華為5G無線網絡規劃解決方案應用案例 .14 3.1 低頻組網和網絡規劃案例 .14 3.2 高頻組網和網絡規劃案例 .15 4 結語 .18 5 術語表 .19 01 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 015G無線網絡規劃面臨的挑戰 1.1 3GPP愿景和5G Use Cases 移動通信深刻地改變了人們的生活,面向2020年,為 了應對未來
3、爆炸式的流量增長、海量的設備連接和不斷涌 現的新業務新場景,第五代移動通信系統應運而生。 2015年6月ITU定義的5G未來移動應用包括以下三大領域: 增強型移動寬帶 (eMBB):人的通信是移動通信需要優 先滿足的基礎需求。未來eMBB將通過更高的帶寬和 更短的時延繼續提升人類的視覺體驗; 大規模機器類通信(mMTC):針對萬物互聯的垂直行 業,IoT產業發展迅速,未來將出現大量的移動通信傳 感器網絡,對接入數量和能效有很高要求; 高可靠低時延通信(uRLLC):針對特殊垂直行業,例如 自動駕駛、遠程醫療、智能電網等需要高可靠性+低時 延的業務需求。 與此同時,3GPP TSG SA(Tec
4、hnical Specification Group,Service and System Aspects)也研究了未來5G 的潛在服務、市場、應用場景和可能的使能技術。在ITU 圖1-1 5G的三大應用領域 定義的三大應用場景基礎上,進一步歸納了5G主要應用范 圍,包括:增強型移動寬帶、工業控制與通信、大規模物 聯網、增強型車聯網等。 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 02 1.2 5G無線網絡規劃面臨的挑戰 5G網絡在頻譜、空口和網絡架構上制訂了跨代的全新 標準,以滿足未來的應用場景。而這些新標準、新技術, 給5G無線網絡規劃領域帶來了很多挑戰。 1.2.1 新頻譜對網絡規劃的挑戰
5、為滿足海量連接、超高速率需求,5G網絡可用頻譜除 了Sub6G,還包括業界高度關注的28/39G等高頻段。與低 頻無線傳播特性相比,高頻對無線傳播路徑上的建筑物材 質、植被、雨衰/氧衰等更敏感,比如經研究: LOS和NLOS場景下,高頻相比低頻,鏈路損耗將分別 增加1624dB和1018dB; 同一頻段,NLOS場景相比LOS場景,鏈路損耗將增加 1530dB; High Loss和Low Loss場景下,高頻相比低頻,穿透損 耗將分別增加1018dB和510dB; 圖1-2 5G的全頻譜接入 WRC15 WRC19 10 50 40 30 20 60 80 70 90 1 5 4 2 6 3
6、 5G Complementary Bands for Capacity, 45GHz available 5G Primary bands GHz Visible Light Cellular Bands Requirement 500MHz for IMT-2020 45GHz available for future Cellular Access and Self-Backhaul 另外,不同頻段存在不同的使用規則和約束,包括 licensed、unlicensed、授權準入等,這使得頻譜規劃也 變得更加復雜。 綜上所述,新頻譜帶來的挑戰和新研究課題包括: 高頻段的基礎傳播特性研究,構
7、建高頻的傳播特性基 礎數據庫和覆蓋能力基線; 傳播模型如何對千差萬別的材質建模?如何對基于高 精度電子地圖的場景分類? 可應用在高、低頻段的高準確性和高效率的射線追蹤 模型; 如何支持各種類型可用頻譜資源的智能頻譜規劃? 另外,5G高頻網絡較小的覆蓋范圍對站址和工參規劃 的精度提出了更高的要求,采用高精度的3D場景建模和高 精度的射線追蹤模型是提高規劃準確性的技術方向,但這 些技術也會帶來規劃仿真效率、工程成本等方面的挑戰。 03 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 1.2.2 新空口對網絡規劃的挑戰 Massive MIMO是5G最重要的關鍵技術之一,對無 線網絡規劃方法的影響也很大,將
8、改變移動網絡基于扇 區級寬波束的傳統網絡規劃方法。 Massive MIMO不再是扇區級的固定寬波束,而是 采用用戶級的動態窄波束以提升覆蓋能力;同時,為了 提升頻譜效率,波束相關性較低的多個用戶可以同時使 用相同的頻率資源(即MU-MIMO),從而提升網絡容量。 可見,傳統的網絡規劃方法已無法滿足Massive MIMO 下的網絡覆蓋、速率和容量規劃,需要開展很多有挑戰性 的課題研究,包括: MM天線的3D精準建模:SSB、CSI、PDSCH等信道 的波束建模 網絡覆蓋和速率仿真建模:綜合考慮電平、小區間干 擾、移動速度、SU-MIMO等因素 網絡容量和用戶體驗建模:用戶間相關性及其對MU配
9、圖1-3 Massive MIMO的波束示意圖 對概率、鏈路性能的影響、多用戶下的體驗速率建模 場景化的MM Pattern規劃與優化:通過最優Pattern 提升網絡性能 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 04 1.2.3 新業務對網絡規劃的挑戰 圍 繞 業 務 體 驗 進 行 網 絡 建 設 已 成 為 行 業 共 識 , xMbps、Video Coverage等體驗建網方法在3G/4G網絡中 得到廣泛應用。體驗建網以達成用戶體驗需求作為網絡建 設的目標,規劃方法涉及的關鍵能力包括:業務識別、體 驗評估、GAP分析、規劃仿真等。根據業務類型的體驗需 求特征,不同的5G業務要求不同;
10、 uRLLC:對時延(1ms)和可靠性(99.999%)的要 求很高 mMTC:對連接數量和耗電/待機的要求較高 eMBB:要求移動網絡為AR/VR等新業務提供良好的用 戶體驗 針對5G新業務在待機、時延、可靠性等方面的體驗需 求,當前在評估方法、仿真預測、以及規劃方案等領域均 處于空白或剛起步的階段,面臨非常大的挑戰。 1.2.4 新場景對網絡規劃的挑戰 因為大量新業務的引入,5G應用場景將遠遠超出了傳 統移動通信網絡的范圍,包括: 移動熱點:eMBB業務速率向100Mbps發展,人群的 聚集和移動會帶來大量的移動熱點場景,需要有超密 組網場景的網絡規劃方案 物聯網絡:面向各種垂直行業的物聯
11、新業務,如智能 抄表、智能停車、工業4.0等,其應用場景大大超出了 人的活動范圍 低空/高空覆蓋:很多國家明確提出了通過移動通信網 絡為低空無人機提供覆蓋和監管的需求;高空飛機航 線覆蓋,5G為飛機航線提供高速數據業務 對于這些應用場景,無論是相關的傳播特性、還是 組網規劃方案,目前基本是空白,需要開展相關的課題 研究。 圖1-4 5G的業務多樣化帶來的技術要求差異 uRLLC mMTC 峰值速率 用戶體驗速率 頻譜效率 可靠性 時延 聯接密度 單位面積數據容量 網絡能源效率 eMBB 不同業務場景對5G網絡能力要求差異大 10Gbit/秒 增強型移動寬帶 (eMBB) 大規模機器通信 (mM
12、TC) 1百萬/平方公里 高可靠低時延通信 (uRLLC) 1毫秒 05 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 1.2.5 新架構對網絡規劃的挑戰 隨著用戶體驗重要程度的持續提升,網絡規劃已從 “以網絡為中心的覆蓋容量規劃”走向“以用戶為中心的 體驗規劃”,網絡架構也相應地走向云化。一方面,通過 網絡切片快速提供新業務編排和部署;另一方面,進行實 時的資源配置和調度。這些也給網絡規劃領域提出了很多 新的挑戰。 圖1-5 以用戶為中心的動態組網設計與規劃 基于網絡切片的網絡規劃方法,單個切片和多個切片 疊加的網絡規劃方法 以用戶為中心的動態網絡拓撲的組網設計與規劃仿真 以用戶為中心的信道資源云
13、化建模、超密集網絡的動 態拓撲和協同特性規劃 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 06 2.1 5G無線網絡規劃解決方案 為支撐高效率、低成本的5G無線網絡建設,華為展開了對5G網絡新技術、新業務和新場景的研究,并構建了對應的 5G無線網絡規劃解決方案和關鍵技術能力。 5G無線網絡規劃4大解決方案 5G無線網絡規劃平臺U-Net 分布式運算(高性能、大規格) WEB GIS交互式操作(可見即可得) 多用戶共享(多用戶協作) 2D/3D覆蓋預測能力 5G基礎仿真模型 5G產品特性規劃 精準RF參數規劃ACP 精準站址規劃ASP 2D/3D仿真 2D地面仿真 2D建筑物屋頂仿真 3D多樓層仿真
14、 室內外仿真 純室外仿真 室外覆蓋室內仿真 植被和建筑物穿透損耗 上下行仿真 上行:SRS,PUSCH信道 下行:SS Block, CSI-RS, PDSCH信道 覆蓋性能仿真 RSRP仿真 SINR仿真 峰值速率仿真 華為自研射線追蹤傳播模型 Sub6G&mmWave 3D射線追蹤算法 建筑/植被遮擋建模 靈活的5G NR模塊 自定義頻段 自定義幀配比 集成產品性能 Massive MIMO 8T/32T/64T靜態和動態波束 賦形 上下行解耦 小區級解耦門限規劃 上下行解耦增益評估 覆蓋區域場景自動識別 波束波寬設計 MM RF和BF參數規劃 價值區域識別 扇區級/站點級選站 扇區級/站
15、點級加站 eMBB速率體驗規劃 智慧城市大連接網絡規劃 低時延高可靠性網絡規劃 (智能制造、車聯網) 5G目標網規劃解決方案 圖2-1 華為5G無線網絡規劃解決方案 02華為5G無線網絡規劃解決方案 07 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 2.2 關鍵能力 2.2.1 高精度5G傳播模型 1) 射線追蹤傳播模型 5G相比傳統3G/4G而言,網絡將更加復雜和立體。同 時隨著Massive MIMO天線、復雜天線賦形技術的出現,多 徑建模的重要性凸顯,缺乏多徑小尺度信息,將很難保證 網絡規劃準確性。因此,基于高精度電子地圖和具備多徑 建模的射線追蹤傳播模型在5G無線網絡規劃中具有不可替 代的
16、作用和地位。 華為自主研發的基于波束的射線追蹤模型對于射線的 建模包括以下幾類: 1. 直視:發射機與接收機在第一菲尼爾區內沒有建筑 物或植被遮擋影響,直視徑能量將成為接收信號主要能量 來源,地面反射/墻面反射信號能量幾乎可忽略。 2. 反射:發生反射時,入射射線、反射射線以及反 射點都在同一個平面內,入射射線與反射點法線夾角等于 反射射線與反射點法線的夾角,基于此建立射線追蹤反射 模型。 3. 衍射:衍射產生條件與電磁波波長以及障礙物棱邊 的大小相關。在Sub6G時衍射可以帶來較大傳播能量,但 當頻率上升至10GHz以上,能夠產生衍射的棱邊數變少, 衍射帶來的能量將變低。 4. 信號透射:電
17、磁波的透射與反射一樣都是發生在兩 種介質的交界處,透射能量與被穿透材質介電常數,磁導 率相關。 5. 組合徑:反射之后繞射,繞射之后反射,組合徑 能量傳播方式不可忽視,射線模型需考慮組合徑能量傳播 方式。 華為射線追蹤模型,可根據輸入的高精度電子地圖, 以及接收機的位置,自動識別上述多種電磁波傳播路徑, 從而使網絡規劃更加精準。 圖2-2 射線追蹤模型棱邊衍射示意圖 圖2-3 華為自研射線追蹤模型仿真效果圖 2) 高低頻經驗傳播模型 3GPP高頻經驗傳播模型未包含發射機高度項、建筑 物高度和路寬等環境特征項,以及樹損、氧衰、雨衰等因 素,同時接收機高度范圍也較小。 華為根據對不同頻段不同場景的
18、無線傳播特性進行測 量和研究,在3GPP高頻經驗傳播模型基礎上,增加收/發 信機高度系數、接收機所在位置環境特征以及O2I的穿透損 耗,研發出兼顧仿真效率和準確性的高頻經驗傳播模型, 從而提升網絡規劃準確度。 入射射線 繞射射線 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 08 圖2-4 動態波束 2.2.2 產品特性的高保真建模 1) Massive MIMO建模 Massive MIMO作為5G主要特性之一,通過波束賦形 形成極精確的用戶級超窄波束,將能量定向投放到用戶位 置,從而提升覆蓋和降低小區間用戶干擾。華為通過深入 研究,實現了Massive MIMO特性的高保真建模,使覆蓋仿 真結果
19、盡量接近實際場景。 Massive MIMO天線波束分為靜態波束和動態波束。對 于靜態波束,可根據產品天線結構、賦形權值提前生成波 束,供規劃仿真使用。 對于動態波束,可通過射線追蹤模型實現多徑識別,根 據多徑和測量量形成用戶級的動態波束,接近實際場景: 多徑識別:射線追蹤模型計算收發信機之間的傳播路 徑,實現多徑識別,計算每條路徑上的路徑損耗; 動態賦形:根據多徑上的測量量,計算動態權值矩 陣,結合計算路徑針對不同用戶賦予不同波束; MU空分復用:Massive MIMO空分配對復用和相關性 計算,最大化系統容量; 2) 上下行解耦特性建模 無線網絡覆蓋由上行鏈路和下行鏈路共同決定,需要 達
20、到上下行鏈路平衡。往往基站發射天線增益大和功放功率 大,而終端由于體積受限,天線和功放不能做得很大,因此 多數情況下上行覆蓋受限。上下行解耦特性是針對5G的上 行和下行鏈路所用頻譜之間關系的解耦,5G上下行鏈路所 用頻率不再固定于原有的關聯關系,而是允許上行鏈路配置 一個較低的頻率,以解決或減小上行覆蓋受限的問題。 根據對上下行解耦特性的實際測量和研究,華為設計 了完整的上下行解耦特性的覆蓋仿真和RF參數規劃方案。 09 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 2.2.3 精細化覆蓋預測 1) 覆蓋預測概述 覆蓋預測是網絡規劃中最常用的評估網絡覆蓋的方法,也是網絡規劃的基礎。 目前華為具備對e
21、MBB等5G典型業務及場景進行覆蓋仿真的能力,包括: 1. 支持頻段包括3.5G/4.5G/28G/39G 2. 支持WTTx、室外熱點等場景 3. 支持華為射線追蹤模型、華為高低頻經驗模型、UMA和UMI等傳播模型 4. 支持Massive MIMO靜態波束賦形和動態波束賦形的仿真 5. 支持對導頻、廣播、控制及業務等信道的電平、干擾、信號質量及上下行速率進行仿真 圖2-6 U-Net RSRP、RS SINR覆蓋預測結果圖 圖2-5 WTTx場景 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 10 支持對小區不同上下行配比帶來的基站與基站、UE與 UE之間的干擾進行仿真 考慮不同材質的穿透損耗(
22、Pentration Loss)和人體 損耗的覆蓋仿真 2) 3D覆蓋預測 未來,越來越多的流量將發生在室內,所以3D規劃仿 真技術對于5G網絡建設將至關重要。因此,華為3D覆蓋預 測功能將仿真區域從傳統2D平面擴展到3D立體空間,仿真 建筑物內不同樓層高度下的各個覆蓋指標,能力包括: 3D空間建模:使用帶建筑物信息(位置、輪廓和高 度)的電子地圖構建3D模型; 3D傳播模型:3D仿真與傳統2D室外仿真在無線信號 的傳播環境上差異很大,無法沿用以前的傳播模型, 需要對“無線信號穿透”和“接收機高度”建模;圖2-7 華為5G 3D覆蓋預測效果圖 支持3D場景下導頻、業務信道電平值、干擾、信號質
23、量和速率等指標的預測; 11 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 2.2.4 精準RF參數規劃ACP(Automatic Cell Planning) Massive MIMO作為5G的主要特性之一,精準的RF和BF參數規劃對5G網絡的建設也很重要。 圖2-8 傳統天線方向圖與Massive MIMO天線方向圖 Massive MIMO天線波束分為靜態波束和動態波束。靜態波束采用窄波束輪詢掃描覆蓋整個小區的機制,選擇合適的 時頻資源發送窄波束,可以根據不同場景配置不同的廣播波束,以匹配多種多樣的覆蓋場景,這里就涉及到如何根據不同 場景規劃合適波束的問題; 圖2-9 華為5G精準RF參數規劃
24、ACP功能示意圖 華為精準參數規劃ACP具備規劃Massive MIMO天線的RF和BF參數的能力,包括: 具備基于高精度數字地圖或在線地圖(可選)等信息的精準識別建筑物場景的能力; 具備基于特有弧度匯聚方法和依據建筑物高度判斷是否阻擋方法,規劃Massive MIMO天線最佳高度、方位角和下傾 角的能力; 具備根據建筑物輪廓及高度和話務分布信息匹配垂直波寬和水平波寬,確保話務在水平波束上分布均勻的能力; 具備在站點規劃過程中對新增站點進行RF和BF參數迭代規劃的能力; 具備依據規劃結果進行覆蓋仿真和柵格級地理化呈現的能力; 垂直覆蓋場景波束波寬設計 水平覆蓋場景波束波寬設計 覆蓋區域場景自動
25、識別 D 建筑物 特征識別 3D Map Online Map 場景識別 垂直覆蓋場景 水平覆蓋場景 Covv S hBTS 水平場景: 為小區匹配合適的水平波寬,確定最優方位和下傾。 垂直場景: 為小區匹配合適的垂直波寬,確定最優方位和下傾。 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 12 2.2.5 精準站址規劃ASP(Accurate Site Planning) 5G時代,站點部署越來越密,客戶需要精準的站址規劃方案以降低建網成本。在建網初期,優先推薦使用已有3G/4G 站址作為5G站點候選站址,根據建網目標使用價值識別方法選擇候選站址。對于通過選站無法達到建網要求的區域,再進 一步規劃
26、新建站址。 華為5G精準站址規劃ASP功能支持基于客戶的建網目標(覆蓋、速率),實現利舊站址選擇、新建站址的規劃,能力 包括: 圖2-10 華為5G精準站址規劃ASP功能示意圖 多場景多維度價值評估 精準站址規劃和RF參數設計 多場景識別 多維度的價值區域識別 實現更精準的規劃高價值的站點 站址選擇結果GIS呈現 仿真結果GIS呈現 規劃仿真結果呈現 5G ASP 站址規劃:必選站,候選站,加站 自動RF參數設計 迭代規劃和仿真,以最小站點數量實現 規劃目標 1 2 3 4 5 大型建筑物 高層建筑 道路邊建筑物 道路 普通建筑物 話務地圖 地物權重 價值區域 規劃目標設定 冗余站點刪除 站點
27、選擇 RF 參數設計射線追蹤仿真 具備從3G/4G候選站址中基于精準場景和價值識別的扇區級/站點級選站的能力; 具備基于精準場景和價值識別的扇區級/站點級新建站址規劃的能力; 具備5G新建站上下行解耦增益預估及小區的解耦門限規劃設計的能力; 13 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 2.2.6 新業務體驗網絡規劃研究 根據3GPP的定義,未來5G將涌現出eMBB、mMTC、 uRLLC 3大類體驗需求不同的業務類型。uRLLC類業務對時 延和可靠性的要求很高,mMTC類業務對連接數量和耗電/ 待機的要求較高,eMBB類業務對速率的要求較高。 針對5G新業務在待機、時延、可靠性和大連接等方面
28、 的體驗需求,華為對VR、智能駕駛和無人機等新業務特征 及其對無線網絡的需求展開了研究。 1) VR業務特征及其對無線網絡的需求 360VR業務可以為觀眾提供多路實時視頻,根據不 同的體驗等級,要求的網絡帶寬也稍有不同,在極致體驗 速率的情況下,要求的網絡帶寬高達4.2Gbps。VR對網絡 帶寬的技術要求如右表: 如何確保5G網絡室內覆蓋能滿足360VR的用戶體驗 需求,將成為未來5G網絡規劃和建設的重要課題之一。 2) 智能駕駛業務特征及其對無線網絡的需求 智能汽車和駕駛是新一輪科技革命背景下的新興技 術,智能駕駛在減少交通事故、提高道路及車輛利用率、 降低運營費用等方面具有巨大潛能,已成為
29、未來5G網絡很 重要的新業務場景。根據不同的自動化駕駛等級,要求的 E2E傳輸時延也不盡相同,具體KPI如右表所示: 智能駕駛對5G網絡的傳輸時延、可靠性、速率要求均 非常高,而在智能駕駛場景下,5G網絡覆蓋受道路、車輛 本身、車輛速度等眾多因素影響,這就需要更加精細的場 景化規劃解決方案。 表2-2 智能駕駛的技術需求 表2-1 VR對網絡帶寬的需求 初級體驗基礎體驗極致體驗 單眼分辨率5037x5707ppi5037x5707ppi5037x5707ppi 幀率2530 fps5060 fps100120 fps 比特/像素8 bit10 bit12 bit 半屏70Mbps175Mbps
30、350Mbps 360VR840Mbps2.1Gbps4.2Gbps 車輛自動化 等級 自動化程度傳輸時延 (ms) 傳輸速率/車 (Mbps) 1駕駛輔助100-10000.2 2部分自動化20-1000.5 3條件自動化10-2016 4&5 高級自動化/ 全自動化 1-10100 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 14 03華為5G無線網絡規劃解決方案應用案例 中國、韓國、北美、日本、歐盟等區域,對5G規模商 用非常積極,部分運營商已啟動小規模預商用網絡的建設 和驗證。作為主要的5G設備商,華為與這些運營商客戶在 5G無線網絡規劃領域也開展了廣泛的合作。 3.1 低頻組網和網絡規劃
31、案例 客戶面臨的挑戰 在4G時代,客戶通過快速提供4G服務,市場份額獲得 顯著增長。在5G時代,希望保持先發優勢,提前其他運營 商部署5G連續覆蓋網絡,提供高速率5G eMBB體驗,繼續 提升網絡品牌和市場地位。由于5G相比4G有大量的改進, 傳統的4G網絡規劃技術已不能滿足5G網絡訴求,客戶亟需 獲得5G網絡規劃的經驗和方法??蛻舾邔颖硎荆壕W絡規劃 技術是當前最關注的兩個領域之一,希望與華為一起研究 和推進。 華為為客戶提供的5G網絡規劃能力和方案 在實驗網建設中,華為提供了5G無線網絡規劃解決方 案及軟件平臺U-Net支撐客戶快速進行網絡建設: 基于華為自研的高精度射線追蹤模型以及覆蓋預測
32、功 能,準確仿真CBD、密集城區、普通城區居民區、沿江 高速路等環境下的覆蓋效果,幫助客戶評估不同規劃方 案的網絡性能,大大降低了客戶的網絡規劃成本; 使用華為精準站址規劃ASP功能,基于建網目標,從 4G候選站址中選擇出最佳的5G站址,并提供最佳方向 角和下傾角配置建議,保證最佳拓撲和最佳覆蓋; 依托U-Net軟件平臺的分布式計算技術,完成1m高精 度地圖+射線追蹤傳播模型+MassiveMIMO窄波束+波 束間干擾等復雜密集計算場景下的網絡規劃和仿真, 運算效率大大提升,從而支撐客戶建網效率提升。 2018年1月,客戶與華為聯合啟動100個AAU C-Band 實驗網絡建設,確定3大區域5
33、大場景的網絡規劃和部署。 依托華為5G無線網絡規劃解決方案及軟件平臺U-Net,完 成了試驗區域的5G站點選擇、RF參數規劃和對應的覆蓋評 估,并完成了20+ AAU的開通測試。經過試驗網的測試驗 證,華為5G無線網絡規劃解決方案的準確性得到認可?;?于密集城區已建設的5G站點的測試結果對比,華為5G覆蓋 預測結果與實測RSRP的均值誤差和標準差均滿足預期,準 確性領先。 15 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 3.2 高頻組網和網絡規劃案例 客戶面臨的挑戰 客戶網絡中一個典型的MDU(Multi Dwelling Unit,多用戶單元)區域如下圖所示,用戶密度約為400戶/一棟,樓宇通
34、 常為1030層,每層620戶。這類高容量價值的樓宇,基本都有DSL/Cable覆蓋,但光纖入戶由于物業協調困難,光纖無 法進入,采用無線WTTx將是非常好的替代方案。 客戶要求網絡建設好后,用戶體驗速率能達到:下行峰值速率1000Mbps;在忙時,用戶的平均吞吐量需要達到下行 25Mbps。 圖3-1 Multi Dwelling Unit覆蓋場景 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 16 Sector 28G AAU Height 28G Azimuth 28G Down tilt 3.5G AAU Height 3.5G Azimuth 3.5G Down tilt W4502 19
35、1652 171254 W0570_122301 203204 W0570_2222705 202184 精細的RF參數規劃(ACP)和覆蓋仿真 實驗局建網區域三 實驗局建網區域二 Sector 3.5G AAU Height 3.5G Azimuth 3.5G Down tilt AB0623 242653 BTS Height Down tilt Near1Km2Km DL RSRP Peak Speed DL RSRP Peak Speed DL RSRP Peak Speed 24m 0-53.0908.7-72.2907.7-87.17885.4 3-53.0908.7-70.090
36、7.7-85.6897.6 4-53.0908.7-69.9907.7-85.8884.4 5-53.0908.7-70.3907.7-86.4882.1 6-53.0908.7-70.7907.7-90.6857.7 10-54.4908.7-76.1806.7-93.5867.9 18m 0-53.0908.7-98.1763.5-104.5595.9 5-54.2908.7-96.7732.0-104.0553.9 10-53.0908.7-103.3 664.7-111.5476.0 基于客戶建網目標的站址規劃(ASP)和覆蓋仿真 實驗局建網區域一 BC1125 BC1341 BC10
37、23 BC1126 BC1068 BC0038 Site Name Height (m) Altitude (m) BC0038 24.421 BC1023 33.261 BC1068 (選中) 28.3919 BC1126 9 88 BC1125 (選中) 1595 BC1341 29.994 華為5G網絡規劃解決方案覆蓋預測功能讓外場測試做到“有的放矢” 實驗局建網區域一 使用5G覆蓋預測功能輔助測試路線和測試點選擇(8km) 7.8km 8.1km 8.4km 實驗局建網區域二 測試路線和測試點(4km) RSRP-86dBm3.5km Region-2 實驗局建網區域三 測試范圍選擇(
38、630m區域) CPE Height = 6m CPE Height = 3m 華為為客戶提供的5G網絡規劃能力和方案 建網前,根據建網目標規劃站址和RF參數,并提供覆蓋仿真結果,大大降低客戶實驗網建設成本: 網絡建設完成后,華為提供覆蓋仿真能力,輔助客戶選擇測試路線或測試點,減少客戶無效測試驗證,降低了實驗網 測試成本: 17 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 北墻 人工選點操作 友好用戶 樹 東墻 南墻 樹 CPE掛墻安裝RSRP分布 樹 樹 5m高度 橫截面 3m高度 橫截面 BC1068 方位角:284 海拔高度:47m 機械下傾:0 工具支持按照TOP30%好點給出House的
39、覆蓋評估: -104dBm3m,-92dBm5m 基于3D仿真,給出CPE安裝位置及高度建議 規劃的CPE安裝點驗證結果 人工選點:8個點耗時3小時/2人 實測與預測:位置準確,相對值趨勢一致;未校正 模型袋外驗證誤差均差 -1.6dB/均方差 4.4dB 現場選點只需驗證預測值是否合理,時間可控制在 30mins User1 User2 User3 User4 BC1125 BC1068 650米 710米 800米 覆蓋差,不建議放號 520米 BCIT 覆蓋差,不建議放號 客戶取消 Height Point Index Prediction RSRP(dBm) Test RSRP(dBm
40、)Delta 3m 南墻A -93.01 -94.1212 1.1112 南墻B -90.67 -90.7276 0.0576 南墻C -92.25 -94.6736 2.4236 南墻D -92.46 -92.7276 0.2676 東墻A -102.69 無法接入/ 東墻B -104.15 無法接入/ 東墻D -107.09 無法接入/ 5m 南墻A -90.92 -89.67363205 -1.24637 南墻B -89.62 -80.94256 -8.67744 南墻C -90.22 -82.47128 -7.74872 南墻D -90.41 -88.12123 -2.28877 東墻
41、A -91.74 -85.67363 -6.06637 東墻B -91.59 -91.26859 -0.32141 東墻C /無法接入/ 東墻D -95.51 -100.7276 5.2176 CPE安裝推薦規劃實測一致性 墻面南墻南墻 高度3m3m pointBB Error Statistic 5m &3m height Mean Error(dB) -1.57 RMSE(dB) 4.4 5G 3D覆蓋預測:準確預測放號位置,使能快速安裝選點,3h縮短到0.5h 網絡建設完成后,華為提供5G覆蓋仿真能力幫助客戶識別可放號友好用戶,和客戶規劃友好用戶CPE安裝位置,將單 個CPE安裝耗時從3
42、小時減少到0.5小時: 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 18 結語 未來的5G業務是多樣化的,既要為用戶提供超高的峰值速率接入,以支撐WTTx、移動UHD、移 動AR/VR等業務需求;又要滿足“零”時延的使用體驗,以支撐智能駕駛、自動工業控制等業務場 景;同時5G還需具備海量的連接能力,以滿足智慧城市和智能電表等應用。 為滿足多樣化的業務需求,5G網絡將在幀結構、多址接入、信道編碼、頻譜和架構演進等方面 進行全面的創新,從而對5G網絡規劃提出了巨大的挑戰。 2017年2018年,5G第一波實驗網絡在中國、加拿大、韓國等國家開始建設。華為通過長期的 技術研究,已經掌握了5G網絡規劃相關的
43、傳播特性、覆蓋仿真和組網規劃等核心技術。并通過運營商 5G實驗網絡的建設,積累了豐富的組網與規劃經驗,已經可以提供業界領先的5G無線網絡規劃解決 方案。 隨著5G協議標準、產品演進、業務應用場景探索和發展,華為5G無線網絡規劃解決方案團隊也 將持續創新,不斷提升關鍵技術能力,向客戶提供最完善、最高效、最精準的解決方案。 19 | 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 05術語表 術語/縮略語描述 eMBBEnhance Mobile Broadband,增強移動寬帶 mMTCmassive Machine Type of Communication,海量機器類通信(大規模物聯網) uRLLCTh
44、e Ultra Reliable Low Latency Communication,超可靠、低時延通信 LOS視距,Line Of Sight NLOS非視距,Non Line of Sight MMMassive MIMO,大規模多天線陣列系統 O2IOutput to Input,室外覆蓋室內 RFRadio frequency,射頻 WTTxWireless To The x,無線寬帶到戶 BFBeamforming,一種波束賦形技術 VRVirtual Reality,虛擬現實 CBDCentral Business District,中央商務區 AAUActive Antenna
45、Unit,天線和射頻模塊的集成體 UHD ultra high defi nition,超高清 ARAugmented Reality,增強現實技術 華為5G無線網絡規劃解決方案白皮書 | 20 版權所有 華為技術有限公司 2018。 保留一切權利。 免責聲明 本文檔可能含有預測信息, 包括但不限于有關未來的財務、 運營、 產品系列、 新技術等信息。由于實踐中存在很多不確定因素,可能導致實際結果與預 測信息有很大的差別。因此, 本文檔信息僅供參考, 不構成任何要約或承諾。 華為可能不經通知修改上述信息,恕不另行通知。 華 為 技 術 有 限公司 深圳市龍崗區坂田華為基地 電話: (0755)
46、28780808 郵編: 518129 免責聲明 本文檔可能含有預測信息,包括但不限于有關未來的財務、運營、產 品系列、新技術等信息。由于實踐中存在很多不確定因素,可能導致 實際結果與預測信息有很大的差別。因此,本文檔信息僅供參考,不 構成任何要約或承諾。 華為可能不經通知修改上述信息, 恕不另行通知。 版權所有 華為技術有限公司 2018。 保留一切權利。 非經華為技術有限公司書面同意,任何單位和個人不得擅自摘抄、 復制本手冊內容的部分或全部,并不得以任何形式傳播。 商標聲明 、HUAWEI、華為、 是華為技術有限公司的商標或者注冊商標。 在本手冊中以及本手冊描述的產品中,出現的其他商標、產品名稱、 服務名稱以及公司名稱,由其各