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移步端
  • 副技术难度看5G电气化发展,看完这篇就知道了

    移步互联网主要面向以人为基点的通信,讲究提供更好的客户体验。面向2020年及未来,超高清、3D和浸入式视频的流行将会驱动数据速率大幅提升。提高现实、云桌面、在线游戏等工作,不仅对上下行数据传输速率提出挑战,同时也对时延提出了“产业化感知”的苛刻要求。

    笔者:科技引领的时期 来源:当日第一| 2020-01-10 17:56

     1. 市场急需

    移步互联网主要面向以人为基点的通信,讲究提供更好的客户体验。面向2020年及未来,超高清、3D和浸入式视频的流行将会驱动数据速率大幅提升。提高现实、云桌面、在线游戏等工作,不仅对上下行数据传输速率提出挑战,同时也对时延提出了“产业化感知”的苛刻要求。前途大量之私房和办公室数据将会存储在云头,海量实时的多寡交互需要可媲美光纤的传导速率,并且会在热点区域对移动通信网络造成客流压力,人人对各族应用场景下的通信体验要求也越来越高。

    物联网主要面向物与物、人口与物的通信,不仅涉及普通个人用户,也涵盖了大量不同门类的行当用户。智能家居、智能电网、空气监测、智能农业和智能抄表等工作需求网络支持海量设备连接和大量小数据包频发;视频监控和运动医疗等工作对传输速率提出了很高的要求;车联网和各行控制等工作则要求毫秒级的时延和濒临100%的可靠性。为了渗透到更多的物联网业务中, 5G应具备更强的灵活性和可扩展性,以适应海量的装备连接和规范化的客户需求。

    2.艺术解析

    2.1突出工作场景

    国际渔业联盟 ITU 开展的 ITU-RWP5D 先后 22 先后会议上确定了未来的5G具有以下三大主要的使用场景:1)提高型移动宽带(eMBB);2)超高可靠与低延迟的通信(uRLLC);3)科普机器类通信(mMTC)。MT-2020(5G)推进组从移动互联网和物联网的首要采用场景、工作需求及挑战出发,名将5G重点采用场景归纳为:继续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个第一技术状况,与ITU的三大应用场景基本一致。

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    2015年6月ITU定义了5G前途移动应用的三大应用场景为加强移动宽带(eMBB)、科普物联网(mMTC)、高可靠低时延通信(URLLC),以及在此基础上进一步壮大了5G重点采用范围包括:聪慧城市、智能家居、科普物联网、工业自动化及远程医疗等世界。

    2.2 5G NR

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    重组5G前途的使用场景,3GPP渴求未来5GNR具备以下能力:

    1、 每公顷百万终端连接数;

    2、 他家面时延低至1ms;

    3、 移步速度达到500km/h上述;

    4、 单价速率达到20Gbps/s;

    5、 竞争性用户下行平均速率达100Mbps等。

    为满足多样化的工作需求,中华农业5G网络采用SA组网架构,相对于NSA组网架构,SA组网将是一张全新的5G覆盖网(全新的RAN,全新的核心网),名将引入5G专业的RAN和NGC,提供5G定义之全套用到类型,比如:eMBB、uRLLC、mMTC、eV2X等工作项目。

    5GSA系统组网架构如下图:

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    SA组网架构使用5G的核心网NGC及5G接入网NG-RAN,gNB与AMF/UPF之间通过NG-CU接口实现控制面和用户面传输,名将提供更好的服务质量。

    2.3 NSA/SA

    非独立组网架构是为了让运营商能够快速部署5G网的一种流行性架构。非独立组网架构(NSA,None-Standalone):5G依附于4G基站工作之网络架构,5G无线网与核心网之间的NAS信令(如注册,鉴权等)穿过4G基站 传递,5G无法独立工作。非独立组网包含选项3和选择7两大项目。

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    慎选3不要部署NGC,专业完成最早,能够将NR最便捷引入现网;对5G工作的支持有限,无法支持uRLLC工作;对LTE或EPC带来较大的升级换代; 慎选7同时引入NGC和NR;LTE要求升级为eLTE,以支持NGC的相关功能,涉及改造量较大。

    独立组网架构(SA,Standalone):与俗2\3\4G网络建网模式相同,平均包含独立的核心网和输油管线接入网,独立组网包含了选项2和选择4两大项目。

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    慎选2是最突出的独立组网架构,5G总体与4G独立,更易实现5G网络切片等相关功能;

    慎选4类似于选项3的升级版,4G要求升级为Elte,5G NR表现信令面锚点,4G表现副载波。

    5G新空口、新工作和新频谱,华为自研自由射线追踪模型及Massive MIMO艺术大规模应用,导致5G覆盖仿真和计划需求更加扑朔迷离,是运营商5G建堤的首要挑战之一。根据5G精准规划需求,5G频谱咨询和观测、5G MM试点精准规划、上下行解耦规划及如何基于4G数量规划5G网络,节约建网投资并支持后续演进,成为5G网络规划方案之严重性。5G建堤面临多目标、多产品形象、多组网方案选择,运营商需要选择良好的提案,很快而低成本地构建一张网络,贯彻对多种作业场景下的支持,脚下5G SA网络架构为5G优质的组网方案。

    3.展望布局

    5G网络规划相对于4G网络将面临更多挑战。为支撑高效率、低成本的5G复线网络建设,重组智慧岛5G探讨从5G网络规划。聪慧岛是湖北省国家大数量综合试验区核心区及先导区,以"聪慧岛、基金岛、众创岛、人才岛"为理念的产融生态圈,已引进众多大数量企业。脚下智慧岛已进行必发娱乐手机版、机动驾驶、聪慧交通等先进产业。而必发娱乐手机版、机动驾驶、通控制、远程施工、同声翻译、工业自动化等景象需要5G高分辨率、低时延网络,5G振兴刻不容缓。

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    3.1试点规划

    基于智慧岛良好的5G生态产业及广大之工作场景,工商分公司在智慧岛规划15个宏站实现智慧岛5G网络全覆盖。基于现有4G网络,电气化利用现有站点资源,很快部署5G,节约建设投资。

    3.1.1流程探讨

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    聪慧岛5G网络规划基于现网4G站址、水利参数、网络指标、地理环境、话务模型及5G工作需求等信息输出智慧岛5G复线网络规划信息采集表。基于华为自研射线传播模型Rayce拓展参数校准(5G频谱高导致覆盖距离更短,NLOS从反射/衍射现象对吸收信号影响更大,要求更准确的单行线追踪传播模型)、Massive MIMO电网建模和虚假预测计算获取精确的电网波束和增益,重组及三维电子地图进行参数及覆盖估算,进出口智慧岛5G覆盖效果图。在现有站点覆盖效果的基础上新增5个5G计划站点。

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    3.1.2虚假覆盖

    聪慧岛现有4G网络10个销售点仿真覆盖效果,平均电平-63.54dBm,大多数道路覆盖保持在-75dbm上述。国外覆盖部分,情报局东西两侧楼宇和灵性岛北部电平(-140,-95]dBm ,生活网络覆盖风险。寺里覆盖部分,情报局东西两侧楼宇和紫湖公馆电平在(-140,-95]dBm ,有感知风险。

    在智慧岛现有4G试点基础上新增智慧岛新建2、聪慧岛新建3、中道西路湖心一路等5个销售点,共计划15个销售点仿真覆盖效果(基于智慧岛15个销售点覆盖仿真效果图7),平均电平-61.37dBm,国外道路覆盖基本保持在-65dbm上述,绝大部分楼宇室内覆盖在-110dbm上述,形成连续覆盖区域。

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    3.2PCI计划

    5G PCI计划主要遵循原则如下:

    3.2.1避免PCI冲突和混淆

    a) Collision-free 条件:相邻小区不能分配相同的PCI。若分配相同的PCI,会导致重叠区域中开始小区搜索只能同步到其中一个小区,但该小区不一定是最适合的,这种情景称为Collision。

    b) Confusion-free条件:一度小区的两个相邻小区不能分配相同的PCI,若分配相同的PCI,如果UE呼吁切换,基站侧会不知晓谁为对象小区,这种情景称为confusion。

    3.2.2 调减对网络性能的影响

    a) 基于协议38.211各信道参考信号以及时频位置的计划,为了削减参考信号的烦扰,要求支持PCI Mod30计划。

    b) 有一部分算法特性需要基于PCI表现输入,该署算法的涌入基于PCImod3,从不改动这些算法的涌入角度,PCImod3表现PCI计划的可选项,起来了那些特色的小区建议按照PCImod3拓展规划。

    注:19A可以运用GenexCLoud支持5G PCI离线规划,提议使用MOD3和MOD30约束原则进行规划。

    3.3邻区规划

    3.3.1 5G 条件制定

    1) 邻区作用:邻区在移动性、LTE-NR DC等特点中采用,需提前规划

    2) 和4G相比之下,5G分别NSA/SA组网模式,邻区作用、邻区规划原则和思路相同,谱有区别。

    3) SA气象下,NR->LTE基站间不需要Xn/X2,依托核心网的N26接口。

    3.3.2 5G PRACH根序列规划

    1) 根据小区半径计算Ncs

    2) 根据3GPP的商谈表格,查询表格中Ncs值(比Step1官方略大)

    3) 计算一下根序列使用该Ncs可以产生之带领序列的底数Num_Preamle=floor((139 or 839)/Ncs)

    4) 计算一下小区需要的脚的底数Num_root=ceiling(64/Num_Preamle)

    5) 计算存在多少组可以规划的脚序列组Num_Group=(138 or 838)/ Num_root

    6) 根据获取的复用度进行根序列规划

    根据上述口径规划获取到无线参数后,推动工程建设单位建设并开展5G试点,待站点开通且运行状态正常后,推动站点业务验证测试及道路拉网优化测试。

    3.4从倾角规划

    3.4.1 概念和概念

    LTE风宽波束小区只有一度宽波束,从倾角仅分为机械下倾角和电从倾角两部分,LTE机械下倾+电下倾的设计原则是波束3dB巴基斯坦宽外沿覆盖小区边缘,控制小区覆盖范围,克服小区间干扰。

    5G MM波束下倾角和LTE风宽波束不同,人均机械下倾、预置电下倾、可调电下倾和波束数字下倾四种,末了从倾角是四种组成在总共的结果。

    3.4.2 不同倾角下覆盖差异

    1、不同下倾角的差别引起的左右信道覆盖和工作信道覆盖的差别;

    2、调整数字倾角,仅调整控制信道波束,影响国有信道/控制信道覆盖,影响用户在网络中的驻留;

    3、调整机械下倾/可调电下倾以及固定预置电下倾,同时对国有波束和工作波束进行调整;

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    5G从倾角的概念:

    1、笔直法线刨面外包络3dB笔直波宽中间指向;

    2、集体信道部分场景化波束下倾角可调,默认的垂直波束主瓣方向和电网预置电下倾一致;

    3、 工作信道下倾角与天线预置下倾角一致;

    4、集体波束下倾角=机械下倾角+数字下倾角+预置电从倾角;

    5、工作波束下倾角=机械下倾角+预置电从倾角;

    3.4.3 计划原则

    条件1:以PDSCH覆盖最优原则,PDSCH倾角最优原则 ;

    条件2:控制信道与工作信道同覆盖原则,默认控制信道倾角与工作信道倾角一致,即数字倾角默认为0,表现优化手段,调整控制信道覆盖区覆盖范围 ;

    条件3:兴建5G试点时,以波束较大增益方向覆盖小区边缘,票面有多层波束时,原则上以较大增益覆盖小区边缘;

    条件4:对于已有3G/4G网络运营商,预规划时共站比例都很高,LTE下倾的设计原则是波束3dB巴基斯坦宽外沿覆盖小区边缘,以控制小区覆盖范围,克服小区间干扰。5G试点时,以波束较大增益方向覆盖小区边缘。共下倾的设计原则:4G机械下倾+电下倾=5G机械下倾+预置电下倾+可调电下倾+波束数字下倾+2°;

    条件5:倾角调整优先级:计划合理的预置电下倾->调整可调电下倾(5G RAN1.0产业化)->调整机械下倾->数字下倾。

    4.经历总结

    2020年5G名将起来商用,副运营力度看,前途5G网络建设和运营面临许多挑战,5G建堤规划先行,依托5G关键活动保障经验,穿过5G不同频段组网下相关基础数据采集为研究5G传播模型提供多少支撑,控制5G基础无线性能并成立面向5G计划的扩散模型,为晚期大规模网络规划和备用打好基础。

    【编纂推荐】

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    【义务编辑: 华轩 TEL:(010)68476606】

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