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 ......................................................... 1901 | 华为5G无线网络规划解决方案白皮书01 5G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 图1-1 5G 的三大应用领域 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。华为5G无线网络规划解决方案白皮书 | 021.2 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。 1.2.1 新频谱对网络规划的挑战 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 ； 图1-2 5G 的全频谱接入WRC15 WRC19 10 50 40 30 20 60 80 70 90 1 5 4 2 6 3 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 础数据库和覆盖能力基线； » 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。 03 | 华为5G无线网络规划解决方案白皮书 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 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 提升网络性能华为5G无线网络规划解决方案白皮书 | 04 1.2.3 新业务对网络规划的挑战 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；