浅谈5G网络规划设计方案

规划期需要对网络建设进行统一筹备和规划，包括基于覆盖和容量规划的基站选址、无线参数规划等，并通过模拟仿真对规划设计的效果进行验证。规划方法涉及的关键能力包括业务识别、体验评估、GAP 分析、规划仿真等工作。

1) 业务识别：电信业务IP化和统计复用在降低成本的同时也为业务识别等方面带来挑战。深度业务感知（DPI，Deep Packet Inspection）通过分析网络中数据包的深度特征值和协议行为可以识别出数据属性和业务类型，进而对网络中不同业务流进行区分。DPI解析组件主要包括业务特征库和DPI引擎，当业务数据流经过DPI引擎模块时对其进行特征匹配处理。基于业务识别，移动运营商可实现对不同业务的差异化调度，提高每比特的业务收入，并优先保证关键业务的用户感知。

2)体验评估：用户行为模式的变化令QoE（用户体验质量）取代网络性能指标成为网络优化的目标。QoE即用户实际感受到的服务网络和业务的QoS（服务质量），和业务接入成功率、接入时延、下载完整率等因素相关。ETSI（欧洲电信标准化协会）将QoS分为与业务无关的网络可用性、网络接入性，以及与业务相关的业务完整性/接入性/保持性、不同业务的QoS参数。其中业务的接入又分为网络接入（Network Access）、IP服务接入（IP Service Access）、互联网接入（Internet Access）三个阶段，不同阶段对业务质量产生不同的影响。

3)GAP分析：即差距分析，对制定的目标和实际取得的结果进行比较，分析两者间是否存在差距。

4) 规划仿真：基于前几步骤得到的参数和网络规划软件，利用Monte Carlo，智能遗传搜索，射线追踪等算法输出仿真结果。规划仿真中影响准确性的重要因素是传播模型，目前比较准确的模型是射线追踪模型。射线追踪技术能准确地考虑到电磁波的各种传播途径，包括直射、反射、绕射、透射等，考虑到影响电波传播的各种因素，以及将所有物体作为潜在的发射物并且计算发射源像的位置，从而针对不同的具体场景做准确的预测。

具体规划过程中，一般有五个步骤，需求分析、网络规模估算、站址规划、无线参数规划、网络仿真。用户数和业务量预测是后续规划的基础。站址规划是对业务区进行实地勘查进行站点的具体布置，找出适合做基站站址的位置，初步确定基站的天线挂高、天线的方向角及下倾角等参数。站址规划还需考虑系统间干扰隔离问题，可采用水平隔离和垂直隔离等空间隔离手段，或采用加装滤波器等方式，满足不同系统间的隔离要求。

5G无线网络面临的挑战？

根据《华为5G无线网络规划解决方案白皮书》5G无线网络面临的挑战主要来自：

新频谱。

1）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，但这些技术会带来规划仿真效率、工程成本等方面的挑战。

2）高频信号在移动条件下易受到环境因素的影响，对无线传播路径上的建筑物材质、植被、雨衰/氧衰等更敏感，如何减小外界环境因素的影响为5G规划的一大难题。3）不同频段存在不同的使用规则和约束。

新空口。传统的网络规划方法难以满足Massive MIMO下的网络覆盖、速率和容量规划，需要加强MM天线的3D精准建模以及网络覆盖和速率的仿真建模。

新业务和新场景。大量新业务的引入，5G应用场景将远远超出了传统移动通信网络的范围，而不同的业务和场景对5G的要求不同。

新架构。网络规划方法需基于网络切片技术，为了确保网络切片可以与其他5G技术协同工作，将需要实现网络切片与其他技术的互操作性工作。但单个切片和多个切片的叠加、网络切片技术与SDN和NFV的结合等情形解决方案有待商榷。

基于以上挑战，5G网络规划需要拥有3D场景建模、高精度射线追踪模型、网络覆盖和速率仿真建模、网络容量和用户体验建模等关键能力。参考4G阶段领域内企业的规划设计业务收入规模进行估计，市场预计5G阶段有20%~30%左右增长，市场规模在150亿元左右。

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