技術(shù)
導(dǎo)讀:19天內(nèi)建成1367個(gè)5G基站,三個(gè)月內(nèi)建成5500個(gè)5G基站,韓國(guó)LG U+創(chuàng)造了史上最快5G建設(shè)速度,但其背后的精準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更值得探討與借鑒。
2018年12月1日,韓國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商同時(shí)宣布5G正式商用,這是全球首個(gè)規(guī)模商用的5G網(wǎng)絡(luò),一時(shí)轟動(dòng)業(yè)界。
但你可能不知道,這次商用背后還創(chuàng)造了一個(gè)新記錄----史上最快的5G基站建設(shè)!
史上最快5G建設(shè)
據(jù)韓媒報(bào)道,截至韓國(guó)5G商用發(fā)布當(dāng)天,韓國(guó)已部署5804個(gè)5G基站,其中,LG U+ 4133個(gè),KT 854個(gè),SK電信817個(gè)。
▲韓國(guó)5G基站分布(截止2018年11月30日),來(lái)源韓國(guó)國(guó)會(huì)
LG U+的5G基站數(shù)量是友商的5倍之多。
隨后2018年12月19日,LG U+ CEO在年終新聞發(fā)布會(huì)上表示,LG U+已建成5500個(gè)5G基站,而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的數(shù)量不到1000個(gè)。
LG U+在19天內(nèi)又建成了1367個(gè)5G基站。
▲LG U+展示5G基站分布圖
原本為了避免過(guò)度競(jìng)爭(zhēng),韓國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在2018年10月開始同時(shí)建5G,并于12月1日同時(shí)發(fā)布5G商用,但萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到,LG U+的5G基站建設(shè)速度之快,讓對(duì)手措手不及。
要想建設(shè)快,先要規(guī)劃準(zhǔn),但5G規(guī)劃對(duì)精準(zhǔn)度要求之高是前所未有的,要想又準(zhǔn)又快可沒(méi)那么容易。
LG U+是怎么做到的?這個(gè)話題一直令業(yè)界津津樂(lè)道,我們今天就試著來(lái)解開其背后的秘密。
5G規(guī)劃難在哪?
5G規(guī)劃難在哪?當(dāng)5G遇上新頻段、新業(yè)務(wù)和Massive MIMO技術(shù)后,網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜、密集和立體,要求規(guī)劃要做到空前的“精準(zhǔn)”,沒(méi)有一套更先進(jìn)的辦法是絕不可能實(shí)現(xiàn)快速建設(shè)的。
主要表現(xiàn)在:頻段新、站點(diǎn)密、波束多、場(chǎng)景多、業(yè)務(wù)多。
頻段新
5G引入了更高、更廣范圍的無(wú)線新頻段,除了小于6GHz,還包括毫米波,而高頻無(wú)線信號(hào)易受建筑物材質(zhì)、植被、雨衰/氧衰等影響,在不同場(chǎng)景下的鏈路損耗相差很大。
而傳統(tǒng)2/3/4G規(guī)劃為小于3GHz頻段而設(shè)計(jì),不再適合5G網(wǎng)絡(luò),這要求5G規(guī)劃需對(duì)高頻段無(wú)線傳播特性進(jìn)行廣泛研究。
站點(diǎn)密
傳統(tǒng)2G基站的覆蓋半徑達(dá)1公里,隨著網(wǎng)絡(luò)容量需求不斷上升,各種微站、皮站、飛站引入網(wǎng)絡(luò),未來(lái)5G基站的覆蓋半徑可能只有50-100米,網(wǎng)絡(luò)超密集,這意味著傳統(tǒng)粗獷式的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃辦法失效,5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃必須更加細(xì)?;?。
波束多、路徑多
傳統(tǒng)小區(qū)基于“扇區(qū)級(jí)”發(fā)送固定寬波束,而5G小區(qū)通過(guò)Massive MIMO技術(shù)分裂出多個(gè)動(dòng)態(tài)窄波束指向不同的用戶,讓多個(gè)相同或不同的數(shù)據(jù)流并行傳輸,利用空間分集和復(fù)用技術(shù)來(lái)大幅提升覆蓋范圍和容量。
但這意味著基站發(fā)送和終端接收之間將增加大量的無(wú)線傳播路徑,尤其是密集城區(qū)環(huán)境,各種在建筑物之間的反射路徑可能狂增到上百條,如何理解每條傳播路徑上的損耗和信道特性?這是一個(gè)全新挑戰(zhàn)。
場(chǎng)景多、業(yè)務(wù)多
5G密集組網(wǎng)本身意味著引入更多場(chǎng)景,比如燈桿微站需考慮周邊公交車站、廣告牌等更多細(xì)節(jié)帶來(lái)的影響,而以前的樓頂宏站規(guī)劃幾乎是不用考慮的。
5G Massive MIMO增加了垂直維度,網(wǎng)絡(luò)變?yōu)?D立體覆蓋,這又增加了高層建筑和低空覆蓋場(chǎng)景。
隨著越來(lái)越多的業(yè)務(wù)和流量發(fā)生在室內(nèi), 5G規(guī)劃還得重點(diǎn)考慮室內(nèi)、從室內(nèi)到室外、從室外到室內(nèi)的覆蓋場(chǎng)景。
5G將使能VR/AR、智慧城市、遠(yuǎn)程操作等多樣化新業(yè)務(wù),這些新業(yè)務(wù)不但是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究的全新課題,還對(duì)用戶體驗(yàn)要求極高,如果一開始沒(méi)有對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量和干擾等問(wèn)題進(jìn)行精準(zhǔn)規(guī)劃,后期必然會(huì)給優(yōu)化工作帶來(lái)相當(dāng)大的困擾。
5G規(guī)劃怎么破?
據(jù)LG U+透露,他們采用了全球最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案,即能保證5G快速建設(shè),也能實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量最優(yōu),不過(guò)這家運(yùn)營(yíng)商并沒(méi)有透露具體技術(shù)細(xì)節(jié),所以下面我們只能是一起來(lái)探討一下。
5G規(guī)劃關(guān)鍵在“精”和“準(zhǔn)”。 “精”,即經(jīng)過(guò)提煉或挑選的,有選擇的意思,在5G規(guī)劃里就是指要輸入足夠廣、足夠細(xì)的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的3D覆蓋預(yù)測(cè)?!皽?zhǔn)”,就是要百發(fā)百中,指在精準(zhǔn)的3D覆蓋預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上,幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)站址規(guī)劃,精準(zhǔn)參數(shù)規(guī)劃,精準(zhǔn)投資,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)價(jià)值最大化。
精準(zhǔn)3D覆蓋預(yù)測(cè)
由于5G高頻信號(hào)更加敏感,在不同場(chǎng)景下的無(wú)線傳播特性差別較大, 5G規(guī)劃必須基于高精度的3D電子地圖對(duì)多場(chǎng)景進(jìn)行細(xì)分,比如這些場(chǎng)景包括密集城區(qū)、郊區(qū)、社區(qū),室外、室內(nèi)、從室外到室內(nèi)和從室內(nèi)到室外,建筑物材質(zhì)是玻璃、混凝土,還是磚結(jié)構(gòu),有沒(méi)有樹木遮擋,周邊有沒(méi)有公園長(zhǎng)椅、廣告牌、公交車站、路燈等街道設(shè)施,室內(nèi)的窗戶、家具等等。
簡(jiǎn)單的講,就是要從大場(chǎng)景到小場(chǎng)景,從宏站著眼,再到微觀細(xì)節(jié),逐層剖析千差萬(wàn)別的場(chǎng)景下的不同頻段的無(wú)線傳播特性,最終獲得最精準(zhǔn)的規(guī)劃預(yù)測(cè)。
精準(zhǔn)3D射線追蹤
由于Massive MIMO分裂出更多波束,且引入了垂直維度,為了精準(zhǔn)仿真多波束在多場(chǎng)景下的多條傳播路徑的信道特性,傳統(tǒng)信道建模方式失效,必須引入基于波束的3D射線追蹤技術(shù)。
3D射線追蹤是一種確定性的信道建模方法,它通過(guò)追蹤發(fā)射源和接收端之間的所有可能的傳播路徑,計(jì)算每條路徑的直射、反射、衍射損耗等,得到每條射線的信號(hào)電平、時(shí)延和角度等信息。
▲3D射線追蹤
通過(guò)3D射線追蹤技術(shù),5G規(guī)劃可在基于高精度的3D電子地圖前提條件下,仿真在不同場(chǎng)景下信號(hào)多徑傳播,評(píng)估站點(diǎn)位置、高度,以及每條數(shù)據(jù)流的吞吐量、誤碼率和干擾等,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)規(guī)劃。
精準(zhǔn)站址規(guī)劃
4G和5G將長(zhǎng)期共存,既要保護(hù)4G投資,又要實(shí)現(xiàn)5G精準(zhǔn)投資,因此5G規(guī)劃要充分利舊現(xiàn)網(wǎng)站址,基于4G歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),通過(guò)精準(zhǔn)的3D覆蓋預(yù)測(cè),來(lái)實(shí)現(xiàn)5G精準(zhǔn)選址,并需做好4G和5G雙連接分流設(shè)計(jì),避免5G流量對(duì)4G性能的沖擊。
精準(zhǔn)參數(shù)規(guī)劃
4G Massive MIMO只是靜態(tài)的Beam Pattern,參數(shù)組合不過(guò)200種左右,但5G Massive MIMO下傾角和方位角動(dòng)態(tài)可調(diào),水平和垂直波束動(dòng)態(tài)掃描,這意味著Beam Pattern參數(shù)組合超過(guò)上萬(wàn)種,這需要根據(jù)豐富的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)提取智能尋優(yōu)訓(xùn)練模型,根據(jù)不同的場(chǎng)景進(jìn)行精準(zhǔn)高效的模板化配置,以實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)最大價(jià)值。
19天內(nèi)建成1367個(gè)5G基站,三個(gè)月內(nèi)建成5500個(gè)5G基站,韓國(guó)LG U+創(chuàng)造了史上最快5G建設(shè)速度,但其背后的精準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更值得探討與借鑒。
可惜LG U+并未公開具體技術(shù)細(xì)節(jié),不過(guò)這都不是事,因?yàn)闉長(zhǎng)G U+提供5G基站和規(guī)劃建設(shè)服務(wù)的設(shè)備商來(lái)自中國(guó),名字叫華為。