淺談4G5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同規(guī)劃策略及方法研究

王文成，孫鵬飛

（遼寧郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110179）

1 概述

隨著新技術(shù)和智能設(shè)備的飛速發(fā)展，5G技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著5G網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)商用，大規(guī)模5G網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)行集中建設(shè)。在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量規(guī)劃5G網(wǎng)絡(luò)并精準(zhǔn)預(yù)測(cè)5G各業(yè)務(wù)流量需求情況，從而實(shí)現(xiàn)4/5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同規(guī)劃建設(shè)，從而形成高效的4、5G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同規(guī)劃方法、規(guī)劃流程和規(guī)劃策略，為高效率建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

2 5G組網(wǎng)架構(gòu)

3GPP協(xié)議定義了多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式，根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)不同可以劃分為兩大類：一是非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）方式；二是獨(dú)立組網(wǎng)（SA）方式：

（1）NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)）：5G建立在4G組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上，5G無(wú)線網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的控制信令通過(guò)4G基站回傳，4/5G網(wǎng)絡(luò)需要協(xié)同工作。

（2）SA（獨(dú)立組網(wǎng)）：5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為獨(dú)立架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，核心網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)之間的控制信令通過(guò)5G基站獨(dú)立傳遞，5G網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立工作。

其中，SA架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于4G網(wǎng)絡(luò)改造少，且一步到位，無(wú)需二次建設(shè)，5G與4G異廠家組網(wǎng)更加靈活，而且5G易拓展端到端垂直行業(yè)；NSA架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于5G組網(wǎng)快，連續(xù)覆蓋高，無(wú)需對(duì)核心網(wǎng)及傳輸網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)改造。

3 4G/5G協(xié)同規(guī)劃方法及策略

3.1 4G/5G協(xié)同規(guī)劃方法

3.1.1 基于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略的預(yù)測(cè)方法

該預(yù)測(cè)方法的核心是基于5G建設(shè)策略，對(duì)市場(chǎng)側(cè)是基于5G建設(shè)策略的用戶遷轉(zhuǎn)，通過(guò)對(duì)市區(qū)、縣城、農(nóng)村區(qū)域進(jìn)行分層預(yù)測(cè)，其中5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略與需求發(fā)展的共同演進(jìn)，就是推動(dòng)4/5G協(xié)同規(guī)劃的動(dòng)力源泉。

首先，通過(guò)新老用戶來(lái)源渠道來(lái)判斷5G用戶來(lái)源；5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，5G網(wǎng)絡(luò)用戶主要來(lái)源于4G用戶的升級(jí)。

其次，5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)包括市區(qū)業(yè)務(wù)、縣城業(yè)務(wù)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村業(yè)務(wù)的5G用戶；其中，這些5G業(yè)務(wù)用戶主要是由新增5G業(yè)務(wù)用戶和4G網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的5G業(yè)務(wù)用戶兩部分構(gòu)成。

第三，通過(guò)采用5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度來(lái)衡量5G網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)進(jìn)度。

最后，通過(guò)匯總各區(qū)域?qū)蛹?jí)和各業(yè)務(wù)場(chǎng)景的升級(jí)和新增用戶數(shù)量，匯總形成5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃預(yù)測(cè)結(jié)論。

3.1.2 不同業(yè)務(wù)的預(yù)測(cè)模型

針對(duì)業(yè)務(wù)的預(yù)測(cè)，最簡(jiǎn)單的辦法是通過(guò)單用戶消費(fèi)模型法統(tǒng)計(jì)，流量等于用戶數(shù)乘以單個(gè)用戶消費(fèi)模型。本文重點(diǎn)研究的是：一是通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)研究不限流量用戶消費(fèi)模型的增長(zhǎng)因子并考慮5G套餐對(duì)該部分的高價(jià)值及高負(fù)荷用戶的升級(jí)；二是需要考慮5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代超高清視頻業(yè)務(wù)、VR業(yè)務(wù)的需求變化對(duì)流量的影響并計(jì)算該部分業(yè)務(wù)對(duì)用戶消費(fèi)模型的占比大小。

3.2 4G/5G協(xié)同規(guī)劃策略

3.2.1 4G/5G整體協(xié)同策略

整體策略：5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，通過(guò)現(xiàn)網(wǎng)推算5G網(wǎng)絡(luò)價(jià)值區(qū)域，在高價(jià)值區(qū)域內(nèi)優(yōu)先部署5G網(wǎng)絡(luò)，低價(jià)值區(qū)域首先采用4G保障；價(jià)值區(qū)域內(nèi)的4G容量問(wèn)題，有兩種解決方式：4G擴(kuò)容、5G分流。兩種方式的作用與5G用戶比例密切相關(guān)，可以通過(guò)現(xiàn)網(wǎng)用戶的終端能力判決：5G終端比例超出門(mén)限的區(qū)域，以5G分流為主，其他區(qū)域優(yōu)先采用4G擴(kuò)容；價(jià)值區(qū)域內(nèi)的4G覆蓋問(wèn)題，仍需要持續(xù)解決，可以逐漸過(guò)渡到低頻段、較小的頻譜帶寬的低成本解決方案。價(jià)值區(qū)域內(nèi)，5G原則上應(yīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，以場(chǎng)景為單位，對(duì)于其中話務(wù)熱點(diǎn)、口碑場(chǎng)景，可按高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，部署容量型基站，以支撐用戶高速率體驗(yàn)；其余的場(chǎng)景可以建立中低標(biāo)準(zhǔn)，只有覆蓋基站可以部署。為了節(jié)省空間，降低綜合部署成本，首選4G/5G雙模式基站原有的4G基站可用于需要4G加固的其余地區(qū)。5G站址選擇策略：4G/5G業(yè)務(wù)可以相互替代，5G優(yōu)先選用現(xiàn)網(wǎng)4G位置合適的站址，形成合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑵M足5G連續(xù)覆蓋及容量需求。

3.2.2 4G/5G各頻段協(xié)同策略

在5G網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)初期，為了降低綜合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，充分利用頻譜資源，對(duì)于5G中高頻段，將來(lái)可主要用于解決高容量型需求；現(xiàn)有的4g及其他低頻網(wǎng)絡(luò)可逐步移植至5g，以滿足覆蓋類型的需要。利用低頻段的大覆蓋半徑，可以大大縮小5g網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資。

在5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，結(jié)合各種5G網(wǎng)絡(luò)需求業(yè)務(wù)，5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)首先按照100MHz連續(xù)帶寬進(jìn)行規(guī)劃部署建設(shè)。通過(guò)頻譜分配可以看出移動(dòng)5G頻段與4GD頻段（2575～2635MHz）部分重疊，移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中需要充分考慮4GD頻段的合理利用和現(xiàn)有設(shè)備的替換。

另外，4/5G協(xié)同規(guī)劃建設(shè)，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求情況進(jìn)行合理規(guī)劃頻點(diǎn)，例如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)頻段規(guī)劃可按照以下方式進(jìn)行：優(yōu)先采用頻點(diǎn)（2615-2635MHz），其次采用頻點(diǎn)（2635-2655MHz），最后采用頻點(diǎn)（2655-2675MHz）。

3.2.3 4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋協(xié)同

根據(jù)5G頻譜劃分，中國(guó)移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)與4GD頻段網(wǎng)絡(luò)頻率相同，充分利用4/5G網(wǎng)絡(luò)傳播損耗相同，覆蓋區(qū)域相同的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)4GD頻段網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行DT測(cè)試和MR數(shù)據(jù)分析等方法了解現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果情況從而預(yù)估5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果，從而實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)高效規(guī)劃和建設(shè)的目的。

3.2.4 4G/5G網(wǎng)絡(luò)容量協(xié)同

在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，4G/5G網(wǎng)絡(luò)容量協(xié)同是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重中之重，首先，可以通過(guò)現(xiàn)網(wǎng)4G網(wǎng)絡(luò)容量情況來(lái)預(yù)估5G網(wǎng)絡(luò)容量建設(shè)模型情況；其次，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量需求大小模型，在5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)反開(kāi)4G網(wǎng)絡(luò)從而提升網(wǎng)絡(luò)容量；再次，在僅有4G網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域，可通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)升級(jí)或4G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容等方式來(lái)滿足網(wǎng)絡(luò)容量需求。網(wǎng)絡(luò)容量協(xié)同可采用圖1所示的技術(shù)特性和應(yīng)用場(chǎng)景。

圖1 網(wǎng)絡(luò)容量協(xié)同示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)初期，在覆蓋、容量、頻率規(guī)劃等方面不僅要建設(shè)好5G也要重點(diǎn)關(guān)注與4G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同規(guī)劃建設(shè)。在高標(biāo)準(zhǔn)的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時(shí)，協(xié)同解決4G網(wǎng)絡(luò)相關(guān)實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用、投資效益最大化。