一种智慧社区5G网络规划方法与流程

本发明涉及5g，尤其涉及一种智慧社区5g网络规划方法。

背景技术：

1、第五代移动通信技术简称5g，是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5g通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施，国际电信联盟(itu)定义了5g的三大类应用场景，即增强移动宽带(embb)、超高可靠低时延通信(urllc)和海量机器类通信(mmtc)，增强移动宽带(embb)主要面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更加极致的应用体验；超高可靠低时延通信(urllc)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求；海量机器类通信(mmtc)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求；

2、现有的5g网络规划，当用户忙时速率依赖于5g业务模型，不便于用户使用，为此我们提出一种智慧社区5g网络规划方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种智慧社区5g网络规划方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种智慧社区5g网络规划方法，包括以下步骤：

4、步骤1，5g无线网络规划流程：网络规格估算，输出覆盖半径、单站容量、所需站点数、基站配置等初步网络配置信息；

5、步骤2，5g无线网络覆盖规划：网络规划仿真，输出多站组网的覆盖效果；

6、步骤3，5g无线网络容量规划，仿真规划，输出工程参数；

7、步骤4，5g智慧社区参数设计。

8、优选地，一种智慧社区5g网络规划方法，步骤1中，网络规格估算流程：创建链路预算，获取小区半径，计算单站面积，覆盖估算站点数量；

9、1)链路预算的目标通常是计算出小区的mapl，然后将mapl代入传播模型，而计算出小区的半径，进一步得到小区覆盖面积；

10、2)链路预算上下行独立计算，以受限的链路作为最终结果；

11、3)针对每个物理信道和信号分别计算，以受限的信道作为最终的结果，但只考虑pusch/pdsch；

12、4)链路预算影响因素：人体遮挡损耗、树木损耗、雨雪衰衰耗；

13、馈线损耗：aau形态，无外接天线馈线损耗，rru形态，天线外接存在馈线损耗；

14、基站天线增益：mm天线阵列，阵列关联多个trx，单个trx对应多个物理天线，总的天线增益＝单trx天线增益+bfgain，链路预算里面的天线增益仅为单个trxf，天线增益64tr为10～11dbi。

15、bfgain体现在解调门限中，典型15dbi；

16、穿透损耗：在室外覆盖室内的场景下，需要额外考虑建筑物墙体带来的损耗，该损耗和建筑物材质于频率密切相关，建议通过现场测试获取；

17、阴影衰落余量：阴影衰落余量是指未来保证长时间统计中，达到移动电平覆盖概率而预留的余量，通过边缘覆盖率和阴影衰落标准差得出，阴影衰落余量取决于传播环境，不同环境的标准偏差不同；

18、植被损耗：植被损耗与植被类型、植被厚度、信号的频率、信号路径的俯仰角有关，可根据场景实际情况做调整，参考外场测试结果，los场景下，植被j茂密的区域，高频考虑17db的植被损耗，可根据场景实际情况做调整；

19、人体遮挡损耗：对于wttx场景，且cpe位置较高，则链路预算中无需考虑人体损耗，人体遮挡，包括行人遮挡、近端遮挡，与人体距离收发端的位置、基站、终端的高度差、遮挡面积有关，典型室内los场景下，人体损耗测试结果为：轻微遮挡5db，严重遮挡15db，典型室外los场景下，人体损耗测试结果为：较重遮挡18db,重遮挡21db，严重遮挡40db；

20、雨衰余量：取决于频率，所处雨区降雨率，传播路径长度以及要求达到保证速率的概率；

21、5)路径损耗＝基站发射功率-10×log10+基站天线增益-基站馈线损耗-穿透损耗-植被损耗-人体遮挡损耗-干扰余量-雨/冰雪余量-慢衰落余量-人体损耗+ue天线增益-热噪声功率-ue噪声系数-解调门限sinr。

22、优选地，一种智慧社区5g网络规划方法，步骤2中，3gpp定义的5g统计传播模型；

23、nr采用模型：36.8733duma模型，适用频段2～6ghz，38.901演变后扩展到0.5g～100ghz；

24、基于多个场景分别定义：urbanmarco：城区宏站典型高度25m；

25、urbanmicro(umi)：城区杆站典型高度10m；

26、ruralmarco(rma)：郊区宏站典型高度35m；

27、室内：高度2～3m天花或墙；

28、模型使用的约束条件：站点高度和建筑物平均高度不超寸50米，街道平均宽度不大于50米，ue的高度在1.5米于22.5米之间；

29、3d射线追踪模型：实际应用中，3gpp标准模型不够准确，在实际规划中需要对模型做适当修正，射线追踪模型在精确规划中的应用不可替代；

30、射线追踪基于3d电子地图，计算电磁波信号的各条传播路径，其中考虑了信号的直射、反射、绕射等，接收端收到的信号能量，为多径合并的效果；

31、规划仿真输入的电子地图满足条件：地图图层、地图精度、栅格建筑物图层、矢量建筑物图层；

32、地图图层：矢量建筑物、栅格建筑物、地物图层、海拔图层；

33、地图精度：推荐2m，最低要求5m，各个图层精度对齐；

34、栅格建筑物图层：使用经验模型必选,射线模型非必选，有高度数据的地物类型包括建筑物、树木等类型；

35、矢量建筑物图层：要包含3d物体的轮廓和高度信息，使用射线模型必选，传统经验模型非必选。

36、优选地，一种智慧社区5g网络规划方法，步骤3中，5g网络容量估算流程：当用户忙时速率依赖于5g业务模型，5g容量估算以小区容量仿真为主，通过容量仿真结果作为后续容量规划的参考；

37、单小区平均吞吐量仿真方法：5g容量估算包括小区容量估算和用户容量估算：小区容量反映了小区的业务承载能力与覆盖规划结果以及用户分布相关，可以通过工具仿真，单用户容量估算与精准的业务模型和用户行为模型，参考4g现网统计结果；

38、小区平均吞吐量反映了小区的业务承载能力，和小区配置、覆盖半径、小区下用户的分布情况有关，和实际的用户话务模型无关；

39、小区平均吞吐量仿真：仿真的前提：需要确定好小区的配置，如aau型号等；需要假设用户分布情况；假设所有用户采用fullbuffer，确保可以使用完所分配的prb资源；

40、根据sinr的仿真结果得到mcs和流数，再结合调度算法仿真每个用户分配的rb情况，就可以计算每个用户的速率；

41、把小区下所有用户速率相加就得到小区吞吐量；

42、单用户忙时速率分析及小区容量估算：

43、5g容量估算包括小区容量估算和用户容量估算：小区容量反映了小区的业务承载能力，和覆盖规划结果以及用户分布相关，可以通过工具仿真；

44、单用户容量估算精准的业务模型和用户行为模型，可参考4g现网统计结果；

45、单用户忙时速率＝单用户忙时流量/3600s；

46、单用户忙时流量的影响因素：业务类型，用户上网行为；

47、用户忙时速率统计方法：通过业务模型和用户行为模型进行估算；通过核心网分析获取；

48、总的网络流量需求＝单用户忙时速率*签约用户数；

49、小区数＝总的网络流量需求/单小区平均吞吐率；

50、5g业务模型下单用户忙时速率估算：各项业务单用户流量＝单用户业务建立次数*每会话数据流量；

51、根据用户上网行为统计各项业务比例；

52、单用户忙时速率＝σ各项业务比例*各业务保障速率。

53、优选地，一种智慧社区5g网络规划方法，步骤4中，4/5g共模功率配置建议：建议密集城区采用160w发射功率，一般城区可选择120w或160w发射功率，对于4g反开配置高的，需考虑aau的选型；

54、4g/5g功率协同配置方案：

55、当仅在d3额点反向开通3d-mimo载波时，此时5g可满足200w满功率配置，4g按f1+f2+a+fdd1800+d3配置等效tdd20m载波数量6个，1个3d-mimo载波等效2.5个tdd20m载波；

56、以此为基准，测算反向开通2-3个3d-mimo载波对4g性能提升和5g性能下降的影响，当5g配置160w功率时，以约10％的5g容量损失换取超过40％的4g容量提升；

57、同等站距条件下，即使将5g功率降为120w，下行覆盖性能优于3.5ghz；

58、pci规划：5g支持1008个的pci：

59、其中：

60、小区id不能冲突，即相邻小区的id不能相同；

61、小区id不能出现混淆，即同一个小区的所有相邻小区中，不能有相同的小区id；

62、相邻小区的pci模3不同；

63、pci复用距离最大化；

64、pclmod30复用距离最大化；

65、预留一定pci组；

66、避免pci冲突和混淆：

67、a)collision-free原则：相邻小区不能分配相同的pci；

68、b)confusion-free原则：一个小区的两个相邻小区不能分配相同的pci；

69、“pclmod3”规则：

70、a)有相同“pclmod3”结果的小区将发送相同的pss；

71、b)ue可以将来自不同小区的pss视为多径，认为这些pss来自单个小区；

72、“pclmod4”规则：

73、a)pbch解调参考信号的频域位置遵循“pcimod4”规则，即具有相同“pclmod4”结果的小区具有将相同的子载波分配给pbchdmrs；

74、b)即存在dmrs<->dmrs间干扰，而非dmrs<->pbch间干扰；

75、c)如果通过每个3扇区bts分配一个pci组的方式使得bts内部满足“pclmod3"规则的话，则bts内部也将满足“pclmod4”规则；

76、“pclmod30”规则：

77、当pusch使用tf预编码时，dmrs序列组选择可以基于pclmod30规则,具有相同“pclmod30”结果的小区可以发送相同的puschdmrs。

78、本发明中有益效果如下：当用户忙时速率依赖于5g业务模型，5g容量估算以小区容量仿真为主，通过容量仿真结果作为后续容量规划的参考，从而解决用户忙时速率依赖于5g业务模型的问题。