5G系统的规划与勘察设计

课程目标及参考书目

参考书目

  • EMB6116/6216工程现场勘察实施细则.doc

  • EMB6116、6216安装规范_V2.01.00

  • 5G工程配套需求(TDAU5164N41/5264N41)(2.6G 100M)-20190116

课程目标

  • 了解勘察的流程
  • 掌握站址勘察内容
  • 掌握站址勘察输出文档
  • 掌握辅材配置

概述

5G网络建设主要依托现网站址资源,合理利用4G现网的MR业务统计测试等多维数据,以提升网规方案的完备度和准确性。5G网络规划的主要流程分为两个阶段,六个环节。
网络规划的输入项包括:

  • 现网基站信息、网管统计、MR数据(知道哪里信号好)【红色覆盖不好/业务高,蓝色覆盖好/业务低】、测试数据、投诉(最重要一点,绩效点)和电子地图等;

输出网规方案,包括:

  • 5G站点规模、位置、RF参数、无线参数、性能预测(仿真)结果等。

5G网络规划的主要流程

5G网络预规划-5G建网需求确认

5G建网需求,一般分为三个方面:

  • 5G组网的规划性能标准,包含对RSRP、SINR、上下行业务速率等指标的具体要求,根据集团指导意见,省公司确定合理目标值
  • 本地对于5G网络建设的特殊需求,例如省公司对特殊场景、事件专门提出的、超出常规网络建设的需求。可能的内容包括:重要的交通线、城市新区,**(新建)市政中心等目标区域,业务量可能并非现网热点,但重要性高;**或者本地有一些特殊的重大活动,打算策划一些5G宣传推广的活动;或者本地的一些投资、放号等市场倾向性等。
  • 垂直行业的需求,一般是指具体的行业对于不同业务的要求,如医疗、交通、教育、大型运动或娱乐场所等。建网初期需要具体确认需要满足的垂直行业的分布区域及具体需要达到的业务需求,根据目标确定不同的网络建设密度及站型需求。

5G网络预规划-4G现网评估

4G现网评估可以对5G网络规划提供数据支撑。评估的内容包括: 4G规划方案、4G建网策略、4G覆盖指标、4G地理环境、4G业务模型、4G区域划分、4G现网工参、4G备选站址。上述信息,区分优先级和必要性会收入到基础信息采集表中。通常情况下,基础信息采集表中的内容包括:

  • LTE现网工参:现网站点的工程参数信息表,包含各小区的标识信息、配置信息、天馈信息,用于候选站点
  • 规划区域边界划分:本地客户要求的规划目标区域,以及行政区、重点场景划分,用于确定网络规划的重要目标范围。
  • LTE网管KPI统计:全网小区一周日均流量、用户数等统计,用于热点区域识别。
  • 电子地图:用于仿真工作。
  • LTE现网MR覆盖信息:LTE网络的栅格级MR覆盖数据,用于预测5G网络的覆盖水平。
  • 现网测试/投诉数据:LTE网络的覆盖问题的补充信息。
  • 其他如场景划分、备选站点列表等对规划结果有帮助数据为可选。

5G网络预规划-站点规模估算

5G站点规模估算的基本流程

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覆盖估算工作流程图

补充:700M一个站覆盖大

5G网络预规划-站点规模估算

5G主要的业务模型(各个5G业务模型上传需要的承载速率)

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容量规划时

基于下表进行估算,主要是用户数和吞吐量

具体内容包括:

  • 现场移动用户数
  • RRC连接用户数
  • 在线激活用户数
  • 上下行用户基础使用体验速率
  • 上下行单载扇多用户吞吐能力等。

站点覆盖能力估算

在覆盖估算的基础上,当产品形态及场景确定后,相关参数(功率、天线增益、噪声系数、解调门限、穿透损耗、人体损耗)已经确定。产品形态的内容将在第5章???进行详细描述。此时,基于网络能力的需求可以得出站点的覆盖能力。

5G网络预规划-5G仿真评估

5G仿真评估包括:

  • 天线&波束参数设置
  • 基于现网的已有站点仿真
  • Massive MIMO波束权值调整
  • 根据估算结果进行初始仿真
  • 根据初始仿真结果评估网络,进行加站或者已规划站址调整
  • 输出仿真报告。

5G仿真评估的输出可以使用工具软件加以辅助,例如:Atoll软件的Aster射线追踪技术、5GOP软件的快速射线追踪模型等。通过5G与4G D频段宏站1:1建站仿真,确保5G网络开通区域覆盖效果不差于4G网络,容量提升十数倍到数十倍。

5G工程执行-站点勘察

5G站点勘察工作内容包括:

  • 站址勘察原则
  • 站址勘察流程
  • 天面勘察指引
  • 开关电源勘察指引
  • 蓄电池勘察指引
  • 空调勘察指引
  • 备选站址建议和站址勘察报告。

5G站址勘察报告为站点勘察工作的最终输出结果。5G站点勘察具体内容将在5G系统勘察设计进行详细描述

5G工程执行-5G仿真设计

5G仿真设计内容包括:

  • 精细化覆盖预测
  • RF参数规划
  • MM广播权值优化调整。

精细化覆盖预测:基于5G仿真评估和5G勘察结果,确定具体且可执行的5G仿真设计方案。在这个过程中,需要根据勘察、建设情况滚动更新,结果支撑站点落地,并减轻工程优化压力。

RF参数规划:

在下行方向,采用功率分配方式进行规划,对SSB、Common PDCCH、Common PDCCH中的DCI (RMISDCl、Paging DCI、OSI DCl) 、 User PDCCH、PDSCH Msg-2、CSI-RS进行静态功率调整,即相对于”基准功率”设置偏置。在上行方向,采用功率控制方式进行规划,对PRACH、PUCCH、PUSCH、SRS进行规划。RF参数规划的目的是保证5G网络信道质量可以满足不同场景下业务的需求。5G下行发射功率仍以EPRE功率来表征,相比4G的CRSEPRE,5G系统以SSB EPRE来表征,且SSS EPRE与PBCH DM-RS EPRE功率相等;信道功率配置和小区SSB信号功率相关联,组网规划时,可根据链路预算和覆盖容量仿真结果进行规划,一般可参考参标默认值进行配置。

MM广播权值优化:

由于5G采用波束管理,天线权值设置对网络容量和覆盖效果产生较大影响。所以,在不同场景下对天线权值进行有针对性的选择非常重要。天线权值的概念与广播波束和业务信道的波束息息相关。在网络规划时,重点考虑SSB波束的设置问题。当前SSB的波束选择有多种组合,常见的组合包括:单波束、8波束(覆盖面积大)、1+7波束(覆盖高楼)、2+4波束(覆盖面积是原来的两倍)。上述四种波束的实现都需要不同的天线权值。天线权值使用LMT软件配置到AAU中生效。

5G工程执行-5G参数规划

PRACH ZC根规划原则:

若无法保证邻区小区的ZC根错开,可调整PRACH频域起始位置,避免邻近小区Preamble冲突。除此之外,建议按照如下顺序,依次为NR小区进行PRACH ZC根保证,保证”需要较多PRACH ZC根”的小区能够分配到合适的Prach ZC根:高速大半径小区>高速小半径小区>普通大半径小区>普通小半径小区。

TATAL规划:

5G位置区(跟踪区)规划的原则与LTE相同。NR复用LTE站址建网时,NR可以借鉴/使用LTE的TAC。位置区规划不宜过大,也不宜过小。过大,则可能导致寻呼过载;过小,则会导致位置区频繁更新(TAU),信令开销较大、或导致信令风暴。

退频方案

策略1:

LTE频谱保留在原有移动频段不动(4G用户多时)

  • 优势:提高存量设备使用效率和周期,高频段的NR按需配置
  • 挑战:载波聚合终端难以支持,短期内难以实现100M NR

策略2:

LTE频谱按照需求和产业支持情况调整(5G用户多时)

  • 优势:根据NR、LTE需求调整
  • 挑战:面向4G业务高速增长,LTE负荷压力较大

5G系统勘察设计

基站整体安装图示

  • OCB转接盒
    • 16平方线转接
  • 美化罩
    • 影响散热

勘查分类

根据项目的不同阶段,勘察可分为

  • 初勘(即网络规划现场勘察)

  • 复勘(即工程设计现场勘察)

网络规划现场勘察(初勘)

  • 站点周围地形地貌

  • 站点周围环境

  • 站点基站安装位置

  • 支撑网络规划实施

工程设计现场勘察(复勘)

  • 站点室内/室外的现场勘察
  • 网络数据采集工作
  • 数据整理并提交
  • 机房设备
  • 天馈系统的布置方法(提交图纸)

5G系统勘察设计原则勘查原则

  1. 获取所需的现场信息;对机房进行初步设计,描绘机房初步设计草图;
  2. 现场与客户有效交流,督促客户按时完成工前准备;
  3. 现场勘察的数据务必详尽准确;
  4. 同客户一起确定设备的摆放位置,走线路径以及扩容预留位置。部分数据可向客户陪同人员了解。
  5. 需要做好数据记录,避免凭经验主观猜测、臆断。

5G系统勘察设计流程

勘查准备

为保证基站勘查合理有效的进行,需要在站点勘查之前进行准备,内容如下:

5G勘察设计初勘流程

5G初勘流程

初勘数据记录的内容

初勘的站点信息要按照要求进行详细记录,记录保存的信息包括:

  • 勘察中要记录所勘察站点的经纬度,地址信息,包括区域,街道,门牌号。

  • 勘察中要记录站点的类型(女儿墙、铁塔、拉线塔),机房的位置,站点的高度,天线的方向角、下倾角等信息。

  • 记录勘察站是已有站点还是新建站点。

  • 记录勘察站点墙体类型(实墙还是空心墙),地板类型等。

  • 在勘察报告中给出站点选择的建议,适合原因与否定原因都需要详细描述。

  • 记录表可参考《5G基站现场勘察记录表》。

5G勘察设计复勘流程

复勘涉及的内容

复勘主要内容分为三部分:

  • 总体情况勘察
  • 机房室内勘察
  • 天面室外勘察
勘查数据的记录与处理
  1. 勘察人员整理《5G基站现场勘察记录表》,要求:详实、准确、不遗漏。勘察中要画出草图,并对需要特别注意的地方拍照,同时详细记录说明情况。同时,整理当天所收集的原始数据并输入照片、保存原始数据。每天对勘察情况进行总结,撰写工作日志。
  2. 勘察人员输出《EMB6116工程现场勘察报告》,最后将报告和所有材料传递给勘察设计工程师;
  3. 勘察设计工程师基于《EMB6116工程现场勘察报告》及相关材料更新《基站规划勘查设计信息表》,并将信息表传递给规划设计组长;
  4. 各个环节相关责任人应对所有电子文档和客户签字的纸面件进行存档,材料交给公司接口人统一管理。

勘查数据整理注意事项

  1. 创建单站文件夹:每个基站需建一个文件夹,文件夹名称为基站名称,内容包括:基站图纸、勘察报告、相关的照片和草图。
  2. 勘察完毕后应及时整理勘察资料,提交《EMB6116工程现场勘察报告》及《基站规划勘察设计信息表》,具体注意事项:
    • 根据现场的勘察记录填写勘察报告,现场的一些特殊需求可在勘察报告的备注中说明;
    • 对于安装条件不满足施工条件的要及时通知客户;在特殊情况下,对不满足安装要求的站点,一线项目不承诺整改,必要情况下可跟局方签署勘察备忘录。
    • 勘查时,对于特殊站点,需将该站点的概况、特殊问题、可预见的后续工程实施中遇到的难题等相关方面的内容、勘察中遇到的问题及解决方法进行汇总,并在勘查报告中明确;特殊需求需在勘察报告中明确。

5G系统勘察设计操作

机房室内勘察

机房室内勘察工作流程图

BBU位置

BBU19英寸机柜安装

  • 大于450mm深度的安装空间,立柱距前门100mm的走线空间;机柜后方至少留有0.6m散热空间;机柜顶部建议有风扇;安装位置不能遮挡BBU进风口和出风口;
  • 推荐BBU优先安装位置靠机柜下侧;
  • 单机柜推荐安装1台5GBBU,安装多台推荐使用导风理线架;
  • 不安装导风理线架时两个设备间距小于1U,2个设备不能
    紧贴;
  • 安装导风理线架时两个设备间隔1U;
  • 如有风路相反设备,BBU应安装在风路相反设备下方,并
    且两个设备间要留出≥5U散热空间;
  • BBU的高度是3U;
  • BBU在19寸机柜安装时必须使用托盘或托架;

DCPD位置

DCPD19英寸机柜安装

  • 左右两侧25mm的散热通风空间,面板应预留至少100mm的布线空间;
  • 当DCPD与其他设备安装在同一机柜时,相邻两个设备间距不小于1U;
  • 理线架应安装在机柜DCPD下侧1U处,DCPD输出电源线必须帮扎在理线架上,绑扎整齐牢固;
  • DCPD的高度是1的空间;
  • 综上:DCPD安装至少2U空间1U的设备空间,还有1U的设备相隔空间+理线架空间。

走线架

  • 走线架:机房内安装设备的正上方应架设线缆走线架,高度距设备顶部至少600mm,距地面至少为2200mm左右。室内宽度最佳为500mm;
  • 设计时应注意信号缆线与电源线在走线架上要分开布放,以减少干扰;且应扎绑,扎绑扣应松紧适中;所放缆线应顺直、整齐、下线按顺序。
  • 室内缆线在走线架上布放要求按右图顺序布放。下图各种线缆分颜色表示,其中电源线的颜色要根据局方的要求决定使用红线或黑线。
  • 室内线缆在走线架上的布放要求

馈线窗

  • 机房天馈线进口应设置在近邻线缆走线架上方并配防水和密封装置;
  • 确认机房原有馈线窗是否有空余穿线孔满足线缆布放需求;如不满足确认新增馈线窗的位置;经过馈线
  • 窗的线缆总结如下:

传输

电源

天面室外勘察

天面环境

观察周围有没有需要重点覆盖的地方(如,国道,省道,高速公路,繁华商业区)﹔是否有高大建筑物的遮挡;是否有大面积的水面、树林(树木种类为落叶/常青)等。

AAU位置

  • AAU底部应预留600mm布线空间,为方便维护建议底部距地面至少1200mm;
  • AAU顶部应预留300mm布线和维护空间;
  • AAU左侧应预留300mm布线和维护空间;
  • AAU右侧应预留300mm布线和维护空间
  • 前方应无遮挡。
  • 安装位置通风要求:确保安装位置通风良好,利于设备散热。

美化罩与美化塔勘察

美化罩(方形)勘察注意事项

  • 尺寸要求:推不小于700mm×700mm(长×宽)或更大尺寸
  • 角度调整要求:满足AAU角度调整要求,700mm×700mm,下倾角可调约±13°,下倾角约±16°,如果不满要求详见改造措施;
  • 散热要求:满足AAU散热要求,详见改造措施;
  • AAU前面罩、左右两侧距美化罩最小50mm;
  • 底部排水要求:底部需要有排水孔,避免积水。

美化罩与美化塔勘察美化塔勘察注意事项

  • 下倾角需求±20°,子抱杆到美化罩的距离不小于
    680mm;
  • 美化塔美化罩通透率不小于60%;
  • 美化罩上下通风不遮挡;
  • 美化塔子抱杆与塔身之间距离不小于175mm。

电源

  • 如果是拉远站点,确认电源空开的容量是否满足设备供电要求。
  • 防雷箱上级输入空开建议:当AAU安装1台时,选用63A或80A;当AAU安装2台时,选用2个8OA;当AAU安装3台时,选用2个100A。

时钟

  • 进行时钟勘察时,需要确认时钟类型。如果时钟类型是GPS或BD,则需基于前文无线站点设计规范对GPS或BD的安装位置进行确认。如果时钟类型是1588v2,则需要核实是否具备传输条件。

防雷接地

  • 基站的工作接地、保护接地和防雷接地宜采用同一组接地体的联合接地方式,移动通信基站地网的接地电阻应小于5欧姆,对于年雷暴日小于20天的地区,接地电阻值应小于10欧姆。

  • 接地线要单独固定在避雷排上,严禁多个接地点复接在一起;

  • 接地要遵循就直就近原则,并且走线整齐、美观,不能缠绕、卷曲、打环。

5G系统勘察报告及注意事项

《EMB6116\EMB6216工程现场勘察报告》和《基站规划勘查设计信息表》是勘察工作的最终输出物。具体报告内容包括:现场勘察概要、勘察报告和勘察记录。撰写勘察报告时,有以下注意事项:

  • 创建单站文件夹,每个基站需建一个文件夹,文件夹名称为基站名称,内容包括:

    • 基站图纸

    • 勘察报告

    • 相关的照片和草图。

  • 勘察完毕后应及时整理勘察资料,提交《EMB6116\6216工程现场勘察报告》及《基站规划勘察设计信息表》,具体注意事项:根据现场的勘察记录填写勘察报告,现场的一些特殊需求可在勘察报告的备注中说明;对于安装条件不满足施工条件的要及时通知客户;在特殊情况下,对不满足安装要求的站点,一线项目不承诺整改,必要情况下可跟局方签署勘察备忘录;勘查时,对于特殊站点,需将该站点的概况、特殊问题、可预见的后续工程实施中遇到的难题等相关方面的内容、勘察中遇到的问题及解决方法进行汇总,并在勘查报告中明确;特殊需求需在勘察报告中明确。