5G容量規(guī)劃流程和業(yè)務(wù)模型.docx

1、5G容量規(guī)劃流程和業(yè)務(wù)模型容量規(guī)劃是通過(guò)計(jì)算滿足一定話務(wù)需求的無(wú)線資源數(shù)目，進(jìn)而計(jì)算出所需要的載波配置、基站數(shù)目。容量估算的三要素：話務(wù)模型、無(wú)線資源、資源占用方式。也就是說(shuō)容量估算是在一定的話務(wù)模型下，按照一定的資源占有方式，求取無(wú)線資源占有數(shù)量的過(guò)程，以滿足一定的容量能力指標(biāo)。一、容量規(guī)劃流程5G業(yè)務(wù)三大場(chǎng)景分別是增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬eMBB、大規(guī)模的機(jī)器通信業(yè)務(wù)mMTC、超可靠低時(shí)延通信業(yè)務(wù)uRLLC,各場(chǎng)景業(yè)務(wù)特征、覆蓋場(chǎng)景、用戶行為等相較于4G發(fā)生了很大的變化。根據(jù)5G協(xié)議制訂的進(jìn)度，現(xiàn)階段R15標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)于eMBB增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬業(yè)務(wù)，R16版本標(biāo)準(zhǔn)會(huì)包含mMTC大規(guī)模的機(jī)器通信業(yè)務(wù)、u

2、RLLC超可靠低時(shí)延通信業(yè)務(wù)場(chǎng)景。但是容量規(guī)劃的原理依然未發(fā)生較大的變化。5G容量規(guī)劃流程如下圖所示。通過(guò)模型分析和需求分析得到用戶預(yù)測(cè)、業(yè)務(wù)模型和資源分析。用戶預(yù)測(cè)和業(yè)務(wù)模型可以得到業(yè)務(wù)的總需求，通過(guò)資源分析得到單基站能力。再結(jié)合業(yè)務(wù)總需求和單基站能力得到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基站需求數(shù)。5G容量規(guī)劃主要是完成兩部分的核算：業(yè)務(wù)總需求和單基站能力。業(yè)務(wù)總需求為規(guī)劃區(qū)域內(nèi)用戶的總業(yè)務(wù)需求（總吞吐量、總連接用戶數(shù)、總激活用戶數(shù)等）。單基站能力為單基站所能提供的容量（吞吐量、連接用戶數(shù)、激活用戶數(shù)）?；究傂枨髷?shù)為總業(yè)務(wù)需求與單基站能力相除的最大數(shù)量。同時(shí)考慮到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的話務(wù)分布不均衡等因素，需要對(duì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)

3、進(jìn)行修正。二、業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型是在對(duì)用戶使用網(wǎng)絡(luò)可提供的各種業(yè)務(wù)的頻率、時(shí)長(zhǎng)、承載速率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上得出的業(yè)務(wù)量模型。5G網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)類型相較于4G更多，需要根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)模型進(jìn)行增減，同時(shí)，業(yè)務(wù)模型與各運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)發(fā)展策略及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況、用戶的使用習(xí)慣、用戶的終端成熟情況等有很大的關(guān)系，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)、調(diào)整。5GeMBB典型業(yè)務(wù)有視頻通話及VR業(yè)務(wù)，在進(jìn)行5G覆蓋和容量規(guī)劃是需要確定網(wǎng)絡(luò)邊緣速率或承載速率。VoLTE視頻通話業(yè)務(wù)為上下行對(duì)稱業(yè)務(wù)、上下行速率要求一致，在規(guī)劃是主要滿足上行業(yè)務(wù)需求；高清視頻及VR業(yè)務(wù)為非對(duì)稱業(yè)務(wù)，下行速率遠(yuǎn)高于上行速率，在規(guī)劃是需要滿足

4、下行業(yè)務(wù)需求情況。隨著視頻高清度的提高、VR/AR及裸眼3D技術(shù)的要求,對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率的要求快速增加，對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體容量提出了更高的要求。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際用戶需求情況調(diào)整容量規(guī)劃指標(biāo)?？煽啃砸?誤碼率)該圖為根據(jù)協(xié)議核算的高清視頻及VR業(yè)務(wù)需求情況:1080p高清醐192010808304125,650VR192010801060106,154K高清顧384021608301510.25VR3840216010604025.6040k|768043208306040,902D.VR.76804320106015090,230308K高清視頻768043201660240(160,3603DVR76804

5、32018120540(360.800101.40X10-41.5OX1O-5分辨率名稱辟n分瓣率色深網(wǎng)絡(luò)速率要求(Mbit/s)時(shí)延要求(ms)其中，實(shí)現(xiàn)高清視頻1080P視頻業(yè)務(wù)需要滿足下行速率為4Mbit/So實(shí)現(xiàn)高清視頻1080PVR視頻業(yè)務(wù)需要滿足下行速率為10Mbit/So實(shí)現(xiàn)高清視頻4K視頻業(yè)務(wù)需要滿足下行速率為15Mbit/So實(shí)現(xiàn)高清視頻4KVR視頻業(yè)務(wù)需要滿足下行速率為40Mbit/So三、影響5G單站容量的因素影響5G單站容量的因素主要是以下三個(gè)方面：頻率帶寬.MassiveMIM0和調(diào)制方式。1、頻率帶寬：根據(jù)香農(nóng)公式可知信道容量與系統(tǒng)帶寬和信噪比相關(guān)，系統(tǒng)帶寬越寬，可

6、攜帶的信息量越大。5G使用頻率可以分為低頻6GHz頻段(FR1)和毫米波段(FR2),FR1頻段頻率低，覆蓋范圍廣，可以作為廣覆蓋頻段，F(xiàn)R2頻段頻率高，傳播路損較大，帶寬較寬，可以作為容量補(bǔ)充。2、MassiveMIMOoMassiveMIM0是5G最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法的影響也很大，將改變移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基于扇區(qū)級(jí)寬波束的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法MassiveMIM0不再是扇區(qū)級(jí)的固定寬波束，而是采用用戶級(jí)的動(dòng)態(tài)窄波束，以提升覆蓋能力：同時(shí)，為了提升頻譜效率，波束相關(guān)性較低的多個(gè)用戶可以同時(shí)使用相同的頻率資源，即虛擬MIM0,從而提升網(wǎng)絡(luò)容量。MassiveMIM0的主要挑戰(zhàn)是減少干擾，

7、但正是因?yàn)镸assiveMIM0技術(shù)每個(gè)天線陣列集成了更多的天線，如果能有效地控制這些天線，讓它發(fā)出的每個(gè)電磁波的空間互相抵消或者增強(qiáng)，就可以形成一個(gè)很窄的波束，而不是全向發(fā)射，有限的能量都集中在特定方向上進(jìn)行傳輸，不僅使傳輸距離更遠(yuǎn)了，還避免了信號(hào)的干擾。3、調(diào)制方式：隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，特別是移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，新的需求層出不窮，促使新的業(yè)務(wù)不斷產(chǎn)生，因而導(dǎo)致頻率資源越來(lái)越緊張。在有限的帶寬里要傳輸大量的多媒體數(shù)據(jù)，頻譜利用率成為當(dāng)前至關(guān)重要的課題，由于具有高頻譜利用率、高功率譜密度等優(yōu)勢(shì)，QAM技術(shù)被移動(dòng)通信廣泛使用。四、單站容量承載能力核算5G商用初期不進(jìn)行語(yǔ)音承載，語(yǔ)音業(yè)務(wù)主要由4GVoLTE承載，后期隨著5G覆蓋的完善及VoNR技術(shù)的發(fā)展逐步過(guò)渡到VoNR承載，因而在現(xiàn)階段暫不考慮VoNR對(duì)5G容量的影響。對(duì)于eMBB場(chǎng)景，5G的最大特點(diǎn)是能提供更高的峰值速率和頻譜效率，5G峰值速率與使用頻段、頻帶帶寬、多MIM0方式、調(diào)制方式等關(guān)系密切。根據(jù)5G單基站峰值與均值速率可