5G优化案例：基于场景划分对5G广播权值探索与研究助力5G感知提升.docxVIP

基于场景划分对5G广播权值探索与研究助力5G感知提升 【摘要】5G NR 支持基于 Beam Sweeping 的广播信道波束赋型，由多个窄波瓣波束轮发， 形成宽波束覆盖效果。5G 支持多种广播波束权值配置，生成不同组合的赋型波束，满足不同场景的覆盖要求。在不同的覆盖场景下，广播波束有不同的倾角、方位角、水平波宽、垂直波宽。本文将根据此特征针对不同覆盖场景寻求最优 SSB 波束覆盖策略以提升 5G 用户感知。 【关键字】5G NR；SSB 波束；权值优化；感知提升 【业务类别】基础优化、参数优化、整改意见 概述 5G 中 将 小 区 主 辅 同 步 信 号 （ SS ， Synchronization Signal ） 与 物 理 广 播 信 道 （PBCH，Physical Broadcast Channel）进行了某种程度上的耦合，以 SS/PBCH 资源块的形式出现，简称为 SSB（同步信号和 PBCH 块）。 SSB 波束有常规水平 7 波束和单波束，常规水平 7 波束由 7 个电子下倾一致、方位角不同的窄波束组成，窄波束在时域上轮发，从而形成宽波束； 单波束：只使用一个宽波束； M+N：M 个宽波束，N 个窄波束； M*N：波束分 M 层，每层 N 个波束，比如 2*3，垂直分 2 层，每层 3 个波束； 5G 天线新特性 5G 天线与传统天线对比分析 传统天线垂直面 3dB 宽度很小，一般只有 6-7 度，无需设置较大物理下倾角，即可避免邻区UE 的上行干扰落入 3dB 角主瓣范围，衰落很快。64T64R 天线由于垂直面单元 3dB 宽度达到 28 度，因此需要较大的机械下倾，才能避免邻区的 NI 落入 3dB 角主瓣接收角。64T64R 天线采用 12*8*2=192 个半波阵子，垂直采用 3 合一组成 1 个通道，4*2*8=64 通道。 5G 天线波束扫描原理 2/3/4G 中，每个小区都只有一个确定的广播波束。在 5G 中，引入了波束扫描（beam sweeping）的概念，小区广播覆盖由多个不同指向的子波束共同完成。小区广播预先定义 N 个子波束，各子波束之间通过时分的方式依次轮循发送；UE 在有哪些信誉好的足球投注网站小区时，通过测量各 子波束的信号强度，选择信号最强的子波束作为自己的驻留波束。 SSB 波束需要根据不同的场景配置不同的波束覆盖方案。不同的厂家根据不同的场景有自己的覆盖方案，在时隙配置为 2.5ms 双周期并且特殊时隙配置是 10:2:2 的情况下，可根据实际情况来制定符合现场的覆盖方案，目前广播波束典型权值应用建议如下图所示： 波束权值规划原理及场景划分 波束权值规划步骤 波束权值规划主要有以下 5 步： 新建 5G 站点； 对将要覆盖的场景进行识别，明确是超高层建筑场景、连片高层建筑场景、高低混合层场景还是低层建筑区； 根据 4G 的话务地图来确定水平覆盖范围和垂直覆盖范围； 确定覆盖范围之后，进行权值计算，即根据具体场景来明确采用三层波束、四层波束还是单波束进行覆盖； 确定了波束权值之后，进行权值匹配，确定各个参数并进行配置。 覆盖场景划分 根据 5G 天线权值波束覆盖方案与天线权值建议，将覆盖场景划分为以下三类主要场景： 水平宏覆盖场景（低层建筑宏覆盖场景），即一般城区，主要是老式居民楼，区域内楼层高度介于 6-10 层，高度为 20-30 米之间。楼间距约为 20 米。该种场景 5G 基站覆盖范围主要保证水平宏覆盖，站高 35 米，站间距约 400 米，垂直方向能满足低矮建筑(30- 35 米，楼间距约为 20 米)的浅层覆盖。常规宏覆盖采用水平单波束覆盖，即采用 7 波束进行常规广覆盖。 高层建筑场景，即高层（大于 60 米）建筑室内立体覆盖需求。可采用 4 层波束进行覆盖，此时水平波瓣宽度可设为 20 度左右，垂直波瓣款度在 65 度左右。 空旷覆盖场景，小区覆盖方向没有建筑物遮挡，可采用 2 层波束进行覆盖，此时水平波瓣宽度可设为 65 度左右，垂直波瓣款度在 10 度左右。 广播权值计算方法 根据实际情况，可根据如下公式进行相关参数的计算，波束四元组，包含：方位角、倾角水平波束宽度和垂直波束宽度。 典型权值匹配 典型场景权值匹配下表，其中并未给出各层波束的下倾角，这需要根据站高及实际的 环境因素进行评估与计算。 根据不同楼高，不同覆盖范围给出下表所示通用场景的波束权值规划，各层波束下倾角需根据实际情况进行评估与计算。 实施效果 水平宏覆盖场景 水平宏覆盖场景选择 选取文化天伦庄园 BBU51 文化薛岗东 3 小区为测试小区，并对周围楼进行定点测试， 具体如下图所示： 水平宏覆盖测试方案 SSB 索引 方向角 下倾 水平波宽 垂直波宽 水平 7 波束 0 -29 5 16 6 1 -20 5