5G优化案例：5G近海覆盖影响因素分析及覆盖半径估算.docxVIP

5G 近海覆盖影响因素分析及覆盖半径估算 XX 【摘要】莆田海岸线 340 公里，5G 网络部署需要解决近海养殖区、海上作业船只进出,海湾及在近海停泊作业期间的通信需求，重点覆盖码头、近海养殖区、渔场、近海旅游、航道等， 本案例根据 5G 网络特性，从 Preamble/CP/GP 多维度分析近海覆盖最大半径，并通过近海覆信号传播特性理论分析和实际站点验证。 【关键字】海域覆盖 【业务类别】移动网 问题描述： 当前 5G 为 SA 组网方式，5G 采用 3.5G 频段 TDD 制式，与 TDD LTE 一样，TDD 制式覆盖半径主要与 CP（循环前缀）、GP（上下行保护间隔）、Preamble（ Prach 信道前导） 等因素影响。 问题分析： 1、5G 站点覆盖半径影响因素分析：Preamble 随机接入Preamble 由 3 部分组成：循环前缀的时间长度 TCP、一个前导序列的时间长度 TSEQ 和一段包含时间 TGT，前导格式如下图所示： TCPTSEQ TCP TSEQ 序列 CP 前导 在进行前导传输时，由于还没有建立上行同步，因此需要在 Preamble 序列之后预留保护时间（GT,Guard Time）用来避免对其他用户的干扰，预留的 GT 需要支持传输距离为小 区半径的两倍，以保证小区边缘的用户获得下行同步（小区有哪些信誉好的足球投注网站）后，能够有足够多的时间提前发送。GT 长度决定了能够支持的接入半径： 小区覆盖距离=GT*c/2 ，其中 c 为光速。 NR 提供了 14 种 Preamble Format，其中 10 种短序列，4 种长序列。短序列支持 15、 30、60、120kHz SCS。Sub6G 可以用短序列和长序列，mm Wave 只能使用短序列。长序列分为 1ms、3ms、3.5ms 三种时域长度，当前 3.5G 为 7:3 配比，上行子帧最多可制成1ms 的format 格式。 对于 Preamble，5G 当前最大支持 14.5km。 2、5G 站点覆盖半径影响因素分析：CP OFDM 能克服频域上自身的干扰问题，但无法克服多径时延造成的符号间干扰（ISI） 和子载波正交性破坏问题。多径时延表现为信号经过无线信道后发生的较大时延及幅度衰减。对此需在每个OFDM 符号之前加入循环前缀CP。 NR CP 设计原则：保持和 LTE 开销相同且保证不同SCS 下和参考 numerology（15kHz）下符号对齐；现网为 30kHz 子载波，因此 CP 长度为 LTE 的一半，2.34us。 多径与小区覆盖半径并非强耦合关系，多径更多与具体无线环境有关，海面等广覆盖场景多无遮挡，无线环境简单，不存在较多多径，因此 CP 对小区覆盖半径影响较小。 3、5G 站点覆盖半径影响因素分析：GP 当前 5G 均为 TDD 组网，存在上下行时隙切换问题，如相邻站点下行时隙传输延时候落入本站上行时隙，就会造成严重时隙交叉干扰，不同步相对同步会引入超过 20dB 干扰， 对网络性能造成严重影响，因此 TDD 网络引入 GP 保护间隔。 小区最大覆盖距离=(GP-设备收发时延)*c/2 ，其中 c 为光速。 3.5 频段现网均为 10:2:2 特殊子帧配比，因此，GP 支持的 NR 最大小区半径也为18.42km。 近海覆盖距离估算 海面场景多为高站覆盖海域，覆盖路径上多为 LOS 直射场景，遮挡少、衰减近似自由空间传播，各维度特征如下： 近海场景多为 LOS 直射场景，无线环境空旷简单，可参考 3GPP 协议中 RMA 模型的LOS 场景（传播模型如下）。 hUT：UE 的实际高度，单位米 对于 Rma 模型，转折点d‘ 的计算公式如下 BP：d‘ = 2π h???? h???? fc ；代入 2.6G 频段，假定站高 40m， BP BP C hBS：基站的实际高度，单位米 h：周边建筑物平均高度，单位米 fc：中心频率，单位GHz UE 高度 1.5m，则d‘ =3267m。 BPBP当实际距离d3D 小于d‘ 时，使用 PL1 段计算路损； BP BP BP当实际距离d3D 小于d‘ 时，使用 PL2 段计算路损。 BP 5G 近海测试秀屿南日云庄站点，该站点覆盖海面渔排，周边不存在建筑遮挡、反射等场景，适合验证 5G NR 近海覆盖能力。现场测试发现，在距离站点 100m 左右区域，5G 路损在 80dB 左右（近海模型计算路损 82dB），在 1.1 公里左右路损在 100dB 左右（近海模型计算路损 103dB），测试结果与近海模型计算结论基本一致，证明传模模型的适用性。 秀屿南日云庄站点 5G 海面路损 VS 距离 经验总结 1、基于CP/GP/preamble 三个维度分析，现阶段 NR 覆盖半径受