深入浅出看5G组网

井广学老师

华为企业无线/鼎桥性能专家

擅长组网规划、解决方案性能等领域

在展开讨论5G无线组网前，先看下4G组网的效果。

图一：LTE网络SNR路测图

上图是K国首都的路测SNR图，是优化后的网络，代表了LTE的组网能力；整体LTE组网无法带来全覆盖区域的高速数据体验。

可以认为，4G无线网络由于时代局限遗留诸多组网问题，如下：

“

问题一：4G基站一直在线（always on）带来网内干扰

无论小区内有没有用户/有没有业务，基站一直在发功率；包含同步信号、导频信号、系统广播消息。

对应公共信道全频带固定发射，设计要满足全场景，发射功率相对于业务信道功率要有功率冗余。

导频信号RS需要MOD3规避，是优化阶段的顽疾。

问题二：4G基站间资源协调和干扰消除成本高

小区间干扰和资源协调（例如ComP），小区合并（例如SFN）等算法通常站内考虑，站间协调复杂度上升。

问题三：4G同频组网能力不佳

同频组网小区边缘SNR在0~-3左右，边缘只能承载低速业务；没有全网的高速体验。

问题四：4G高频率(>3GHz)不具备连续组网能力

高频组网站点增加数倍，每个站BBU+RRU选址位置精度提高，选址困难。

高频组网小区过密/过乱，覆盖和干扰问题很难解决。

高频组网每bit成本降不下去（站点要求未降低、站点数量海量、单站设备未减少）。

”

上述看出，4G网络性能表现，随着区域冷热不均，做不到全区域高速体验；4G无线网规网优过程，充满各种掣肘纠结，只能有保有失。

在5G时代，针对性做出了改变：

改变一：同步广播信道的简化设计，显著降低空闲态发射，降低网内干扰。

1、同步广播信道由「全频段发射」改为「仅在BWP发射」，在频带上发射密度降低。

2、同步广播信道由「固定配置」改为「可配置」，即根据场景需求来，可减少配置冗余，减少发射。

3、同步广播信道由「全时全小区广播」改成「分时波束扫描」，在时间上空间上有效错开，降低导频污染。

4、导频信道重新设计，不再受模3约束，同时减少发射，如下图示：

CRS功能由CSI-RS（根据场景配置）、DMRS（有业务时候发）、PT-RS（有相位误差才需要配置）代替。

5G同步广播信道

改变二：CRAN组网部署引入，打开小区间干扰消除和资源调度的空间，提升频谱效率和建网密度。

见下图示，5G解决「RRU光链路」上光传输网的问题，促成BBU/DU的可集中放置，即CRAN组网。

CRAN部署

这样做带来的好处有：

1、显著改善小区边缘吞吐能力：更有效协作多小区的干扰和资源分配，降低干扰，更高效分配空口资源。

2、降低站点要求：站点只装AAU不需要机房，降低选址要求，降低建设成本和周期。

3、基带处理能力共享，节约基带。

改变三：3D波束赋形打开天线域维度，打开高频组网空间。

高频组网采用64T64R,支持3D波束赋形（如下图示），可以有15~24dB的波束赋形增益。

3D Beam适配多种场景

3D 广播beam进行分时扫描发送，网内导频干扰水平很低。

3D 业务beam增益在近点可以转化为速率，甚至可以使用256QAM的高阶调制。

3D 业务beam在远点，波束间协调错开，波束增益转化为隔离度；即小区边缘也有SNR>15的信道条件，即全网可享受高速业务。

3D beam的应用，有效增大覆盖，隔离网内用户间干扰，再结合CRAN条件下的小区间协调，可以解决高频高站点密度的组网难题。