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[導讀] 一、距離概念要改變 在4G時通常使用COST231模型來計算路徑損耗。這個模型準確性較差,與ITU推薦的3D模型有近40dB的差值。同時還要注意到ITU模型中的距離d為3D空間距離,不是

一、距離概念要改變

在4G時通常使用COST231模型來計算路徑損耗。這個模型準確性較差,與ITU推薦的3D模型有近40dB的差值。同時還要注意到ITU模型中的距離d為3D空間距離,不是UE到基站之間的2D平面距離。也就是說,5G的鏈路預算不但要采用新模型,還得采用3D概念的新距離。

對于LOS場景ITU Uma-LOS路損偏小5dB,對于NLOS場景ITU Uma-NLOS路損則偏大14dB。所以路損與實際地物相關性很大,在應用中應當進行本地化校正。

二、站間距到底要多???

如參照LTE(上下行時隙配置UL1:DL3)早期的規(guī)劃標準,即邊緣速率UL=250kbps,DL=1Mbps,小區(qū)平均速率UL=2Mbps,DL=10Mbps。設定5G的邊緣速率是4G的10倍,5G的上行邊緣速率是下行的10%。2.6GHz覆蓋距離>500米,3.5GHz覆蓋距離>400米。在現(xiàn)有D頻段站點上進行共址建設基本可以滿足設計目標。

三、室分是不是必須的?

穿透損耗與頻段和阻擋物材質有關,一般的,頻段越高穿透損耗越大,材質密度越大穿透損耗也越大。ITU給出的穿透損耗與頻段的關系如下圖。

根據(jù)Qualcomm的材料,與4G共址建設,下行邊緣速率30Mbps的要求下,站間距小于200米室外覆蓋率可達99%,站間距小于250米室外覆蓋率可達98%。但由于穿透損耗更大,室內覆蓋率明顯下降,對于重要樓宇不可避免需要增加室內覆蓋系統(tǒng)。

四、2.6GHz比3.5GHz優(yōu)勢有多大?

根據(jù)ITU-3D NLOS路損模型,3.5GHz室外路損比2.6GHz平均要大2.58dB,穿透損耗要高2.49dB。這意味著什么?(1)如果站間距不變,僅室外覆蓋一項就意味著,在相同覆蓋能力下,基站和手機的發(fā)射功率要翻一倍。對于終端來說,26dBm已經(jīng)被叫做高功率用戶設備(HPUE),顯然已經(jīng)難以再增加功率。對于基站來說,發(fā)射功率增加一倍就意味著設備總能耗要增加50-60%,這是一個相當不小的數(shù)字。(2)如果功率不變,站間距要減小15%,基站數(shù)要增加38%。

五、上行覆蓋短板有多嚴重?

由于上行時隙數(shù)、流數(shù)和調制階數(shù)低于下行,使得上行的容量約為下行的十分之一。即使設置上行的邊緣速率為下行的10%,受限于終端的發(fā)射功率(最大不超過26dBm),上行覆蓋大概是下行的60%左右。隨著站間距的增大,上行覆蓋短板問題越發(fā)突出(弱覆蓋面積增加)。

在小站間距的情況下,往往存在LOS覆蓋,上行覆蓋短板相對不那么突出。在大站間距的情況下,密集城區(qū)多為NLOS覆蓋,上行短板問題則需要考慮解決。一般的,對于密集城區(qū)2.6GHz頻段為300米,3.5GHz頻段為250米。

六、站高到底多大合適?

3GPP根據(jù)不同場景給了相應的建議,其中25米和35米站高主要沿有現(xiàn)有的塔站和樓面站。而10米高的桿站則不受共享率的限制,將來可能成為各大運營商網(wǎng)絡覆蓋能力競爭的焦點。

七、SINR要不要很高?

現(xiàn)階段的5G相比4G,單用戶速率的提升主要來自載波帶寬的增加(20M->100MHz),流數(shù)的增加(2流->4流)和調制階數(shù)的提高(6階->8階),由此帶來了10-15倍的速率提升。但4流的獲得需要較高的SINR和相關性較低的多徑環(huán)境。從下圖可見,TM3的4流要求SINR>20dB。

需要指出的是,盡管單用戶的速率提升僅為10倍量級,采用MassiveMIMO技術可以將小區(qū)級的容量提升進100倍量級。這得益于MU-MIMO的充分利用,但隨著用戶數(shù)的增多(一般不超過天線陣子數(shù)的一半,即96個激活用戶),上行干擾將急劇增加,上行短板問題將越發(fā)嚴重?;蛘哒f,5G一定程度上是通過犧牲上行單用戶性能來獲得小區(qū)級性能的提升。這也部分解釋了為何上行短板被反復提及,并在業(yè)內持續(xù)探討通過上下行解耦來解決上行覆蓋(與邊緣速率有關)不足的問題。

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