26 GHz下的5G NR覆盖能力分析.docx

2・6 GHz下的5G NR覆盖能力分析(下)(3)终端能力由于载波带宽与天线尺寸成反比，5G NR带宽在100 MHz情况下，基站侧和 终端侧天线尺寸均较小因此5G系统终端采用不同于4G系统终端1T2R的天线 形态，而是采用 2T4R 的天线形态，在每根发射天线的最大功率为 23 dBm 的基 础上，使得终端的最大发射功率达到46 dBm，从而很大程度上增强了系统上行 覆盖能力3.2 5G 覆盖性能评估经过分析影响5G覆盖的3方面因素，结合5G NR链路预算，可得到覆盖距 离模型，即5G覆盖性能评估模型为：PL=TxPower + (7伽-Loss - (SNR + N)FL-£1闘-2们艮忑 (5?= —莎—一其中， Loss 损耗包括穿透损耗、人体损耗、阴影衰落等， N 表示噪声功能以此模型为基础，尝试通过5G NR和4G系统主要信道覆盖距离与站间距之 间的关系以及在特定站间距下采用64T64R的5G NR与4G各系统之间的覆盖能 力，评估2.6 GHz频段下5G NR的覆盖能力为即将来临的5G实验网和5G商 用中频率使用策略提供参考[9-10]4 仿真结果与分析基于第3.2节中得到的5G NR覆盖能力评估模型，利用表3中的主流空口 和天线参数进行覆盖能力仿真。

表 3 覆盖能力评估仿真参数1.8GHzLTEFDD1.9GHzLTETDD2.6 GHzNR128TRx2.6 GHzNR192TRx3.5 GHzNR192TRx4.9 GHzNR192TRx天线增益/dB171615161616阴影衰落/dB888899干扰余量/dB10/510/58/38/38/38/3穿透损耗/dB131316161922系统天线4T4R8T8R64T64R64T64R64T64R64T64R系统功率/W4040200200200200终端天线1T2R1T2R2T4R2T4R2T4R2T4R终端功率/dBm232326262626噪声系数/dB7/3.57/47/47/47/4.57/55G NR 主要采用 64TR 的 massive MIMO 技术，重点评估 192TRx 下的 5G NR 覆盖能力经过4G/5G多系统仿真，结果显示仿真中的5G系统与4G系统一样均受限 于上行控制信道PRACH的传播能力5G NR仿真覆盖站间距对比结果如图5所 示， 5G NR 系统中 2.6 GHz 和 4.9 GHz 受限站间距分别为 924 m 和 344 m；2.6 GHz下的5G NR系统控制信道覆盖能力强于1.9 GHz下的4G系统，可实现5G NR 控制信道连续覆盖。

looosoo宓4002000 尉虽叵肯輻KBPBCH ■PIXXH BfUCCII QPRACBINHIM”□ PIJSC II I Mbi诒 HFOSCH U) whm aPUSCR l2Kkbil^ R PUSCH 256 khii>t SWMHz 1.? GILi 2.6 Gkh 2 6 GHz 2 6 GHft 2&GH 鼻 J5GHI 4 FDD TD-LTE TD-I.TE 引dhIIMO NR-128f$T WIV1 監降子 NR-64T NR图 5 5G NR 仿真覆盖站间距对比结果在独立组网（SA）条件下，2.6 GHz的上行业务信道可实现边缘速率1Mbit/s5G NR系统上行业务信道覆盖能力仿真如图6所示，2.6 GHz下的5G NR在SA条件下的上行业务信道覆盖能力优于1800 MHz和1.9 GHz频率下的4G 系统；300 m站间距下2.6 GHz SA下的5G NR系统边缘速率达到1 Mbit/s，无 需部署SU；若采用非独立组网（NSA）方案，由于终端配置降低为23 dBm+1T4R, 其上行边缘速率降低到 1.9 GHz TD-LTE、2.6 GH 3D-MIMO 水平。

建议使用 SA 进行组网以得到更好的上行业务体验5 2 22 壬2衣«2 6CH1 3I>MIMO■2心GHz SA 阵子■2占OHzSAJM阵子■ 26GHz NSA-NR• 3JGHzNR■ 49GHz NR2脚0列(HEI加i0349L.0910.3491.256DM0□勢01铀Q.477gjgg04S205920 1820加o.m丁DIRa戈龙0.1020卯0 102图 6 5G NR 系统上行业务信道覆盖能力仿真2.6 GHz下的5G NR系统下行业务覆盖能力强5G NR系统下行业务信道覆 盖能力仿真如图 7 所示，由于下行带宽优势和终端 4R 接收能力的提升，2.6 GHz 下的 5G NR 系统速率较 LTE 系统显著提升，在 300/350 m 站间距下，边缘 速率可达到 93 Mbit/s 和 70 Mbit/s 2.6 GHZ 的覆盖能力较强，且带宽充足， 5G NR 可使用 2.6 GHz 进行室外基础覆盖L 9 GHz TEJ-LTE■26 (?IJz TBJ.ThHZ羹Bl2 白 G】Lr 311-MJ MO*2 6GHzSA.-lZK^^■2 6GHzSAd925ff■ 2.6 GHz NSA-NR■ 3 3 GHz NR图 7 5G NR 系统下行业务信道覆盖能力仿真5 结束语本文讨论了影响 5G 覆盖能力的因素，在对比了3 种传播模型路径损耗后， 选取了 3GPP TR38.901中城区室外非视线传播模型，使用当前主流空口和天线 参数进行了多系统仿真。

通过对比多系统主要信道覆盖能力，旨在为即将到来 的 5G 网络建设提供网络规划的理论论证，评估 2.6 GHz 在 5G NR 系统中的作 用根据仿真结果，2.6 GHz频段下的5G NR在控制信道方面，覆盖能力达到 924 m,站间距可达948 m,在现有站址规模情况下满足连续覆盖需求，且带宽 满足使用需求，可用作5G室外覆盖的基础层虽然2.6 GHz能够解决5G连续 覆盖问题，但其建设涉及现有网络清频和4G系统容量压缩等问题频率资源相 对宽松的中高频段在5G网络中的建设方式以及与2.6 GH互操作等问题仍是未 来网络实际工作中需要面临的课题，对5G NR的研究将持续跟进。