頻譜資源是無線通信稀缺的資源，中低頻段比高頻段可以傳播更遠的距離，當前國內、國外移動通信系統采用的頻段是在3GHz以下的中低頻段，但是，隨著通信技術的不斷發展和業務速率的不斷提升，中低頻段可以用的頻譜越來越稀缺。為了滿足不斷發展的業務速率需求，在提升頻譜利用率的同時，也需要開拓空閑的更高頻段的頻譜資源，如6GHz及以上的頻譜來滿足未來移動通信系統（5G）的業務需求，利用高頻段進行通信也是滿足5G高諫業務需求的重要手段。毫米波通信技術目前已經實現10Gbit/s的傳輸速率，據預測，未來毫米波通信速率可快于光纖速率。但是，這些毫米波候選頻段頻率差別較大，傳播特性也不盡相同。

目前，學術界比較認同的未來5G部署觀點是用較低的頻段實現1km級別范圍的無線覆蓋，而用較高的頻段實現100m級別范圍的無線覆蓋，主要包括室內、密集住宅、露天集會等場景。毫米波可用于室內短距離通信，也可為5G移動通信系統提供 Backhaul鏈路，其優勢是可用頻帶寬，可提供幾十GHz帶寬，波束集中，能夠提高儀效，方向性好，受干擾影響小。各頻段無線電波對于不同環境、天氣的衰減率也不盡相同，如空氣干燥、空氣濕度、降雨以及沙塵天氣等對視距衰減率都有影響。網絡規劃中需要對各場景下毫米波強度衰減率進行分析，從而指導站點規劃。

1.空氣強度衰減率

無線電波在空氣中傳播時，受到空氣壓力、水汽壓力等影響，同時也受溫度的影響。溫度取常溫20°℃，水汽密度取7.5g/m2，取1013hPa，通過 Matlab仿真得到如圖1-1所示的空氣造成的不同頻率特征衰減，其中，無線電波在干燥空氣中隨頻率的增増加波動較大，并岀現多個峰值;無線電波在水汽中的衰減率在低頻段比在干燥空氣中衰減率小，在高頻段衰減率比在干燥空氣中衰減率大，隨頻率變化波動較大，出現多個峰值;在空氣中的總衰減率為干燥空氣導致的衰減率和水汽導致的衰減率相加，岀現波動多峰值情況。

圖1-1 空氣造成的不同頻率特征衰減

無線電波在空氣中的總衰減率隨著水汽密度的不同，其衰減率也不同，水汽密度和頻率的變化關系如圖1-2所示，從圖1-2可以看出，隨著其密度的增加衰減率增加較為明顯。

圖1-2 衰減率隨不同頻率和水汽密度變化

2.雨水衰減率

并取頻率6GHz（未來5G可采用頻率），通過Matlab仿真得到衰減率隨著降雨量的變化關系，如圖1-3所示，從圖1-3中可以看出衰減率隨著降雨量的增加而增加，且增速較快。

圖1-3 衰減率隨降雨量變化關系

3.視距衰減率

通過Mat ab仿真得到無線電波在不同頻率、降雨的空氣中衰減率如圖1-4所示，從圖1-4中可以看出，降雨量增加導致衰減率增速比頻率増大導致的衰減率増速要快。

圖1-4 無線電波在不同頻率、降雨的空氣中衰減率

隨著通信技術的快速發展，業務速率的提升和低頻頻譜資源的稀缺，5G采用的頻率比2G、3G、4G都要高，而且采用的頻譜更寬、更高，覆蓋站點越來越密，密集組網很多時候都為視距傳輸，所以對視距傳輸的衰減率的分析很有必要。通過對不同頻率在干燥空氣、水汽和降雨氣候的衰減率分析，以及仿真得到的結果，從而可直觀地看到各頻率的視距衰減率與頻率、干燥空氣、水汽密度和降雨量的關系;同時，高頻段傳輸穿墻損耗非常大，不適合用于室外到室內的通信覆蓋場景。但其頻率損耗可作為后續5G頻率選取以及站點規劃的參考。高頻段視距（LOS）的傳播損耗模型如下式所示。

高頻段視距（NLOS）傳播損耗模型如下式所示：

當前高頻段用于5G覆蓋的有28GHz和73GHz，兩個頻段的傳播損耗參數值，見表1-1。

表1-1 LOS和NLOS無線傳播損耗模型參數值

對于熱點高業務容量區域，覆蓋主要是采用高頻段密集組網的微基站來完成，規劃站點可直接根據高頻段指標要求;根據傳播損耗模型及參數值，對28GHz和73GHz兩個頻段進行了LOS和NLOS仿真，仿真結果如圖1-5和圖1-6所示。

圖1-5 頻率28GHz無線傳播損耗損耗情況

圖1-6 頻率73GHz無線傳播損耗損耗情況

從仿真的結果來看，高頻段的損耗較大，NLS和LOS在距離較近時，損耗差距較小，隨著覆蓋距離的増大，損耗差距也増大;冋時，73GHz傳播損耗與8GHz傳播損耗差距也隨距離的增大而增大。從圖1-6中可以看出對于高業務量的熱點區域，超密集組網站間距在20~50m，這就需要部署至少10倍以上的現網站點，站點數量增多、有線回傳成本大帽提高，從網絡建設和維護成本的角度考慮，不適宜為所有的UDN微基站鋪設光纖來提供有線回傳;同時，即插即用的組網要求，使有線回傳不能覆蓋所有υDN組網場景，利用和接入鏈路相同頻譜的無線回傳技術，由于高頻段可以提供足夠大的帶皃做無線回傳，優選高頻段無線回傳，且需采用點對點LOS回傳。

編輯：hfy