1、5G 下傾角的定義
傳統(tǒng)天線:
只有小區(qū)傾角的概念, 傾角的調(diào)整同時(shí)對(duì)整個(gè)小區(qū)所有信道同時(shí)進(jìn)行調(diào)整。LTE 傳統(tǒng)寬波束小區(qū)只有一個(gè)寬波束, 下傾角僅分為機(jī)械下傾角和電下傾角兩部分, LTE 機(jī)械下傾+電下傾的規(guī)劃原則是波束 3dB 波寬外沿覆蓋小區(qū)邊緣, 控制小區(qū)覆蓋范圍, 抑制小區(qū)間干擾。
5G MM 天線:
公共波束下傾角:由機(jī)械下傾角和 SSB 可調(diào)電下傾確定, 調(diào)整公共信道波束,影響用戶在網(wǎng)絡(luò)中的駐留, 優(yōu)化小區(qū)覆蓋范圍;
業(yè)務(wù)波束下傾角:由機(jī)械下傾角和 CSI-RS 波束下傾角確定, 調(diào)整業(yè)務(wù)信道傾角影響用戶 RSRP、吞吐率和業(yè)務(wù)時(shí)延等。(業(yè)務(wù)信道 PDSCH 為動(dòng)態(tài)波束,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中,業(yè)務(wù)信道的覆蓋情況,間接通過(guò)CSI-RS 來(lái)表征。因此此處的業(yè)務(wù)波束下傾角用 CSI 的總下傾角體現(xiàn)。)
1.1、機(jī)械下傾角
機(jī)械下傾(Mechanical Title)是指,通過(guò)調(diào)整安裝件(機(jī)械臂), 改變 5G NR小區(qū)的下傾角。
1.2、CSI-RS 波束下傾角
64TR 場(chǎng)景
CSI-RS 可能對(duì)應(yīng)著多層垂直波束,CSI-RS的垂直層數(shù)、各垂直層的指向, 與單TRX的形態(tài)、 各TRX的布放、CSI-RS的權(quán)值有關(guān)。對(duì)于 CSI-RS 的某一層垂直波束,該層波束垂直法線對(duì)應(yīng)的垂直角度, 為該 CSI-RS 波束對(duì)應(yīng)的下傾角。64TR設(shè)備的CSI-RS波束下傾角是產(chǎn)品本身固有的屬性,無(wú)法通過(guò)后臺(tái)調(diào)整。最外層波束、 次外層波束、次內(nèi)層波束、最內(nèi)層波束對(duì)應(yīng)的傾角分為-3、4、 11、18,一般情況下, 我們都是以次外層波束作為 CSI-RS 波束下傾角。
因此對(duì)于 64TR 設(shè)備, 可默認(rèn)其 CSI-RS 波束下傾角=4 度/4-1 度(需要根據(jù)具體覆蓋場(chǎng)景是覆蓋室內(nèi)/室外而定, 覆蓋室內(nèi)場(chǎng)景可當(dāng) 4 度計(jì)算, 覆蓋室外場(chǎng)景可當(dāng) 3 度計(jì)算)。
32TR 場(chǎng)景
32TR 的可調(diào)電下傾(帶移相器模塊), 會(huì)同時(shí)改變業(yè)務(wù)信道、 CSI-RS 的包絡(luò)。CSI-RS 波束隨 SSB 和數(shù)字下傾變化, 最強(qiáng)和次強(qiáng)波束在不同數(shù)字傾角下對(duì)應(yīng)的法線角度(第一個(gè)數(shù)字為最強(qiáng)波束法線角度, 第二個(gè)數(shù)字為次強(qiáng)波束法線角度)。
SSB Pattern0~8, 當(dāng)電下傾《=3 時(shí), CSI-RS 的內(nèi)層波束最強(qiáng);SSB Pattern0~8,當(dāng)電下傾為 4~7 時(shí), CSI-RS 的外層波束最強(qiáng)。
因此對(duì)于 32TR 設(shè)備, 可簡(jiǎn)化為:
當(dāng) SSB 可調(diào)電下傾為-2~0 時(shí), 其 CSI-RS 波束下傾角=3 度;
當(dāng) SSB 可調(diào)電下傾為 1~7 時(shí), 其 CSI-RS 波束下傾角=4 度;
當(dāng) SSB 可調(diào)電下傾為 7~9 時(shí), 其 CSI-RS 波束下傾角=11 度;
(根據(jù)具體覆蓋場(chǎng)景是覆蓋室內(nèi)/室外而定, 當(dāng)覆蓋室外場(chǎng)景可當(dāng)計(jì)算角度-1 度設(shè)計(jì)規(guī)劃)。
1.3、SSB 可調(diào)電下傾
通過(guò)電信號(hào)調(diào)整天線振子的相位, 改變水平分量和垂直分量的幅值大小, 改變合成分量場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度, 使天線的覆蓋距離改變, 天線每個(gè)方向的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度同時(shí)增大或減小, 從而保證在改變傾角后, 天線方向圖形狀變化不大:
2、不同傾角的場(chǎng)景下測(cè)試驗(yàn)證
2.1、驗(yàn)證調(diào)整 SSB 可調(diào)電下傾對(duì)SSB 覆蓋指標(biāo)的影響
驗(yàn)證方法:分別找一個(gè) 32TR 小區(qū)和一個(gè) 64TR 小區(qū), 固定機(jī)械傾角, 調(diào)整電下傾, 找遠(yuǎn)中近三個(gè)定點(diǎn)測(cè)試, 查看 SSB 相關(guān)測(cè)試指標(biāo)。
32TR 小區(qū)
近點(diǎn):
中點(diǎn):
遠(yuǎn)點(diǎn):
64TR 小區(qū)
近點(diǎn):
中點(diǎn):
遠(yuǎn)點(diǎn):
結(jié)論:不同電下傾角度對(duì) 32TR/64TR 小區(qū)的 SSB 覆蓋指標(biāo)均呈現(xiàn)出了符合信號(hào)傳播的線性關(guān)系。在近點(diǎn)/中點(diǎn), 電下傾角越大, 其 SSB 覆蓋正增益越明顯,在遠(yuǎn)點(diǎn), 電下傾角越大, 其 SSB 覆蓋負(fù)增益越明顯。
2.2、驗(yàn)證調(diào)整 SSB 可調(diào)電下傾是否會(huì)影響 CSI-RS 波束下傾角
驗(yàn)證方法:分別找一個(gè) 32TR 小區(qū)和一個(gè) 64TR 小區(qū), 固定機(jī)械傾角, 調(diào)整電下傾, 找遠(yuǎn)中近三個(gè)定點(diǎn)測(cè)試, 查看 CSI 相關(guān)測(cè)試指標(biāo)。
32TR 小區(qū)
近點(diǎn):
中點(diǎn):
遠(yuǎn)點(diǎn):
64TR 小區(qū)
近點(diǎn):
中點(diǎn):
遠(yuǎn)點(diǎn):
結(jié)論:調(diào)整不同電下傾角度對(duì)小區(qū)的 CSI-RS 波束下傾角的影響我們通過(guò)下載速率、 CSI-SINR 和時(shí)延來(lái)間接呈現(xiàn)(因測(cè)試軟件無(wú)法統(tǒng)計(jì)到 CSI-SINR, 因此用PDSCH-SINR 替代)。
通過(guò)上表可看出不同電下傾角度對(duì)32TR 小區(qū)的CSI-RS 波束下傾角在近點(diǎn)有影響, 在中點(diǎn)/遠(yuǎn)點(diǎn)影響不大;不同電下傾角度對(duì) 64TR 小區(qū)的 CSI-RS 波束下傾角在近/中/遠(yuǎn)點(diǎn)均沒(méi)有表現(xiàn)出太大影響。
2.3、驗(yàn)證調(diào)整機(jī)械傾角對(duì)公共波束、 業(yè)務(wù)波束的影響
驗(yàn)證方法:分別找一個(gè) 32TR 小區(qū)和一個(gè) 64TR 小區(qū), 固定電下傾, 調(diào)整機(jī)械傾角, 找一個(gè)定點(diǎn)測(cè)試, 查看相關(guān)測(cè)試指標(biāo)。
32TR 小區(qū)
64TR 小區(qū)
結(jié)論:調(diào)整機(jī)械下傾角對(duì) SSB 覆蓋的影響比較明顯, 隨著下傾角越大, 在定點(diǎn)測(cè)試結(jié)果顯示覆蓋正增益;同時(shí)調(diào)整機(jī)械下傾角對(duì) CSI 覆蓋的影響較小, 隨著下傾角越大, 在定點(diǎn)測(cè)試結(jié)果波動(dòng)并不明顯。但合理的機(jī)械下傾角可控制扇區(qū)的有效覆蓋范圍, 避免越區(qū)或者覆蓋不足, 使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
2.4、驗(yàn)證公共波束和業(yè)務(wù)波束差異覆蓋下對(duì)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)影響
驗(yàn)證方法:分別找一個(gè) 32TR 小區(qū)和一個(gè) 64TR 小區(qū), 固定機(jī)械傾角, 調(diào)整電下傾, 使公共波束覆蓋范圍和業(yè)務(wù)波束覆蓋范圍差異化, 找遠(yuǎn)中近三個(gè)定點(diǎn)測(cè)試, 查看測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)。
32TR 小區(qū)
近點(diǎn):
中點(diǎn):
遠(yuǎn)點(diǎn):
64TR小區(qū)
近點(diǎn):
中點(diǎn):
遠(yuǎn)點(diǎn):
結(jié)論:當(dāng)電下傾角設(shè)置為 4/5 時(shí), 公共波束傾角和業(yè)務(wù)波束傾角差異最小,此時(shí)不管在 32TX 或者 64TX 的小區(qū)下, 均呈現(xiàn)出下載速率最優(yōu)的情況, 隨著電下傾的角度加大, 公共波束傾角和業(yè)務(wù)波束傾角差異最大, 在 32TX 或者 64TX 的小區(qū)下,均呈現(xiàn)出下載速率略微下降的情況, 因此建議在進(jìn)行無(wú)線規(guī)劃時(shí), 盡量保持公共波束傾角和業(yè)務(wù)波束傾角差異最小, 確保網(wǎng)絡(luò)處于最優(yōu)狀態(tài)。
3、5G 下傾角的規(guī)劃原則
網(wǎng)絡(luò)中, 用戶體驗(yàn)取決于業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量。因此, 下傾角規(guī)劃, 需要基于業(yè)務(wù)信道覆蓋最優(yōu)的原則, 確定 5G NR 小區(qū)的機(jī)械下傾角(即網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>
同時(shí), SSB 決定著 UE 的駐留、 切換, 僅當(dāng) UE 駐留的小區(qū)(基于 SSB RSRP 判定), 確實(shí)是業(yè)務(wù)信道質(zhì)量相對(duì)最優(yōu)的小區(qū), 才能保證用戶體驗(yàn)最佳。因此, 需要調(diào)整 SSB 的電下傾(若場(chǎng)景化波束支持多個(gè)電下傾取值), 盡量保證:網(wǎng)絡(luò)中基于 SSB 確定的 Best Server, 與 CSI-RS 確定的最優(yōu)小區(qū)一致(即:SSB 對(duì)應(yīng)的小區(qū)邊界, 與 CSI-RS 對(duì)應(yīng)的小區(qū)邊界重合)。
3.1、業(yè)務(wù)信道下傾角規(guī)劃原則
業(yè)務(wù)信道為動(dòng)態(tài)波束/靜態(tài)波束自適應(yīng), 可通過(guò) CSI-RS 間接表征業(yè)務(wù)信道的覆蓋(即:CSI-RS 較優(yōu)的區(qū)域, PDSCH 也相對(duì)較優(yōu))。因此, 基于 CSI-RS 覆蓋最優(yōu)的原則, 進(jìn)行機(jī)械下傾角的規(guī)劃。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要目標(biāo)是:連續(xù)覆蓋和減小干擾。
3.2、廣播波束電下傾規(guī)劃原則
SSB 決定著網(wǎng)絡(luò)中的 Best Sever(UE 駐留的小區(qū)), 但是, SSB 波束與 CSI-RS 的波束形態(tài)存在差異, 因此需要調(diào)整 SSB 的電下傾(5G RAN3.1 支持 SSB 波束的數(shù)子下傾調(diào)整), 優(yōu)化 SSB 的覆蓋區(qū)域。盡量保證:基于 SSB 選擇的 NR 服務(wù)小區(qū),
同時(shí)也是業(yè)務(wù)信道覆蓋最優(yōu)的小區(qū)。連續(xù)組網(wǎng)場(chǎng)景, 可以基于網(wǎng)規(guī)仿真, 選擇一款相對(duì)最優(yōu)的 SSB Pattern&可調(diào)電下傾, 使:網(wǎng)絡(luò)中 BestServer 的邊緣 CSI-RS覆蓋性能相對(duì)最優(yōu)(例如 CDF 5% CSI-RS SINR)。
3.3、總結(jié)
原則 1:以 PDSCH 覆蓋最優(yōu)原則, PDSCH 傾角最優(yōu)原則
原則 2:控制信道與業(yè)務(wù)信道同覆蓋原則, 默認(rèn)控制信道傾角與業(yè)務(wù)信道傾角一致
原則 3:新建 5G 站點(diǎn)時(shí), 以波束最大增益方向覆蓋小區(qū)邊緣, 垂直面有多層波束時(shí), 原則上以最大增益覆蓋小區(qū)邊緣。
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