700 MHz频段在5G网络优化中的应用分析.pdf

2023 年 6 月阮家7 0 0 M H z 频段在5 G 网络优化中的应用分析健（广东省广播电视网络股份有限公司佛山分公司，广东 佛山 528000）【摘要】5G 时代袁网络覆盖成为用户最为关注的问题之一袁其中 5G 网络覆盖优化是 5G 网络优化的重要内容遥由于 700 MHz 频段在 5G 网络建设具有较大的优势袁其频段相对于 2.6 GHz尧3.5 GHz 等频段更加适合 5G网络袁因此 700 MHz 频段成为运营商建设 5G 网络的首选频段遥 简单讨论 700 MHz 频段在 5G 网络优化中的应用优势袁深入探讨应用要点袁以供参考遥【关键词】网络部署曰参数优化曰覆盖方案【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2023）06-0019-030 引言700 MHz 频段具有覆盖范围广和绕射能力强等优势，但同时也存在频谱利用率较低、小区间干扰较大等问题，因此，在 5G 网络优化中需要对这些问题进行深入分析。在 700 MHz 5G 网络优化中需针对不同的场景选择不同的组网方式，合理地进行基站和设备选型，配合指标优化，不断提升网络质量。同时还需对一些关键技术进行重点研究，从而为 5G 网络建设提供科学、合理的规划依据。1 700 MHz 频段在 5G 网络优化中的应用优势1.1 700 MHz 是 5G 网络建设的黄金频段700 MHz 频段是全球公认的覆盖广、穿透能力强的低频段，与 3.5 GHz 和 2.6 GHz 频段相比，其单站覆盖面积更大，可有效扩大 5G 网络覆盖范围，实现网络快速部署和广度覆盖，且在深度覆盖方面具有明显优势，可显著提升室内信号质量。700 MHz 是目前全球使用最多的频段，同时也是覆盖最广的频段。与 2.6 GHz 和 3.5 GHz 频段相比，700 MHz 频段更易与其他网络技术整合。同时700 MHz 频段还具有非常好的频率兼容性和较大覆盖范围，在此频段上建设的 5G 网络具有更高的质量和更大的容量。表 1 为三栋居民楼 700 MHz 频段与2.6 GHz 频段深度覆盖测试对比。表 2 为 700 MHz 频段与 2.6 GHz 频段覆盖性能对比1。1.2 700 MHz 频段覆盖面积广尧频谱利用率高我国已建成全球规模最大的移动通信网络，网络规模居全球首位。但移动通信网络的建设和发展也带来了频谱资源紧张等问题。为缓解这一问题，我上传速率/（Mbit s-1）700 MHz 频段700 MHz 频段700 MHz 频段700 MHz 频段2.6G Hz 频段-83.354.13191.5645.9010.33-80.642.49202.2662.8542.85-78.084.71216.3064.5393.55-93.037.3966.9911.765.71-90.016.1771.0020.0611.84-87.648.2074.9722.0817.47-98.033.1559.563.83脱网-89.542.2568.839.40脱网-84.084.85101.1616.11脱网平均 RSRP/dBm2.6 GHz 频段-101.50-98.54-89.72-112.20-108.90-106.50脱网脱网脱网平均 SI5G/dB2.6 GHz 频段9.189.558.070.37-0.25-0.66脱网脱网脱网下载速率/（Mbit s-1）2.6 GHz 频段372.56490.18715.07123.03128.89161.51脱网脱网脱网楼层1 号楼1 楼3 楼6 楼2 号楼1 楼3 楼6 楼3 号楼1 楼3 楼6 楼表 1 三栋居民楼 700 MHz 频段与 2.6 GHz 频段深度覆盖测试对比频段综合覆盖率（RSRP逸-93 dBm 且 SI5G逸-3 dB）平均 RSRP/dBm平均 SI5G/dBm下载速率/（Mbit s-1）上传速率/（Mbit s-1）700 MHz96.59%-72.737.19218.9497.062.6 GHz97.49%-74.7414.45647.30121.97表 2 700 MHz 频段与 2.6 GHz 频段覆盖性能对比通信设计与应用192023 年 6 月国需在移动通信技术发展过程中，积极探索新的频谱资源。从我国目前的频谱规划情况来看，700 MHz频段被视为 5G 网络建设的重要频段，其具有覆盖面积广、穿透绕射能力强、频谱利用率高等优势，可实现更广的 5G 网络覆盖。700 MHz 频段是我国唯一适合用于 5G 网络部署的频段，可有效避免和减少与现有 4G 网络之间的干扰2。1.3 700 MHz 频谱资源丰富袁可有效降低干扰700 MHz 频段作为 5G 网络重要的频谱资源，其在全球范围内拥有较好的应用场景。700 MHz 频段具有覆盖范围广、穿透能力强的特点，在 5G 网络建设中有很大的应用潜力。目前全球范围内 700 MHz频段主要用于部署移动宽带无线接入业务，其主要包括电视广播、语音通话和导航定位等。5G 网络部署需要向下兼容 4G 网络，由于 5G 与现有 4G 在频谱上有重叠，所以 700 MHz 频段可有效降低与现有4G 网络间的干扰，提升 5G 网络的整体性能3。2 700 MHz 频段在 5G 网络优化中的应用要点2.1 700 MHz 频段部署700 MHz 频段具有传播损耗低、覆盖范围广、穿透能力强等特点，其与 3GPP 定义的新无线（newradio,NR）频谱基本一致。目前，700 MHz 频段已经在全球范围内实现了大规模部署，包括中国在内的全球多个国家和地区已经将 700 MHz 频段作为 5G网络的主流频段。按照中国移动关于 5G 网络建设和布局的公告，在与中国广播电视网络有限公司共建共享 700 MHz 5G 网络的基础上，对 700 MHz、2.6 GHz和 4.9 GHz 的频段进行了科学规划，重点在 700 MHz频段上构建基础网络，同时对 2.6 GHz 和 4.9 GHz 频段进行了精确的规划，并有序地推进室内覆盖，实现了全国范围内城市、乡镇的连续覆盖，通过 5G 独立组网进一步巩固了 5G 技术的领先地位。目前已建成128.5 个 5G 基站，其中建成 48 万个 700 MHz 5G 基站，为3.3 亿 5G 用户提供服务，促进了 5G 产业的发展，为大众的流量消费提供了强大的支持，为政府和企业的业务提供了更多的帮助。2.2 5G 独立组网和非独立组网的选择独立组网和非独立组网是 5G 网络的两种部署方式。在网络架构方面，独立组网和非独立组网均可实现上下行物理隔离，从而实现 5G 网络的统一管理。在实际建设中，由于 5G 网络具有覆盖范围有限、用户移动性强等特点，为了保证 5G 网络覆盖质量，一般情况下会优先采用非独立组网方式建设 5G 网络。在部分场景下，考虑到用户流量密度大、用户移动性较强、对网络质量要求较高等因素，则需采用5G 独立组网方式进行部署。在实际部署中，需根据不同场景选择合适的组网方式，5G 独立组网方案具有组网灵活、覆盖更广、投资更低的优势，5G 非独立组网方案同样具有灵活组网、投资较低的优势。从实际应用角度来看，部分场景可采用 5G 独立组网方式进行部署，其他场景可采用 5G 非独立组网方式进行部署。此外，还需要考虑是否存在 5G 无线侧传输资源不足的问题4。2.3 700 MHz 频段设备与参数优化根据 5G 网络的发展需求，700 MHz 频段将会是未来 5G 网络的主要频段之一，因此，700 MHz5G 设备与参数优化是网络优化的重要内容。根据700 MHz 5G 网络的技术要求，需要考虑以下 4 个方面的内容。（1）设备功耗与站址选择。在 700 MHz 频段，为了保证网络覆盖效果，需适当提高基站设备功耗，以满足网络覆盖要求。同时，考虑到网络覆盖的连续性，应选择站址较高、站址较为分散的区域作为网络覆盖站点。（2）系统资源与用户分流。考虑到 5G 网络流量增加、用户分流问题，700 MHz 5G 基站设备应尽可能地选用支持高并发的设备类型，以提高系统资源利用率。（3）天线与功率设置。5G 基站无线信号的发射功率主要取决于天线与功率放大器，需要结合信号质量和覆盖要求，合理设置天线与功率放大器的参数。（4）天线类型与频率选择。不同的频率具有不同的传播特性和覆盖能力。由于 700 MHz 频段覆盖区域边缘信号较弱，可能存在不连续覆盖的情况，因此需选择合适的天线类型进行覆盖。另外，还应根据场景、干扰情况选择合适的频率进行组网。700 MHz 频段天线如图 1 所示。2.4 室内覆盖方案的选择在 5G 网络建设中，室内覆盖是重点关注的问题之一。传统的 4G 室内覆盖方案一般采用“室分+光纤”的方式，但随着 5G 网络建设规模的不断扩大，5G网络对室内覆盖的需求也将会越来越大。5G 网络在室内场景应用中需要解决信号穿透损耗大、覆盖效果差、切换复杂等问题，这就需要对室内覆盖方案进行创新，从而为 5G 网络建设提供有力支撑。700 MHz 频段具有较高的频谱利用率，可为 5G通信设计与应用202023 年 6 月网络提供较好的性能支撑，同时由于 700 MHz 频段具有穿透能力强、传输损耗低等特性，且传输时延低，能够有效地改善室内信号覆盖效果，实现毫秒级的用户切换。基于这些优势，在 700 MHz 5G 网络建设中，应重点研究室内覆盖方案。室内覆盖方案需要考虑以下因素：设备性能和安装方式、系统容量需求、系统功耗及成本、其他网络干扰问题、系统兼容性、与原有网络融合难易程度5。2.5 网络规划需从用户分布、业务发展、5G 网络发展 3 个方面对网络进行规划。在用户分布方面，需充分考虑5G 用户的分布情况，包括城市、农村等不同场景；在业务发展方面，需要结合不同场景的业务发展需求；在 5G 网络发展方面，需针对不同场景选择适合的组网方式，进而保证 5G 网络覆盖效果和容量优势。根据 3GPP 的规划，5G 可支持增强型移动宽带通信（eMBB）、超可靠低时延通信（URLLC）、超大规模物联网（loT）三大应用场景。因此，5G 网络规划需充分考虑不同场景下 5G 用户的需求。在 5G 网络建设中还需要从多个方面对 5G 网络进行优化，从而保证5G 网络覆盖效果和容量优势。如对于无线资源进行优化、合理部署基站等都是 5G 网络优化中需要重点考虑的内容。在 5G 网络优化中，还需对一些关键技术进行研究，包括 700 MHz 频段无线资源管理、毫米波频段干扰协调、上行链路自适应调整等，从而为5G 网络优化提供科学、合理的规划依据。图 2 为毫米波频段干扰协调。图 3 为上行链路自适应调整。3 结语在当前时代背景下，5G 网络优化过程当中合理应用 700 MHz 频段有着重要的意义，需要结合当前实际情况，了解 700 MHz 频段的应用优势，并掌握网络部署、网络规划、覆盖方案选择等一系列应用要点，保证 5G 网络优化有效进行，推动其可持续发展和进步。参考文献1 陈震.NSA 组网场景下 4G/5G 网络协同优化方法研究J.电信快报，2023（3）：41-43.2 刘海林，卞政豪.面向 5G 确定性网络的工业互联网无线优化技术探讨J.数字技术与应用，2023，41（2）：159-161，236.3 胡小兵，刘腾.700 MHz 频段 5G 共建共享策略及方案研究J.邮电设计技术，2021（4）：66-72.4 李晓冬.关于在 5G 共建共享背景下的内蒙古电信 5G 网络相关优化工作组织管理探析J.长江信息通信，2022，35（7）：223-226，230.5 张叶江，孙磊，尹以雁，等.700 MHz 频段在 5G 网络优化中的应用研究J.电信科学，2022，38（6）：156-163.作者简介院阮家健（1982），男，汉族，广东阳西人，本科，高级工程师，主要从事信息通信技术工作。图 2 毫米波频段干扰协调700 MHz6 000 MHz20