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本文基于某运营商 5G+4G 业务协同预测方法、网络协同规划流程和方法进行研究分析，针对规划设计指标、链路预算和规划仿真等进行了进一步阐述，提出与 4G 网络协同的 5G 网络规划策略，包括价值建网、频率、覆盖和容量等协同，为 5G 商用网络规模建设提供参考。
为应对未来快速增长的移动数据流量、超量的物联设备连接和不断出现的各种新业务新应用场景，5G 技术应运而生。随着 5G 技术和产品的逐步发展和成熟，海内外 5G 牌照先后陆续发放，5G 网络大规模建设一触即发。如何精准进行业务预测，高起点规划 5G 网络，实现 5G+4G 有效协同，形成一套成熟有效的 5G+4G 协同规划流程、规划方法和规划策略，为 5G 大规模建设奠定坚实基础，是当前面临的迫切问题。
1、5G+4G 流量协同预测方法
1.1 传统预测方法
通常，针对流量的预测方法有以下几种。
（1）基于时间序列进行预测，该预测方法通过历史数据的收集，常采用趋势外推等预测模型。
（2）基于用户消费特征进行预测，该预测方法基于单用户消费模型建立。
（3）基于投入产出进行预测，该预测方法基于生产经营目标。
（4）基于用户使用分层进行预测，该方法在流量预测中应用较多。
以上几种预测方法都主要基于较为传统的预测模型及方法进行预测，在常规市场策略下预测准确性尚能接受，但在不限量套餐等市场策略情况下，预测准确性就存在较大的偏差。换句话说，传统预测方法不考虑不限量套餐推进节奏，不能很好与无线网络建设需求相匹配。
1.2 基于 5G 建设策略的分层用户预测方法
该预测模型的核心是“推进模型加分层模型”，即基于 5G 建设策略的推进（网络侧），对市场侧是基于 5G 建设策略的用户迁转，加分区域（市区、县城、农村）分层的预测模型，其中网络策略与市场发展的联合推演，就是通过不同的推进或迁转比例还实现的。
首先，判断 5G 用户两大来源，一是新增 5G 用户，一是来自 4G 用户的迁转；5G 初期主流的 5G 用户来自 4G 用户的迁转。
其次，5G 用户包括市区 5G 用户、县城 5G 用户、乡镇农村 5G 用户；本文以市区为例，市区 5G 用户由迁转来的 5G 用户、新增 5G 用户两部分构成。
第三，分层模型预测是基于每一个 ARPU 值区间寻找用户段。
第四，用 5G 目标网建成度来表示 5G 网络的推进节奏。5G 网络建设进度等于已建成 5G 基站规模除以 5G 目标网建设总体规模。
最后，汇总各层级和各场景的迁转用户，汇总形成预测结论。
1.3 分场景差异化的用户流量预测模型
对业务量，如流量的预测，业界最通行的办法是单用户消费模型法，流量等于用户乘以单个用户消费模型 DOU（Dataflow of Usage）。现有技术对不限量流量的预测和分层用户的预测有过较多的研究，对于本次讨论的重点，一是考虑 5G 套餐对高负荷（改善特定用户的感知）、对高价值（带来新的收入来源）的升级，因此要区分这两类用户的 DOU 增长因子；二是考虑视频业务对用户 DOU 的占比，在 5G 时代必须单独考虑这部分需求和习惯变化对流量的影响。流量增长受到用户习惯变化和用户结构变化的影响，基于 5G 套餐用户市场业务发展目标，面向不同用户习惯，本文提出一种分场景用户差异化的用户流量预测模型，如图 1 所示。
图 1 分场景差异化的用户流量预测模型
2、5G+4G 网络协同规划方法
2.1 总体规划思路及流程
根据 5G 牌照发放频段许可，某运营商 4G/5G 将共同使用 2.6G 频段。5G 建网初期主要聚焦 eMBB 场景，与 4G 网络业务应用场景类型相吻合，那么 5G 网络必须与 4G 进行协同规划，有效确保 4G/5G 业务感知。
网络规划目标是在有限的建网条件和成本下，按照业务服务要求目标，建设一个在容量和覆盖方面都尽可能优良的无线网络，同时具有满足网络长期演进和后续灵活扩容的能力。高质量的 5G 网络规划是精准建网的前提，主要包括前期需求分析、基站站址初步规划、网络软件仿真和站址参数规划等阶段，规划流程如图 2 所示。
图 2 5G 网络规划流程示意图
2.2 链路预算方法及设置
2.2.1 链路预算方法
Friis 方程是链路预算的计算基础，也称功率传输方程，具体公式形式为：PR=PT+GT+GR+LP。该公式，未考虑噪声和干扰等因素影响。在实际链路预算时，还需要综合考虑系统参数、设备参数、无线环境、其他各种余量等因素影响。再通过分别通过上下行链路预算分别计算基站上下行覆盖半径。最后基站覆盖半径取上下行覆盖半径中的最小值，如图 3 所示。
图 3 5G 基站覆盖半径计算方法示意图
2.2.2 链路预算参数设置
链路预算中参数较多，主要包括使用频段、使用带宽、发射功率、干扰余量、负荷水平、MCS 方式、分配的 PRB 数和网络边缘速率等。以某运营商 2.6G 频段 100M 带宽为例，满足边缘速率 UL 1Mbit/s 和 DL 93Mbit/s 的要求情况下，5G NR 上下行链路预算参数设置参考见表 1。
表 1 2.6G 频段 5G NR 上下行链路预算参数设置参考表
2.3 规划仿真
根据初步的站址方案和校正后的传播模型，采用专业的仿真软件进行基本参数配置，在三维地图进行规划仿真模拟，并将仿真结果与规划设计目标进行比对，分析站址规划与网络设置是否满足设计目标要求。通过不断调整站址规划和参数设置，直至达到规划设计指标要求。公共信道的规划仿真结果须达到要求，见表 2。
表 2 2.6GHz NR 64 通道公共信道仿真结果及指标要求表
3、5G+4G 协同规划策略
3．1 价值建网协同
5G 建网初期，应以品牌宣传，口碑建设，以重点行业应用等场景覆盖为抓手，聚焦 4G 高价值用户聚集和 4G 网络高流量区域，一网两用，反哺 4G，解决 4G 网络高负荷，体验差等问题。
（1）口碑建设场景：交通枢纽、大型场馆、三甲医院、重点高校和核心商圈等口碑场景，同时结合 4G 高价值用户聚集和 4G 网络高流量区域进行热点识别，按照口碑影响度进行优先级排序，实现精准建网。
（2）行业应用示范场景：重点在具备业务应用示范条件和业务应用基础，同时具有良好的示范效应的产业园和工业园等区域。
（3）品牌宣传场景：重点在党政机关、交通枢纽、CBD 等区域。
3．2 频率规划协同
为满足市场竞争和业务体验的需求，5G 网络通常按照 100 MHz 连续带宽进行规划部署。由于 5G 频段与 4G D 频段（2575~2635MHz）部分进行重叠，需充分考虑 D 频段的移频方案和现有设备的替换。
为同时确保 4G/5G 的网络性能,宜采用 LTE 移频方案，将 D 频段 3 个频点从 2575~2635MHz 移到 2615~2675MHz，供 TD-LTE 网络使用。2.6G 频谱的使用建议如图 4 所示。
图 4 2.6G 频段 4G/5G 协同规划示意图
另外，考虑到 4G 终端频点实际支持能力，需按照优先级和容量需求进行逐步开启，原则上优先级可参照以下方式进行：优先采用频点（2615-2635MHz），其次采用频点（2635-2655MHz），最后采用频点（2655-2675MHz）。
3．3 网络覆盖协同
3.3.1 通过 4G 网络精准预估 5G 覆盖
充分利用频率相同的特点，基于 4G D 频段覆盖情况进行 5G 覆盖预估。具体可采用 4G D 频段遍历性路测和 MR 大数据分析等手段，进行 5G 网络覆盖模型精确校准，从而实现 5G 网络精确规划和精准建设。
3.3.2 基于场景差异化进行 5G+4G 协同覆盖
城区可利用 5G 的技术优势，通过网络连续覆盖，大幅提升网络性能。农村可利用 4G 网络 FDD 900M 低频广覆盖优势，实现低成本网络覆盖。新增场景直接进行 5G+4G 网络协同覆盖。
3．4 网络容量协同
一方面，可基于 4G 高负荷场景预测未来 5G 容量需求。另一方面，在 5G 覆盖区域内，可利用 5G 反向升级 4G 3D-MIMO 大幅提升网络容量。在非 5G 覆盖区域可通过 F 频段扩容、A 频段重耕、FDD 1800M 建设等方式实现 4G 网络扩容。在乡镇农村区域，可利旧拆除的 D 频段资源实现网络扩容。网络容量协同可采用技术特点及应用场景如图 5 所示。
图 5 网络容量协同各类技术特点及应用场景示意图
4、结束语
2.6G 频段的 5G 规划初期需重点关注与 4G 网络的价值、频率、覆盖和容量等方面协同。在 5G 网络高起点、高标准建设的同时，协同解决 4G 覆盖和容量面临的实际问题，实现一网两用、投资效益最大化。
参考文献
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Research on the method and strategy of 5G+4G network collaborative planning
XU Yong，CAO Huan，LIU Gang，WU Xian
（China Mobile Group Design Institute Co.,Ltd.Sichuan Branch,Chengdu 610045，China）
Abstract In this paper, based on China Mobile 5G+4G collaborative forecasting method, network collaborative planning process and methods for research and analysis, for the planning and design indicators, further elaborated link budget, planning and simulation, etc, put forward with 5G+4G network planning strategy, including how to build a value, synergy, such as frequency, coverage and capacity for 5G commercial network scale construction to provide the reference.
Keywords prediction model；business coordination；network coordination
