5G网络建设发展历程解析.pdf

DCWIndustry Observation产业观察163数字通信世界2023.105G是第五代移动通信技术的简称，是一种更为先进的无线通信技术，能够实现移动通信更快、更稳定、更广泛和更安全的目标，是4G技术的升级版，具有更高的速率、更低的延迟、更强的稳定性和更广阔的覆盖范围，能够支持更多的设备同时连接，更好地满足人类对数字化和智能化生活的需求，同时也为互联网、智慧城市、车联网、物联网等新型应用提供了更好的技术支持。5G技术被人们称为“通信技术的基石”。1 研究背景2013年，中国率先成立5G技术研究与发展联盟，并建成首个5G试验网。2017年中国三大运营商启动5G商用试验。2018年中国三大运营商宣布在2019年实现5G商用网络覆盖，2019年三大运营商相继启动商用服务，中国移动、联通和电信均宣布5G基站建设数量超过十万个。此时三大运营商4G网络经过6年的建设期，均已实现了4G网络的室外连续覆盖和重点场所热点覆盖。从通信技术发展规律来看，4G网络将与5G网络长期并存、有效协同。中国三大运营商将根据业务需求，将不同业务承载在适合的网络上1。2 建设初期随着移动互联网、物联网等新型应用的逐步发展和普及，用户对5G网络高速率、实时性、安全性等方面的需求不断增强。因此，移动通信运营商需要提供5G网络服务来满足这些需求，从而保持市场竞争优势。2019年，各运营商开始5G商用。5G网络建设初期，我国各运营商2G/3G/4G网络均在提供服务，且各网络均已能够提供稳定的优质服务。一个广覆盖网络的建设是需要大量的资金投入和时间，而非一蹴而就的。在5G网络建设的同时，仍要保证已有网络的服务质量和用户体验。考虑到初期终端的渗透率较低，为了发掘更多的商业机会，网络初期建设不应盲目扩大建设范围，要重点考虑业务示范、5G网络建设发展历程解析陶春花（广东南方电信规划咨询设计院有限公司，广东 珠海 519000）摘要：文章介绍了5G技术商用后我国运营商5G网络建设情况，举例介绍了某省电信运营商在5G网络建设不同阶段所采用的策略和覆盖评估指标，以及策略调整的原因和出发点，并对未来几年5G应用进行预测。关键词：5G；网络；移动通信；5G应用doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.10.053中图分类号：F 623，TN 929.5 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2023）10-0163-03Analysis of the Development History of 5G Network ConstructionTAO Chunhua(Guangdong Southern Telecom Planning and Consulting Design Institute Co.,Ltd.,Zhuhai 519000,China)Abstract:This article introduces the construction of 5G networks by Chinese telecom operators after the commercialization of 5G technology.It provides examples of the strategies and coverage evaluation indicators adopted by telecom operators in a certain province at different stages of 5G network construction,as well as the reasons and starting points for strategy adjustments.It also predicts the application of 5G in the next few years.Key words:5G;network;mobile communication;5G application作者简介：陶春花（1986-），女，安徽濉溪人，工程师，本科，研究方向为通信技术。DIGITCW产业 观察Industry Observation164DIGITCW2023.10品牌宣传和签约客户的实际业务需求，在营业厅、重大活动或赛事场馆、签约客户业务区、高流量区域进行部署，确保建设初期的投资效益。5G网络建设主要按照“先点后线再面”的原则，选择高效益区域进行部署。在部署区域内，优先选择利用现有站址及配套资源实现网络的快速部署，同时基于高流量、高价值、强竞争优势的原则选择合适区域进行建设，以品牌打造为目标，注重行业应用的孵化，实现热点区域连片覆盖；对品牌宣传重点区域，如旗舰营业厅、重要客户、城市交通枢纽、重大活动场馆、重点商圈等2，实现定点覆盖，扩大品牌宣传，培育目标用户。同时根据客户群不同时期、不同行为模式、不同网络性能要求而引起的差异化需求，在实际的网络建设中采用有针对性模式、有针对性手段满足客户群需求，在网络建设中实现精细化管理。5G网络建设初期覆盖不连续，而4G网络已实现全覆盖，运营商通过4G和5G网络协同方式，以4G网络作为基础覆盖层，将5G网络作为容量层，在4G网络上叠加5G网络，同时采用VoLTE承载5G语音业务，以满足初期客户语音和数据通信需求。考虑不同频段的实际覆盖效果，一般将低频段用于大面积覆盖、低速业务承载，实现语音业务基础覆盖、NB-IoT物联网业务承载；将原用于室外4G网络的广覆盖频段定位为室外中高速业务基础覆盖和容量层、中高速物联网业务承载层；将原4G网络室内覆盖频段定位为4G室外业务补充容量和室内热点容量层；将新获批的5G频段用于承载5G超高速率业务和重点客户业务。某省电信运营商在5G网络建设初期主要考虑对eMBB业务的承载，5G基站建设与4G基站同站址部署，同时根据业务承载需求，分场景、分业务类型增加覆盖区域的站点规模，不断满足业务发展对网络速率、时延、可靠性、连接数等指标要求3。全球5G产业此时仍处于培育阶段，仍然在不断地进行业务应用方面的探索和创新，业界在不同类型的5G业务承载需求方面还没有达成共识。该运营商根据自行预测的初期业务需求进行网络规划，要求下行边缘速率一般不低于20 Mbps、上行边缘速率一般不低于1 Mbps，在较高上行速率需求的场景中，通过加密站点、载波聚合等试点方式，提高上行边缘速率，以满足客户群特殊速率需求。建网初期的网络覆盖门限要求如表1所示。表1 建网初期网络覆盖门限测试场景CSI RSRP门限值CSI SINR门限值室外路测 -95 dBm -3 dB室分测试 -110 dBm 3 dBMR -110 dBm -3 dB3 规模建设期2019年，国内5G应用市场呈现出蓬勃发展的态势，尽管5G商用时间仅有半年，但市场规模已经开始逐步扩大。随着5G商用的推进，越来越多的手机厂商开始推出支持5G网络的手机，如华为、小米、OPPO、vivo等。据统计，截至2019年底，国内5G手机销售量突破1 500万部。除了普及5G手机应用，国内也开始涌现出越来越多的5G商用场景，如远程医疗、智能制造、VR/AR应用、智慧城市等应用。这些应用带来的商业机会和社会效益受到越来越多的关注和认可。5G应用市场有望进一步拓展规模和应用范围。各大运营商基于2019年的初期建设成效及经验，2020年更加注重室外广覆盖，集中力量建设覆盖广、速率高、体验好的5G精品网。集中力量完成重点城市、重点场景的网络建设，实现重要城市市区范围、区县范围、重点镇街室外连续覆盖、重点场景室内覆盖；逐步实现市区、县城、乡镇及发达农村5G网络室外连续覆盖，持续提升室内覆盖水平。采用高低频混合组网方式，通过高频段打造5G网络容量层，通过低频段打造5G网络基础覆盖层。2020年某省电信运营商以SA为目标网架构，5G网络覆盖区域以业务需求为导向，聚焦4G网络高流量、高价值区、创新业务示范区、品牌宣传区开展5G网络网络建设，实现一线城市乡镇及以上室外网络连续覆盖、重点城市市区县城室外网络连续覆盖。室内网络深度覆盖上，2020年选择重点室分场景建设室分系统，聚焦地铁、机场、高铁站台、高价值楼宇、重点营业厅等重点楼宇。5G网络一般使用广播波束（SSB）和业务信道（CSI）两类覆盖指标来评判信号质量和网络性能。CSI指标对微小信道变化非常敏感，能够精准地反映5G网络在覆盖和质量方面的表现，在5G建网初期，由于网络覆盖面积较小，信道质量变化快速，采用CSI指标进行覆盖评估。随着5G网络的逐DCWIndustry Observation产业观察165数字通信世界2023.10步建设和发展，网络覆盖面积逐渐扩大，设备密度变得逐渐稀疏，此时，采用SSB指标更适合用于评估网络的覆盖和性能。规模建设期网络覆盖门限要求如表2所示。表2 规模建设期基于SSB的规划指标的网络覆盖门限测试场景RSRP门限SINR门限室外路测-110 dBm -3 dB室分测试-110 dBm 3 dBMR-110 dBm -3 dB4 稳步推进期2020年我国在第七十五届联合国大会上宣布力争在2030年前达到二氧化碳排放峰值，2060年前实现碳中和，各大运营商积极响应国家号召，根据各种站型和覆盖手段的造价、电费成本、覆盖性能情况，分区施策。同时经过规模建设期后，运营商网络基本形成了室外连续覆盖，此时网络建设资金投入远远高于业务收益，各大运营商开始加强基站投资和运营成本全生命周期管理，优先考虑通过中国铁塔对站点、基础资源进行充分共享，减少自建站点数量，降低配套投资。2021年某省电信运营商以SA为目标网架构，用数据说话，筛选需求，建设节奏与行业同步，规模及广度/深度覆盖与行业保持相当。通过综合ToB客户需求、ToC客户需求、网络覆盖现状三方面数据，制定5G网络覆盖需求热力图，基于5G网络覆盖需求热力图，按照量化门限，相应制定覆盖方案。在ToC方面，结合4G/5G网络高流量区域和网络覆盖现状，聚焦高流量高价值区域结构化补点，挖掘ToC覆盖需求。已覆盖区域按照5G MR弱覆盖、5G信号回落4G信号、路测发现问题、投诉问题等进行需求筛选，未覆盖区域根据高价值用户分布和地理场景分布进行覆盖优先级的制定。ToB坚持应用驱动，赋能产业数字化，同时坚持数据驱动，量化投入产出。此时网络覆盖评估指标主要考虑SSB指标，网络覆盖门限要求如表3所示。表3 稳步推进期基于SSB的规划指标的网络覆盖门限测试场景RSRP门限SINR门限室外路测-105 dBm-3 dB室分测试-110 dBm 3 dBMR-110 dBm-3 dB5 未来展望我国5G网络商用已近5年，目前已经完成了全国范围内的5G商用网络建设。截至2021年6月，我国5G用户已经超过了3亿，5G网络已经覆盖全国所有省份和广东、湖南、重庆、贵州等地的县级城市和部分乡村地区。5G网络技术的推广和落地将为中国数字经济和新型基础设施事业的发展提供新的机遇，推动实体经济向数字经济转型升级。在智慧城市建设中，5G网络将成为实现智能交通、智慧医疗、智能制造等重要基础设施；在网络娱乐、电子商务等领域，5G网络将优化用户体验，提高用户黏性。到2025年，我国将建成全球规模最大的5G独立组网网络，实现城镇全覆盖、农村基本覆盖、重点场景深度覆盖。届时，我国每万人拥有5G基站数将达到26个，5G用户普及率达到56%，5G虚拟专网数达到5 000个，行政村5G通达率达到80%。5G网络建设的主要时期为2019年2021年，其后整体规模趋于平稳，建设重心调整为区域性覆盖拓展、已覆盖区域补点和网络优化，网络覆盖广度、深度及网络容量将不断提升。未来几年，将加快5G独立组网（SA）规模化部署，积极拓展网络覆盖范围，优化市区室内覆盖，重点加强城市交通枢纽、大型场馆、热门景点等流量密集、业务集中区域的深度覆盖，推进5G网络进一步向农村延伸，推广5G行业虚拟专网建设，并计划逐步开展2G、3G网络退出工作，释放有限的频率资源、降低维护成本、节省能源、降低碳排放。6 结束语在应用领域，我国的5G技术已经应用在智慧医疗、智能城市、智能制造、智慧农业、智能教育等领域，推动了这些领域的快速发展。以上对5G网络建设过程中运营商采用的主要措施调整情况进行了简要分析，对落地措施进行了解析说明，并对未来网络建设趋势进行预测，希望对5G网络建设的相关工作有所帮助。参考文献1 陈财5G网络规划方法的探析J数字通信世界，2019(9):33-342 刘鑫，黄杰，王昕面向5G的铁塔站址规划方案研究J邮电设计技术，2021(2):54-57.3 王倩5G高效低能耗建网策略的探讨J广西通信技术，2019(1):9-11.