關(guān)于5G下傾角的定義與不同傾角的場景及規(guī)劃原則

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)整同時對整個小區(qū)所有信道同時進行調(diào)整。LTE 傳統(tǒng)寬波束小區(qū)只有一個寬波束， 下傾角僅分為機械下傾角和電下傾角兩部分， LTE 機械下傾+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)時延等。（業(yè)務(wù)信道 PDSCH 為動態(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CSI-RS 來表征。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、機械下傾角

機械下傾（Mechanical Title）是指，通過調(diào)整安裝件（機械臂）， 改變 5G NR小區(qū)的下傾角。

1.2、CSI-RS 波束下傾角

64TR 場景

CSI-RS 可能對應(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)。對于 CSI-RS 的某一層垂直波束，該層波束垂直法線對應(yīng)的垂直角度， 為該 CSI-RS 波束對應(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，無法通過后臺調(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。

因此對于 64TR 設(shè)備， 可默認其 CSI-RS 波束下傾角=4 度/4-1 度（需要根據(jù)具體覆蓋場景是覆蓋室內(nèi)/室外而定， 覆蓋室內(nèi)場景可當 4 度計算， 覆蓋室外場景可當 3 度計算）。

32TR 場景

32TR 的可調(diào)電下傾（帶移相器模塊）， 會同時改變業(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， 最強和次強波束在不同數(shù)字傾角下對應(yīng)的法線角度（第一個數(shù)字為最強波束法線角度， 第二個數(shù)字為次強波束法線角度）。

SSB Pattern0~8， 當電下傾《=3 時， CSI-RS 的內(nèi)層波束最強；SSB Pattern0~8，當電下傾為 4~7 時， CSI-RS 的外層波束最強。

因此對于 32TR 設(shè)備， 可簡化為：

當 SSB 可調(diào)電下傾為-2~0 時， 其 CSI-RS 波束下傾角=3 度；

當 SSB 可調(diào)電下傾為 1~7 時， 其 CSI-RS 波束下傾角=4 度；

當 SSB 可調(diào)電下傾為 7~9 時， 其 CSI-RS 波束下傾角=11 度；

（根據(jù)具體覆蓋場景是覆蓋室內(nèi)/室外而定， 當覆蓋室外場景可當計算角度-1 度設(shè)計規(guī)劃）。

1.3、SSB 可調(diào)電下傾

通過電信號調(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， 改變合成分量場強強度， 使天線的覆蓋距離改變， 天線每個方向的場強強度同時增大或減小， 從而保證在改變傾角后， 天線方向圖形狀變化不大：

2、不同傾角的場景下測試驗證

2.1、驗證調(diào)整 SSB 可調(diào)電下傾對SSB 覆蓋指標的影響

驗證方法：分別找一個 32TR 小區(qū)和一個 64TR 小區(qū)， 固定機械傾角， 調(diào)整電下傾， 找遠中近三個定點測試， 查看 SSB 相關(guān)測試指標。

32TR 小區(qū)

近點：

中點：

遠點：

64TR 小區(qū)

近點：

中點：

遠點：

結(jié)論：不同電下傾角度對 32TR/64TR 小區(qū)的 SSB 覆蓋指標均呈現(xiàn)出了符合信號傳播的線性關(guān)系。在近點/中點， 電下傾角越大， 其 SSB 覆蓋正增益越明顯，在遠點， 電下傾角越大， 其 SSB 覆蓋負增益越明顯。

2.2、驗證調(diào)整 SSB 可調(diào)電下傾是否會影響 CSI-RS 波束下傾角

驗證方法：分別找一個 32TR 小區(qū)和一個 64TR 小區(qū)， 固定機械傾角， 調(diào)整電下傾， 找遠中近三個定點測試， 查看 CSI 相關(guān)測試指標。

32TR 小區(qū)

近點：

中點：

遠點：

64TR 小區(qū)

近點：

中點：

遠點：

結(jié)論：調(diào)整不同電下傾角度對小區(qū)的 CSI-RS 波束下傾角的影響我們通過下載速率、 CSI-SINR 和時延來間接呈現(xiàn)（因測試軟件無法統(tǒng)計到 CSI-SINR， 因此用PDSCH-SINR 替代）。

通過上表可看出不同電下傾角度對32TR 小區(qū)的CSI-RS 波束下傾角在近點有影響， 在中點/遠點影響不大；不同電下傾角度對 64TR 小區(qū)的 CSI-RS 波束下傾角在近/中/遠點均沒有表現(xiàn)出太大影響。

2.3、驗證調(diào)整機械傾角對公共波束、 業(yè)務(wù)波束的影響

驗證方法：分別找一個 32TR 小區(qū)和一個 64TR 小區(qū)， 固定電下傾， 調(diào)整機械傾角， 找一個定點測試， 查看相關(guān)測試指標。

32TR 小區(qū)

64TR 小區(qū)

結(jié)論：調(diào)整機械下傾角對 SSB 覆蓋的影響比較明顯， 隨著下傾角越大， 在定點測試結(jié)果顯示覆蓋正增益；同時調(diào)整機械下傾角對 CSI 覆蓋的影響較小， 隨著下傾角越大， 在定點測試結(jié)果波動并不明顯。但合理的機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)性能達到最佳狀態(tài)。

2.4、驗證公共波束和業(yè)務(wù)波束差異覆蓋下對網(wǎng)絡(luò)指標影響

驗證方法：分別找一個 32TR 小區(qū)和一個 64TR 小區(qū)， 固定機械傾角， 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， 找遠中近三個定點測試， 查看測試各項指標。

32TR 小區(qū)

近點：

中點：

遠點：

64TR小區(qū)

近點：

中點：

遠點：

結(jié)論：當電下傾角設(shè)置為 4/5 時， 公共波束傾角和業(yè)務(wù)波束傾角差異最小，此時不管在 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， 因此建議在進行無線規(guī)劃時， 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)的機械下傾角（即網(wǎng)絡(luò)拓撲）。

同時， SSB 決定著 UE 的駐留、 切換， 僅當 UE 駐留的小區(qū)（基于 SSB RSRP 判定）， 確實是業(yè)務(wù)信道質(zhì)量相對最優(yōu)的小區(qū)， 才能保證用戶體驗最佳。因此， 需要調(diào)整 SSB 的電下傾（若場景化波束支持多個電下傾取值）， 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 對應(yīng)的小區(qū)邊界， 與 CSI-RS 對應(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)信道為動態(tài)波束/靜態(tài)波束自適應(yīng)， 可通過 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 也相對較優(yōu)）。因此， 基于 CSI-RS 覆蓋最優(yōu)的原則， 進行機械下傾角的規(guī)劃。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要目標是：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)，

同時也是業(yè)務(wù)信道覆蓋最優(yōu)的小區(qū)。連續(xù)組網(wǎng)場景， 可以基于網(wǎng)規(guī)仿真， 選擇一款相對最優(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 站點時， 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， 原則上以最大增益覆蓋小區(qū)邊緣。
編輯：lyn