一、5G终端密度根据3GPP的规划和设计,5G(NR)系统中在给定区域可支持的终端设备(UEs)数量为每平方公里(km2)最多可连接100m(百万)台。 二、 协议定义3GPP在2021 Apr.12的TSG-RAN WG2 #113bis-e讨论中对5G终端连接密度评估研究期间确认:以满足IMT-2020对5G的要求为标准;特别是在Mass MTC应用案例中5G网络应支持至少106台设备/平方公里(km2)的设备密度,其中99%用户已在10秒内成功传送32字节数据包。 2.1 IMT-2020连接密度评估有两种不同的方法:全缓冲系统级模拟和非全缓冲系统级模拟。 在对这两种评估方法中均使用Urban Macro–mMTC测试环境,其中考虑了500米和1732米的ISD。 2.2 物联网NTN连接密度评估在TR 38.821 [1] 中介绍了详细的系统级评估方法。其继承了一些仿真假设,例如卫星天线、EIRP、发射增益和卫星天线放置的假设。 2.3 连接密度评估使用的单元/点束的数量,在TR 38.821 [1] 描述了波束布局和要评估的点波束数量,如下图(1)所示其中未使用环绕式。因此对于频率复用因子(FRF)为1的情况,引入额外的2层波束以解决无环绕问题,这意味着需要模拟 61个小区,但仅使用内部19个小区的统计数据。类似对于频率复用因子(FRF)为3的情况,需模拟128 个小区仅使用内部19 个小区。 图 1. 基于FRF配置[1]缠绕的附加梁层的图示。 由于第99个百分位需要达到10秒才能确定可达到的连接密度,因此系统级评估所需的用户数量可能非常大。 三、终端密度计算5G网络目标是使设备密度达到1M/km2,设计最大设备数密度从两个角度考虑:建立(Setup Capacity)和连接(Connected)的终端(UEs)容量。 假设基站部署密度为50个站点/平方公里,每个站点 2.5个扇区;以10个小区为一个簇对可用频谱和PCI进行分配。当假设最大容量为每个小区每秒50个UEs连接,并且每小区最大连接数为容量为1000个UEs,因此可以支持6250个UEs/km2/s。 每个UE每分钟传输一条消息,则最大UE密度为37.5万/平方公里;如果传输频率每五分钟一次,UE密度大于1M/km2。 相应的连接UE容量高达125 000/km2。 假设网络中10%的UE无线资源控制(RRC)连接建立后,UE密度超过1M/km2。 |