基于廣角MetaAAU 2S組網的鄉村區域4G/5G網絡部署及優化

摘" 要：文章探討了鄉村區域4G/5G網絡部署及優化的重要性，并提出了基于廣角MetaAAU 2S組網的優化部署方案。鄉村區域因地域寬廣、地貌復雜、業務需求持續增長等特點，對4G網絡覆蓋方案提出了高性能、廣覆蓋、低成本的要求。文章首先介紹了廣角MetaAAU 2S的組網原理，隨后通過實際案例驗證了其可行性，并探討了4G網絡優化的應用。研究結果表明，廣角MetaAAU 2S能有效提升鄉村區域的4G網絡覆蓋質量，并為5G網絡的部署提供了有利條件。

關鍵詞：廣角MetaAAU；鄉村區域；4G網絡優化；5G網絡部署

中圖分類號：TN915.81 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2025）01-0026-04

Deployment and Optimization of 4G/5G Network in Rural Areas Based on Wide-angle MetaAAU 2S Networking

Abstract： This paper discusses the importance of 4G/5G network deployment and optimization in rural areas， and proposes an optimized deployment scheme based on wide-angle MetaAAU 2S networking. Due to the characteristics of vast territory， complex topography， and continuously growing business demands in rural areas， the 4G network coverage schemes are required to meet the demands of high performance， wide coverage， and low cost. This paper firstly introduces the networking principles of the wide-angle MetaAAU 2S， followed by verifying its feasibility through practical cases and exploring the application of 4G network optimization. The research results indicate that the wide-angle MetaAAU 2S can effectively enhance the 4G network coverage quality in rural areas and provide favorable conditions for the deployment of 5G network.

Keywords： wide-angle MetaAAU; rural area; 4G network optimization; 5G network deployment

0" 引" 言

隨著鄉村經濟的發展和人民生活水平的提高，鄉村區域的通信業務需求持續增長[1]。然而，由于鄉村區域地域寬廣、地貌復雜，傳統的4G網絡覆蓋方案難以滿足其高性能、廣覆蓋、低成本的要求，且5G部署天面受限。因此，探索新的網絡部署優化方案，提升鄉村區域的4G網絡覆蓋質量，并為5G部署提供條件，成為當前通信領域的研究熱點[2]。

1" 廣角MetaAAU 2S組網原理

1.1" 規劃原則

廣角MetaAAU可在D頻段同時發射4G/5G信號，采用2扇區D頻段替換現網4G F頻段3扇區，實現鄉村區域的4G/5G信號覆蓋。如圖1所示，2S廣角AAU的主方位角根據源站話務最高扇區的方位角來確定，另一扇區為主方位角的180°方向。

1.2" 組網形式

根據該設計原則，現網可能出現的組網類型有如下三種[3]，如圖2所示，其中組網形式1為常見組網形式，廣角MetaAAU 2S能夠平滑替換源站3S 4G網絡；組網形式2中，在F3小區方向為Meta的旁瓣覆蓋，存在覆蓋下降；組網形式3中，未對齊源站高話務小區，需重新規劃方位角。

2" "廣角MetaAAU 2S組網可行性驗證

2.1" 廣角MetaAAU覆蓋增益配置

廣角MetaAAU發射5G信號的同時反開4G LTE D頻段與現網4G 8T FA理論覆蓋差5.3 dB，廣角Meta AAU通過功率匯聚、線損增益、功率增益拉齊4G FA覆蓋，實現平滑收編，如表1所示。通常的，現網配置80 W的4G F頻段小區，Meta小區配置120 W，配置160 W的4G F頻段小區，MetaAAU配置200 W（需注意的是，Meta模塊NR+LTE總功率上限320 W）。

2.2" 廣角Meta組網方案驗證

2.2.1" 拉遠驗證

4G F與廣角Meta AAU安裝在同一平臺，且傾角方位角配置一致的情況下，源站4G F配置80 W，廣角Meta AAU D頻段配置120 W情況下的拉遠測試中，如圖3所示，4G F頻段1 500米后RSRP衰減至-120 dBm左右，廣角Meta AAU D頻段在2 145米處衰減至-120 dBm。

2.2.2" 綜合覆蓋率驗證

以湘水緣二3DMIMO站點為例，如圖4、圖5所示，在相同無線環境下，廣角Meta AAU D頻段4G路測[4]綜合覆蓋率100%，4G F頻段綜合覆蓋率98.69%，覆蓋情況（RSRP＞-110amp;SINR＞-3 dB）存在一定改善。

2.2.3" 室內CQT驗證

通過室內CQT測試，比較廣角MetaAAU反開D頻段4G與現網4G F頻段在室內環境下的覆蓋效果，現場MetaAAU及F頻段組網形式如圖6所示。

廣角MetaAAU反開D頻段4G與現網4G F頻段室內環境覆蓋效果對比如表2所示，“40936”為廣角MetaAAU反開D頻段小區，“38400”為現網4G F頻段小區，測試結果顯示，廣角MetaAAU在室內環境下主瓣、旁瓣RSRP覆蓋效果整體上優于現網4G F頻段。

2.3" 驗證總結

通過拉遠測試、DT測試以及室內CQT測試，驗證了廣角MetaAAU 2S組網方案在鄉村區域的可行性。結果表明，廣角MetaAAU 2S反開D頻段4G能夠實現4G F頻段2S的替換并開通5G網絡，且平均覆蓋增益提升4.3 dB以上。

3" 4G/5G網絡優化部署應用

在進行4G F頻段的替換優化過程中，面臨無線網絡復雜、組網情況多樣化、天面平臺空間受限以及傾角、方位角設置不合理等諸多挑戰。因此，在進行網絡優化時，需要綜合考慮多種因素，采取合適的優化策略。

3.1" 優化策略

3.1.1" 波束優化

在4G/5G網絡部署與優化中，波束優化[5-7]是提升網絡性能與用戶體驗的關鍵環節。這要求運營商對基站周邊的復雜物理環境進行細致入微的勘察與分析，包括但不限于地形起伏、建筑物高度與分布、植被覆蓋情況以及可能存在的其他無線電波干擾源或障礙物。基于高精度的地理信息系統（GIS）與現場實測數據，制定個性化的波束調整策略。

針對用戶密度高、流量需求大的熱點區域，甚至可以通過智能算法動態調整廣角MetaAAU的波束寬度與方向，實現更精準的覆蓋與資源分配。這一過程不僅增強了用戶集中區域的信號強度與穩定性，還有效提升了網絡容量，減少了信號穿透損耗與干擾，確保了即使在復雜環境中，用戶也能享受到高速、穩定的5G網絡服務。同時，持續監控網絡性能與用戶反饋，靈活調整波束配置，以適應不斷變化的網絡需求。

3.1.2" 數字方位角優化

在4G/5G網絡優化策略中，數字方位角的精準調整[8]是提升網絡覆蓋效率與用戶體驗的重要手段。此過程首先依賴于對區域內用戶需求的深入分析，通過大數據分析用戶位置、移動軌跡及流量使用模式，明確用戶活動的熱點區域及流量流向的主要方向。隨后，基于這些洞察，對廣角MetaAAU的數字方位角進行精細化調整，確保天線的波束覆蓋方向與用戶實際需求高度匹配。這一動態優化過程不僅增強了用戶密度較高區域的信號覆蓋強度，還優化了網絡資源的分配，減少了信號冗余與資源浪費。同時，它還促進了信號的高效傳輸，減少了因方向偏差而導致的信號衰減，確保了即便在高負載狀態下，用戶也能享受到流暢、穩定的5G網絡體驗。通過持續監測與調整，5G網絡能夠靈活應對不斷變化的用戶需求，實現覆蓋效率的最大化。

3.1.3" 功率優化

功率優化[9-10]是確保高效覆蓋與減少干擾的關鍵步驟。這一過程涉及對基站覆蓋需求的全面分析，不僅要考慮地形條件（如山地、平原、城市密集區等）對信號傳播的影響，還須緊密關注用戶密度的分布變化，以及現有天線配置（如廣角MetaAAU）的技術特性。基于這些綜合因素，技術人員會精確計算并配置廣角MetaAAU的發射功率，旨在實現覆蓋范圍與信號質量的最佳平衡。過高的發射功率雖能擴大覆蓋范圍，但也可能增加與其他基站或設備的干擾風險；而過低的發射功率則可能導致覆蓋盲區，影響用戶體驗。因此，功率優化策略需靈活調整，既要確保信號能夠穿透障礙物，覆蓋到用戶集中區域，又要嚴格控制干擾水平，維護網絡的整體性能與穩定性。通過持續監測與調整，4G/5G網絡能夠保持高效、穩定的運行狀態，滿足用戶日益增長的通信需求。

3.2" 優化案例

湘水緣基站通過MetaAAU替換F站點并采用“提升功率+波束提升覆蓋+調整數字方位角”措施部署4G/5G網絡并提升覆蓋。

在驗證湘水緣基站3DMIMO站點時，對該站點的東方向進行深度CQT驗證，發現兩所用戶住房內存在弱覆蓋的情況，如圖7所示，RSRP已經分別達到-102.5 dBm、-109.75 dBm，其4G F頻段覆蓋為-83.25 dBm、-93.75 dBm。

該站點設計方案為35米地面景觀塔，1平臺3副F頻段天線，2平臺3副其他天線，3平臺為空。本次方案一平臺拆除3副FAD寬頻天線，新增2副AAU5356mc。

核對現場，安裝與設計存在不相符的情況，新增的2副AAU5356mc安裝在3平臺，比設計安裝位置預計高差為4米，且北側弱覆蓋用戶住房存在山體遮擋，綜合以上原因導致弱覆蓋。現場綜合分析可將該廣角覆蓋場景載波收窄，調整數字方位角“+35°”，可加強站點北方向用戶集中區域的覆蓋，由于平臺安裝位置過低，調整功率至190 W，對標4G F小區開具的160 W，現場驗證弱覆蓋問題解決。

通過調整波束、數字方位角以及功率后，覆蓋及下載速率提升明顯。湘水緣MetaAAU基站調整前后4G用戶覆蓋及下載速度速度對比如表3所示，“40936”為廣角MetaAAU反開D頻段小區，“38400”為現網4G F頻段小區，兩用戶住房處RSRP提升約20 dB，且在用戶2處測試業務，廣角Meta AAU正旁瓣方向，業務感知與原4G F頻段相當。

3.3" 部署優化效果

通過上述部署優化策略在鄉村區域的深入實施，5G網絡的成功開通不僅標志著鄉村信息化建設的重大進展，更帶動了4G網絡覆蓋質量的飛躍性提升。這一變革性成果具體體現在多個方面：首先，網絡覆蓋率實現了顯著提升，曾經因地形復雜、用戶分散而難以觸及的偏遠角落，如今也被穩定的5G與增強的4G信號所覆蓋，極大地縮小了覆蓋盲區活。其次，用戶感知度顯著增強，用戶能感受到網絡速度的提升與穩定性的增強，極大地提升了生活品質與工作效率。同時，網絡質量的改善也為鄉村電商、遠程教育等新興業態的發展提供了堅實的基礎，促進了鄉村經濟的多元化與繁榮。

另外，廣角MetaAAU 2S組網方案的采用，在最大化利用原有天面平臺資源的基礎上，實現了4G與5G網絡的和諧共存與高效協同。這一創新方案不僅降低了建設成本，還加速了網絡升級進程，為鄉村地區帶來了更加先進、高效、可靠的通信服務，為鄉村振興戰略的深入實施注入了強勁動力。

4" 結" 論

本文探討了基于廣角MetaAAU 2S組網的鄉村區域4G/5G網絡部署優化方案。通過理論分析和實際案例驗證，證明了該方案在提升鄉村區域4G網絡覆蓋質量、降低成本方面的顯著效果。同時，該方案還為5G網絡的部署提供了有利條件，為鄉村地區的通信發展提供了有力支持。

未來，隨著網絡應用的逐步普及，鄉村區域的通信需求將進一步增長。因此，需要繼續探索新的網絡優化方案，不斷提升網絡覆蓋質量和性能穩定性，以滿足鄉村地區用戶的多樣化需求。同時，還需要加強鄉村地區的基礎設施建設，提高通信設施的可靠性和安全性，為鄉村地區的經濟發展和社會進步提供有力保障。

參考文獻：

[1] 魏曉晶.數智賦能助力鄉村振興的路徑研究 [J].農業經濟，2023（5）：53-54.

[2] 石朗昱，姬剛，周立軍，等.構建中國移動數智鄉村發展指標體系思考 [J].電信工程技術與標準化，2022，35（9）：89-92.

[3] 陳舒怡.超密集組網中區域頻譜效率及干擾管理算法研究 [D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2020.

[4] 張明明，丁正陽，葉文，等.面向干擾測量的LTE網絡路測軌跡規劃 [J].北京信息科技大學學報：自然科學版，2020，35（1）：43-48+53.

[5] 何夢晴.面向無蜂窩大規模MIMO系統的波束優化算法研究 [D].南京：東南大學，2022.

[6] 侯文娟.基于自定義波束的5G覆蓋動態優化應用研究 [J].電信工程技術與標準化，2023，36（10）：40-44.

[7] 龔秋虎.5G毫米波混合波束成形系統能效優化研究 [D].武漢：華中科技大學，2023.

[8] 張霙.4G/5G共模協同權值優化方法的研究 [J].郵電設計技術，2023（3）：63-66.

[9] 張文俊，林延.5G網絡覆蓋能力提升策略研究 [J].電信快報，2021（9）：17-20+24.

[10] 賽地瓦爾地·買買提.5G大規模MIMO通信系統中的資源優化研究 [D].北京：北京郵電大學，2021.