6、5G网络规划指南与原理解析

5G网络规划指南与原理解析

1. 蜂窝网络概念的简要历史

蜂窝网络概念并非新鲜事物，早在1947年由D. H. Ring非正式引入。该概念旨在通过对现有宏蜂窝网络元素进行更高效的频谱资源复用，以增加网络容量。此后，相关专利开始涌现，例如Bell Labs工程师Amos E. Joel, Jr.提出的移动通讯系统专利，其中包含了小区切换的概念，即自动将呼叫连接从一个基站小区的覆盖区域转移到相邻小区的覆盖区域，这不仅实现了小区的自动重选，还能将使用过的频谱资源释放给其他用户。同时，该专利还提出了利用位置区域定位用户的方法，使得根据手机在网络中的大致位置将呼叫路由到正确的小区成为可能。

• 从全向天线到六扇区 ：20世纪70年代末，蜂窝概念提出了小区扇区化的想法，即使用定向天线替代传统的全向天线，并采用不同的小区部署布局。最初的基站站点是三扇区基站站点，天线在水平方向上间隔120°。如今，在无线网络设计中，三扇区基站站点仍是规划新基站站点的常用方式。为了增加特定区域的容量或提高区域频谱效率，扇区化进一步发展，一些站点增加到了六扇区。
• 宏、微和小型基站 ：20世纪80年代中期，提出了街道级蜂窝部署的概念，也就是如今所说的微蜂窝部署。它通过在城市环境的热点区域部署更小覆盖范围的小区来增加容量。早期，由于回传连接成本较高，微蜂窝部署受到限制。随着光纤技术的发展，光纤微蜂窝概念应运而生，提供了一种经济高效、高容量和低延迟的传输介质解决方案。此后，宏蜂窝和微蜂窝混合的异构网络（HetNets）逐渐形成，通常包含用于覆盖的宏蜂窝层和用于增加容量的微蜂窝层。近年来，随着移动数据流量的指数级增长，传统无线基础设施