5G网络规划阶段仿真现状、问题与对策建议

RanplanChina

一、引言

当前，我国5G网络已进入深度覆盖与5G/5G-A专网建设并重的新阶段。截至2026年4月末，全国已建成5G基站500.9万个，占移动基站总数的38.7%；5G-A网络已覆盖330多个城市；5G移动电话用户达12.62亿户，占移动电话用户总数的68.7%；5G行业虚拟专网超7.8万个，“5G+工业互联网”建设项目超2.5万个，累计培育5G工厂1260个。与此同时，中国电信与中国联通通过共建共享累计节省投资超3600亿元、年均节省运营成本超400亿元，5G网络建设成效显著。

然而，随着5G网络规模持续扩大，网络优化与深度覆盖不足的问题日益凸显。5G网络的高频段特性、超密集组网需求以及多样化的业务场景，使传统的网络规划方法已难以满足当前建设需求。运营商在网络规划阶段存在的管理粗放、仿真工具标准不一、站点规划仿真不足等问题，正成为制约网络建设效率与质量的关键瓶颈。推动网络规划由“经验驱动”向“仿真驱动、数据决策”转型，已成为提升5G网络建设质量、降低全生命周期成本的迫切要求。

二、规划阶段仿真工作现状与主要问题（一）规划方法粗放，过度依赖人工经验

5G规模化部署中弱覆盖问题突出，传统规划严重依赖人工经验。现有网络规划方法体系以链路预算为主，核心是基于场景化的粗放模型，输出多为不同场景下的站点覆盖半径，难以兼顾同频干扰、PCI规划、邻区优化等因素。随着5G规模化建设，运营商网络覆盖正从粗犷型向精细型转型，但传统“场景一刀切”的规划方法仍存在明显局限，难以满足精细化建网需求。

（二）仿真工具能力不足、生态碎片化

在仿真工具层面，2D/2.5D确定性模型仿真工具在实际应用中往往难以模拟真实世界条件（如材料属性、几何结构等因素），导致站点选址不合理、优化与运维成本高企。特别是在毫米波频段，天线辐射方向图建模的准确性对仿真结果影响极大，而目前缺乏普适的最优天线模型，仿真精度具有明显的场景依赖性。

从市场主流工具的能力看，Forsk Atoll、Infovista Planet、TEOCO ASSET等国际商业软件已具备3D射线追踪、毫米波传播、Massive MIMO波束建模等能力；Ranplan 是全球少数能在单一平台实现室内外联合仿真的无线网络规划软件，依托物理级3D射线追踪引擎和覆盖至70GHz 的建筑材料电磁属性库，精确模拟室内与室外系统间的信号交互，突破其他仿真工具"室外（Atoll）与室内（iBwave）独立分割"的局限；同时完整支持5G（Massive MIMO、波束赋形、毫米波、SA/NSA）、6G、Wi-Fi、专网及公共安全等全制式全场景，并以"Professional（精细化联合仿真）＋In-Building（室内快速降本）"双产品线满足不同需求；iBwave则是室内分布式天线系统（DAS）设计的行业先驱。但整体而言，链路级仿真器、网络级仿真器与AI仿真平台各自独立运行，核心算法与传播模型不统一，导致不同工具之间的仿真结果难以对比与验证。开源工具（如NS-3、5G-LENA等）虽灵活开放，但需用户从底层构建网络模型，对工程化网络规划与3D场景建模支持有限；国际商用软件虽功能强大，但采购成本高、本地化适配不足，且各软件功能与接口不统一，规划方案的跨平台可复现性差。国内许多规划设计院仍在使用CAD插件工具与二维规划仿真软件，网络规划平台较少，仿真覆盖数据难以与运营商资管平台集成。

（三）基础数据质量与标准体系不完善

地图精度、工程参数（工参）等基础数据的质量直接影响仿真结果的准确性。研究表明，5G网络仿真对电子地图精度的要求远高于4G，然而在实际操作中，基础工参与数据精度往往得不到足够重视，不完整或误差较大的工参数据会进一步加剧网络规划合理性问题，降低网络覆盖与网络质量。

标准方面，虽然中国铁塔等机构已发布《5G无线网规划设计》（T/CAICI 78-2023）等团体标准，但关于仿真精度、仿真流程、数据输入要求等方面的具体标准仍不完善。5G无线网建设存在“虚实不同步、仿真不精准、决策不闭环”的痛点。各省市运营商、各设备商的规划仿真要求与仿真工具差异较大，难以形成统一的仿真标准与验收规范。

（四）“建后再调”模式推高建设与运维成本

由于规划阶段仿真不充分，大量网络问题只能在建成后的路测与优化阶段暴露，这种“建后再调”的模式导致后期优化与运维成本居高不下。与此同时，5G基站单站能耗约为4G的3至4倍、年均耗电超过1.8万度，进一步加重了运营商的运营成本压力；在依赖第三方建设时，若缺乏精细化规划仿真支撑，也难以在网络质量与工程造价之间取得平衡，时常导致预算超支。

传统路测方式在成本、效率及覆盖范围等方面面临严峻挑战。虽然部分运营商已开始引入虚拟路测技术以降低对传统测试人员及车辆的依赖，但这仍属于“事后补救”而非“事前预防”。通过仿真提前发现问题，可将优化工作前置，有效避免后期整改带来的风险与成本。

（五）复杂场景仿真能力难以满足需求

5G主流频段较高、信号穿透损耗大、覆盖能力相对较弱；Massive MIMO的应用使波束赋形更加复杂。商场、机场、体育馆、办公楼等大型室内场所建筑结构复杂，传统网络规划方法难以满足需求。室内外信号相互干扰会降低网络性能，室内外一体化覆盖设计、边缘覆盖增强方案评估等复杂场景的仿真仍缺乏成熟的方法论与工具支撑。毫米波频段传播距离短、穿透损耗大，超密集组网带来复杂的干扰场景，要求仿真工具具备更强的建模与分析能力，而目前行业普遍缺乏相应的精细化仿真手段。

尤为关键的是，在5G专网开通前无法预知覆盖情况，存在因网络盲区导致生产中断甚至停产的重大隐患，这一问题在工厂、交通、矿山、港口等复杂场景中尤为突出。

（六）与国际先进水平存在明显差距

标准规范方面，3GPP已在TR 38.901等技术报告中标准化了一套信道模型，用于模拟各种真实世界的传播环境与部署场景，欧美发达国家的网络规划普遍严格遵循这些国际标准，并在此基础上建立了更为细化的国家与行业规范。相比之下，我国虽在CCSA（中国通信标准化协会）层面已有相关规划，但“无线网络数字孪生标准体系”等仍在建设中，执行层面缺乏统一的强制性仿真要求与验收规范。

中国5G/5G-A建设已大幅领先于很多西方发达国家，但是在规划阶段的精细设计和仿真评估上，还远远不够。规划模式方面，发达国家普遍采用“仿真驱动”模式，将高精度仿真作为网络建设的前置环节，我国目前仍普遍存在“经验驱动”的规划模式。工具应用方面，发达国家广泛采用集成了3D建模、云仿真与AI优化的综合性规划平台，而国内相应能力明显不足。基础数据方面，发达国家在高精度3D地理数据、建筑物材质数据库等基础数据建设上更为完善，高分辨率3D地理数据可显著减少站点现场勘测与路测采集成本，而国内在这些基础数据的积累与共享方面仍有明显不足。复杂场景仿真方面，发达国家对室内场景、工业场景的精细化仿真已有较为成熟的工具箱与规范标准，国内相关能力仍处于追赶阶段。

三、问题成因分析

规划阶段仿真不足的问题，其根源在于以下五个层面：

（一）意识层面

长期以来“重建设、轻规划”的观念根深蒂固，对规划阶段仿真价值的认识与重视不足，认为仿真可有可无，人工经验足以应对。

（二）标准层面

行业统一标准缺失，各省市运营商、各设备厂家各自为政，仿真标准、精度要求、验收标准不统一。

（三）工具层面

仿真工具选型不一，缺乏对工具精度、功能的系统评估与认证机制，工具之间数据互联互通、互操作性差。

（四）数据层面

高精度3D地图、建筑物BIM数据、材质数据库等基础数据建设滞后，数据共享机制不健全。

（五）人才层面

专业的网络规划仿真人才匮乏，尤其在专网领域，缺乏专业人员进行5G/5G-A专网的规划与仿真评估。

四、对策与建议（一）完善标准与认证体系

1. 制定强制性仿真标准。建议工信部或CCSA牵头，联合三大运营商和中国铁塔，制定5G网络规划仿真的强制性行业标准，明确仿真精度要求、数据输入规范、模型验证方法和验收标准，参考3GPP TR 38.901等国际标准并结合我国实际情况进行本地化适配。

2. 建立仿真工具认证机制。对市场上主流的网络规划仿真软件进行统一测评与认证，建立“推荐工具清单”和“准入标准”，避免各建设单位在工具选型上的随意性。

3. 规范仿真流程与交付物。明确网络规划阶段必须完成的仿真工作内容、交付成果和质量要求，将仿真报告作为工程验收的必备材料。

（二）强化仿真工具能力建设

1. 推动工具能力对标评估。对照Atoll、Planet、ASSET、Ranplan、iBwave等国际主流工具在3D射线追踪、Massive MIMO波束建模、毫米波传播、室内外联合仿真等方面的能力，建立覆盖功能完整性、仿真精度、数据接口、本地化支持等维度的统一评估框架，引导建设单位科学选型，并推动国产仿真工具的自主研发。

2. 重点突破室内场景仿真技术。针对5G室内覆盖的独特挑战，推动高精度室内3D建模与射线追踪仿真技术的规模化应用，室内仿真精度力争达到0.1米级别。

3. 推进室内外协同仿真能力建设。支持多技术制式（5G、4G、Wi-Fi等）的统一仿真与异制式网络间的干扰分析。

（三）健全规划仿真流程与机制

1. 将仿真作为规划的前置刚性环节。借鉴“桂林移动量子算力重塑无线网络智慧运营”等先进经验，在制度层面将高精度仿真列为网络建设规划的前置必经环节，而非可选项，推动建站模式从“凭经验选址”向“靠数据决策”转变。

2. 建立“规划-仿真-建设-验证”闭环机制。将仿真结果与实际建成网络的测试数据进行对比验证，形成闭环反馈，持续优化仿真模型与参数。

3. 推广数字孪生技术在规划阶段的应用。引入数字孪生技术，在虚拟环境中对网络方案进行全面验证与优化，实现“规划阶段模拟基站部署、AI预测信号覆盖、提前规避盲区”，推动“网络即开通即优化”。

（四）夯实基础数据底座

1. 建立国家级高精度无线传播环境数据库。统筹建设城市3D模型、建筑物材质数据库、地形地貌数据等基础数据资源，并向行业开放共享。

2. 建立工参数据质量管理体系。参照相关研究成果，对5G网络建模所需核心工参进行分类与分级管理，建立标准量化的数据质量评估方法。

3. 建立典型场景仿真案例库。针对矿山、地铁、高铁、体育场馆、大型综合体等复杂场景，建立标准化的仿真案例库与最佳实践指南，减少重复性摸索。

（五）培育人才与第三方服务生态

1. 加强专业人才培养。在高校通信工程专业中加强网络规划仿真课程建设，培养既懂通信技术又懂仿真建模的复合型人才。

2. 培育第三方仿真服务生态。鼓励发展专业的第三方规划仿真服务商，为缺乏专业人员的建设单位提供高质量仿真服务。实践证明，引入专业的第三方规划仿真服务可实现建设成本节省15%~30%。

3. 建立规划质量的成本效益评估体系。量化评估规划阶段仿真投入与后期运维成本节约之间的关联，用数据说话，让建设单位看到“仿真投入”的价值。

4. 设立行业标杆与激励机制。对规划阶段仿真工作突出、实现显著降本增效的项目和单位进行表彰推广，形成示范效应。

五、结语

当前我国5G网络建设正处于从“规模扩张”向“精耕细作”转型的关键时期。规划阶段仿真工作不到位所带来的问题——建设成本超支、运维成本高企、网络质量不达预期——已成为制约新型工业化高质量发展和新旧动能转换的突出瓶颈。

行业实践表明，通过高精度规划仿真，可实现建设成本节省15%~30%、网络KPI提升约5%的显著成效。桂林移动的试点数据更进一步显示，从“凭经验选址”向“仿真预测+算力决策”转变后，建站成本可降低30%、冗余基站减少30%、网络覆盖率提升至99.5%。

因此，推动网络规划从粗放式管理向精细化仿真驱动转型，不仅是技术问题，更是关乎行业降本增效、高质量发展的战略课题。建议行业主管部门、运营商和相关单位共同努力，从标准建设、流程规范、工具认证、数据共享、人才培养等多维度入手，系统性解决规划阶段仿真不足的问题，为我国5G网络的持续优化和6G时代的到来奠定坚实基础。