5G运行现状_挑战及措施

dichunyu0128

随着通信技术的不断发展， 目前已经开启 5G模式。 4G 改变生活，5G 改变社会。 2019 年 6 月 6 日我国工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电发放 5G 商用牌照， 标志着我国正式进入5G 商用元年。 5G 提供更高的速率、更多的连接数、更低的时延、更可靠的安全性、更快的移动速率以及更灵活的业务部署能力，5G 三大优势特性“高速率、海量连接、低时延”使其成为社会生活及制造业的重要通信与服务基础设施。5G 应用前景非常广阔，无人自动驾驶、虚拟增强现实、 无线智慧城市等新产业都将借助 5G 网络得到更大的发展。 在未来的 5G 时代，应用 AR / VR（增强现实 / 虚拟现实）技术，大家足不出户就可一览大自然的风采；无人自动驾驶技术为交通、物流、运输等行业都带来新的发展机遇； 实时高清视频信号在学问教育、远程医疗、娱乐直播等领域都有广泛应用。 5G 将会融入人们生活的方方面面。5G 无线的新的关键技术运用及 5G 的应用场景，势必带来与 3G、4G 不同的无线网络优化流程及策略的变革。1 优化目标随着 5G 许可证的发布，规划设计，工程建设，网络优化和 5G 网络的测试， 竞争的无线网络将逐步发展。 面对 LTE（长期演进）和 WLAN（无线局域网）的竞争，5G 网络的规划和优化，网络质量也面临着前所未有的挑战。网络需要优化以提高质量，并构建 5G 精品网络。 众所皆知，网络优化是一项复杂，艰巨而深远的任务。 作为一种新的 5G 技术，无线网络优化工作内容与其他标准系统网络优化具有相同和不同之处，但网络优化的目的是相同的，区别在于具体的优化方法，优化对象和优化参数。无线网络优化的目标是最大化用户的价值，实现覆盖范围、 容量和价值的最佳组合。 通过网络优化，用户可以提高利润率，节省成本，提高网络运营质量，消除隐患，使网络处于最佳运行状态；提高网络资源利用率和投入产出比， 根据用户实际行为模型的变化调整系统配置， 充分利用各种无线网络优化方法进行容量平衡； 根据用户的时间服务类型和服务质量要求，进行网络覆盖、容量和质量均衡，以满足市场业务发展的需要。 网络调整基于用户的视角来改善用户体验并为用户提供优质的网络服务。无线网络优化流程如图 1 所示。1）面临挑战5G 的无线网络优化重点关注日常数据分析、问题定位，提高网络性能。 与 4G 相比，5G 的无线网络优化面临更多挑战。新技术、新 UseCase（用例）及网络架构演进，带来网络优化的高复杂度、高技能要求，行业门槛变得更高。5G 无线网络优化流程及策略分析刘海林， 林 延（中通服咨询设计研究院有限企业， 江苏省南京市 210019）摘 要 随着 5G 关键技术的运用和新的部署场景，5G 网络优化与 3G、4G 网络优化存在着很大差异，5G 网络优化面临很大挑战。 文章针对 5G 关键技术的参数、网络的部署架构和业务场景应用特点，从网络优化流程、优化差异等要点，对 5G 网络优化流程及差异进行分析，重点对 5G 网络的业务优化、覆盖优化、容量优化、方案策略等方面进行深入研究，对 5G 无线网络优化提出建议策略。关键词 5G； 优化流程； 策略技 术 交 流202019 年 第 11 期图 1 无线网络优化流程图上下行解耦等新技术的演进使得网络优化难度呈线性增加。 Massive MIMO（大规模分布式天线）与Beam forming（波束赋型）使得 Pattern（模式）组合超10000+RF（射频），优化难度呈线性增加， 2D 到 3D优化人工无法作业。 5G 使用频谱更高的 C-Band（3400~3800 MHz），上行覆盖 / 容量受限，面临上下行解耦如何优化难题 。 Massive MIMO 波束赋型相关因素如图 2 所示。NSA（非独立组网）及 E2E（端到端）网络架构演进，4G / 5G 协同、4G / 5G 互操作、 速率 / 时延定位范围从CT（通讯技术产业）到 ICT（信息与通讯技术产业），网络优化复杂度更高。 在现阶段 5G 部署为NSA，接入的网络节点和流程更多，更易引入影响接入性能的环节。5G 组网架构图如图 3 所示。2）5G 与 4G 网络优化差异大 带 宽 、 低 时 延 业 务 要 求 秒 级 抽 样 检 测 和Gbit/s 级故障特征提取， 切片式网络要求运维系统高度自治和智能化 。5G 网络优化和 4G 网络优化的差异在于：3GPPR15 版本主要聚焦 eMBB （增强移动宽带） 应用场景。 5G 网络优化相比 4G 在各方面都增加了复杂度。无线网络覆盖方面，广播信道数字下倾、窄波束，可通过 Pattern 调整进行覆盖优化， 减少上站次数；SSB（同步信号）和 CSI（信道状态信息）波束存在差异，并不完全正比，需协同优化。通道与干扰方面，大带宽、符号更短，使 5G 干扰问题更多，要求分析效率更高。 在传输链路上，5G 对传输 Qos（服务质量）要求更高， 更容易出问题 （丢包 / 乱序的影响更严重）。 特性优化 Massive MIMO 技术方面，5G Massive MIMO 相较于 4G 波束组合更多， 场景更加复杂。 5G 和 4G 网络优化的关键差异见表 1。2 5G 无线网络的优化策略分析1）5G 网络优化内容5G 仍是一个需要持续完善的通信标准，现阶段主要围绕 eMBB 类型业务开展相关试点和建设，URLLC（超可靠、低时延通信）和 Mmtc（海量机器类通信）将在下一个版本中实现。目前阶段网络优化工作也是针对 eMBB 大带宽接入类进行的。首先进行基础参数核查优化，检验网规、网络优图 2 Massive MIMO 波束赋型图图 3 5G 网络架构图技 术 交 流212019 年 第 11 期化参数的实际网络表现是否最优。 基础参数包括：RF 参数，同频同 ZC 根序列、复用距离核查和优化，PCI（外设组件互连标准）复用距离、MOD30 核查和优化；特性参数，场景化波束核查，上下行解耦参数核查；邻区核查，邻区一致性核查，确保邻区配置与小区配置一致；接入、掉话、切换参数一致性核查。2）5G 网络优化需与垂直应用相结合5G 网络建设投资巨大，无线网络优化工作需要结合垂直应用来提升价值回馈。目前，5G 正处于商用部署初期， 增强移动宽带类的生活娱乐应用会最先得到普及， 如增强 / 虚拟现实、高清视频、可穿戴设备、沉浸式内容、在线游戏等。将来会渗透到各行各业、方方面面，比如，无人自动驾驶、无人机巡航、远程医疗、智能机器人、智慧城市、智慧旅游、智慧水利等。 无线网络优化工作必须结合上述应用开展。3）5G 网络优化策略4G 和 5G 将会长期共存，要结合业务需求开展5G 建设和效能优化，提高投资回报。在 5G 网络部署的初期，由于频段比较高、传播损耗较大等原因，很难做到全网覆盖，需要把 5G 网络和现有 4G 网络联合起来。4）5G 网络优化关键点还应考虑未来演进到 SA（独立组网）架构。5G 独立组网，引入新的核心网，基站和核心网交互需重点考虑；整体互操作策略，和 LTE 多载波的配合需重点考虑，包括未来引入 CA（载波聚合）；新核心网下引入新的 5G 业务，包括高精度 / 短时延业务、VoNR（5G 新空口承载语音）业务。5）5G 网络优化终极目标5G 优化工作更多的后续面向应用，智能平台部署降低运维成本，提升运维效率，为终极目标。5G 网络中，连接类型的泛在化、业务的多样性使得网络向着更加复杂多样的异构化方向发展。 网络的参数配置越来越多，各类网络策略也愈加复杂，运维自动化已经成为 5G 网络建设和运营的关键。5G 时代网络优化、维护人员预计将减少一半。 云的技术理念与商业模式，对运营商的业务、网络架构、表 1 4G、5G 优化内容关键差异优化内容 优化内容 4G 优化内容 5G 优化内容基 础 性 能 与特性优化基础参数 基础网规网络优化参数 参数类似，主要原理不同网络 KPI (关键性能指标)：接入切换掉话LTE 接入 / 掉话 / 切换 除 NR（5G 新空口）外，还需要优化 LTE的接入、切换、重建性能路测：吞吐率、时延 MCS (0-28)； RANK (1-4)； 调 度(0-1000)； BLER（误块率）(0-100)MCS(0-28)； RANK(1-8)；调度(0-1600)； BLER(0-100)特性：Massive MIMO覆盖：广播 / 控制信道宽波束；体验 / 容量：数据信道窄波束覆盖：广播 / 控制信道窄波束；体验 / 容量：数据信道窄波束特性：上下行解耦 无 增益场景分析 + 门限优化网 络 基 础 质量 排 查 与 优化覆盖1.小区 CRS(小区参考信号):RSRP(参考信号接收功率)/SINR(信号与干扰加噪声比)2.广播 & 控制信道宽波束1.小区 SSB（同步信号块） RSRP/SINR；2.用户 CSI(信道状态信息) RSRP/SINR；3.广播 & 控制信道窄波束；通道与干扰FDD（频分双工）：直放站干扰 / 邻区干扰TDD（时分双工）：大气波导干扰 / 环回干扰谐波干扰 / 交调干扰传输 传输带宽 / 阀值：1 Gbit/s丢包：10-6；RTT（往返时延）：10 ms传输带宽 / 阀值：1 Gbit/s丢包：10-7；RTT：5ms技 术 交 流222019 年 第 11 期运营方式产生了颠覆性的影响。云化架构的自治、极简的网络成为运营商急需的解决方案。 智能化网络运维平台主要瞄准 4 个目标：秒级故障定位、分钟级故障隔离与自愈、网络质量可预测与可优化、全生命周期运维自动化。3 结束语随着 5G 牌照的发放， 中国正式步入 5G 元年，三大运营商、 广电及各级政府会加大 5G 的建设和行业应用。 4G 改变生活，5G 改变社会，无线通信技术从服务到人再到服务行业的演变。 作为第五代移动通信技术，其关键技术的参数、网络的部署架构演进和业务场景应用特点与前期的技术存在差异性，后续工作应重点对 5G 网络的业务优化、覆盖优化、容量优化、方案策略等方面进行深入研究，制订针对 5G 无线网络优化的策略。 这样可以使 5G网络达到业务、覆盖、容量最优，为用户提供优质的网络服务。