5G網絡單驗入網典型案例研究

周彬 孫鵬文 張賓

摘 ?要：第五代移動通信技術（5th generation mobile networks）是最新一代蜂窩移動通信技術，是繼4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統后的技術延伸。5G的性能目標是更高數據速率、更低的延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。為給目前建設期的網絡建設提供借鑒，通過對關鍵技術的闡述和對縣區的5G網絡建設初期的單站優化的研究，報告了單站優化的標準和優化思路。

關鍵詞：單驗入網;連接建立成功率;吞吐量;信干噪比

引言

伴隨著5G牌照的發放，5G通信網絡部署進度進一步加快。運營商仍沿用單站優化、簇優化、全網優化的思路進行逐步推進。作者曾就職于中通建設股有限公司并從事通信網的優化工作，目前中通建設股份有限公司承擔了河北邢臺、衡水部分縣區的5G單站優化工作，部分區域的簇優化已經展開，積累了一些入網經驗，可以給其他區域網絡提供參考。

建設期的基礎工作是做好單站入網。單站優化包括扇區的覆蓋質量、基站建設參數的核查等。單站的業務測試情況主要包括：5G連接建立成功率、Ping時延測試、5G語音EPS FB測試、5G語音EPS FB（FR功能測試）;吞吐量測試主要包括：下行吞吐量測試和上行吞吐量測試。優良的單站質量旨在為全網5G的性能提升提供業務保障。單驗入網質量的好壞對于運營商業務的拓展、內容提供商流量的提升、客戶的感知都具有重要意義。

一、5G基本概念

與之前的移動網絡相類似，5G網絡仍歸屬于數字蜂窩移動通信系統，運營商覆蓋的服務區域仍被劃分為無數的小區。表示聲音和圖像等信息的的信號由模數轉換器轉換（A/D）進行數字化，并作為比特流在空間內傳輸。5G用戶設備通過射頻電磁波與蜂窩中的本地天線陣列和低功率自動收發器進行通信。收發器從公共頻率池分配相應的頻道，這些頻道在地理上分離的蜂窩中可以重復使用。

5G網絡其數據傳輸速率遠遠高于以前的各類網絡，最高傳輸速率可達10Gbit/s，比當前的有線互聯網還要快，比LTE快100倍。另一個優點是較低的網絡延遲（即更快的響應時間），5G時延會低于1ms，而4G時延為30至70ms。由于數據傳輸更快，5G網絡的特點使得其將不僅可以為手機用戶提供接入服務，而且還將為一般的家庭用戶和辦公場所的網絡提供服務，與有線網絡進行有力的競爭。

二、5G的關鍵技術

2.1超密集異構網絡

為了保證未來5G網絡支持1000倍流量的增長，必須要做的就是減小小區半徑和增加低功率節點的數量。在現有站點密度的基礎上，5G需要補充10倍以上密度的各種無線接入設備和天線，在室外站的覆蓋區內，站間距將會小于10m的范圍，并且需要支持25000人在每平方千米內使用。超密集異構網絡技術擴大了整網覆蓋率，實現了擴容，促使了手機終端在各覆蓋層次間進行平滑承載。

2.2智能自組織網絡

傳統的2G、3G、4G網絡中，網絡部署及維護主要依靠人工完成，需要大量的優化工程師和測試設備。故障恢復的進度會出現延遲，而且人工網絡優化的效果也不太理想，網絡故障解決成功率偏低。自組織網絡（self-organizingnetwork，SON）通過實現網絡智能化來減輕人工對網絡質量的影響。

2.3內容分發網絡

大規模客戶和多業務成為目前新的網絡特點，而用戶訪問互聯網的服務質量會受到流量劇增的影響。如果網絡能有效地分發大流量的業務，就能降低用戶的時延，讓運營商和內容提供商提供更優質、高效的服務。

2.4 D2D通信

5G網絡的發展客觀要求 頻譜效率和網絡容量進行本質的提升，設備到設備通信應運而生，其具有潛在的減小基站壓力、提高頻譜利用率的優勢，減少了瓶頸效應，擴充了信息的傳輸通道。因此，D2D也是未來5G網絡中的關鍵技術之一。

三、5G單站驗收入網業務驗證

目前5G網絡仍處于大規模建設時期，做好 5G單站驗收入網優化是保證后期5G全網業務性能的基礎。

單驗入網主要包括了業務測試情況和吞吐量測試。業務測試情況包括：5G連接建立成功率、Ping時延測試、5G語音EPS FB測試、5G語音EPS FB（FR功能測試）;吞吐量測試包括了：下行吞吐量測試和上行吞吐量測試。

3.1 業務測試情況的驗證標準

5G連接建立成功率：標準需測試10次，成功率100%;Ping時延測試：測試終端處于主測小區內覆蓋好點;測試終端接入系統，分別發起32Bytes、2000Bytes ping32Bytes小包;時延平均15ms，1500Bytes大包：時延平均17ms，各重復ping100次，成功率大于等于90%為通過。5G語音EPS FB測試：定點測試：SS-RSRP≥-80dBm或SS-SINR≥15dB;

完成10次語音業務撥打測試，EPS Fallback成功率要求100%;EPS Fallback 呼叫建立時延平均要求在4秒內。5G語音EPS（FR功能測試）：定點測試：SS-RSRP≥-80dBm或SS-SINR≥15dB;完成10次語音業務撥打測試，Fast Return成功率要求100%;Fast Return時延平均要求在2.5秒內。

3.2 單驗吞吐量測試驗證標準

3.2.1 上下行吞吐量測試

上下行信道條件劃分：

①好點標準：-80dBm≦SS-RSRP或15dB≦SS-SINR;

②中點標準：-90dBm≦SS-RSRP<-80dBm且5dB≦SS-SINR<10dB;

③差點標準：SS-RSRP< -90dBm或SS-SINR<0dB。

上傳速率標準：好點>120Mbps、中點>70Mbps、差點>1Mbps

下載速率標準：好點>800Mbps、中點>300Mbps、差點>90Mbps

測試關鍵步驟：測試終端進行滿buffer下行TCP業務，穩定后保持30s以上;記錄L2吞吐量;記錄RSRP、CQI、SINR、MCS、MIMO方式等信息。

3.2.2 ?NR DT測試

主要進行DT覆蓋測試、切換成功率測試、切換掉線率測試。其中的覆蓋測試出效果圖，但不作為驗收門限。

3.3相關單站入網測試指標和單驗入網案例分析

3.3.1聯通寧強光源站點入網測試指標

在寧強光源基站工作正常條件下，測試工程師連接測試終端與PC，以基站位置為測試中心，對基站周邊的道路進行基站覆蓋范圍及覆蓋能力測試，記錄無線環境和速率等相關數據，并對基站周邊的道路進行基站覆蓋范圍測試，距離基站7.69公里的電平強度為-110dBm。SINR拉遠測試結果良好，滿足業務需求。下行速率拉遠測試邊緣速率為10Mbps時，距離基站8公里。上行速率拉遠測試邊緣速率為10Mbps時，距離基站7.5公里，達到單站入網要求。

3.3.2單驗入網案例分析

如圖1所示，車輛由南向北行駛至HSTAC0260寧強光源-ZWH附近路段時，UE占用HSTAC0260寧強光源-ZWH-2小區信號，RSRP為-102.06dBm，SINR為-9.69dBm.MO3干擾導致該路段SINR差。

解決方案：調整HSTAC0260寧強光源-ZWH-2小區和HSTAC0365奧來管業庫房東北-ZWH-2小區PCI。

四、結束語

單站入網驗證測試是保證全網建設質量的基礎。人們對未來的5G通信的需求使它的通信傳輸速度將會得到極大提升，手機的速度將受到通信系統容量的限制，做好單站入網測試，也是保障網絡容量的必要步驟。5G的發展還將面臨極大的市場壓力，據預測，4G的多媒體服務將進入第三發展階段，屆時覆蓋全球的5G網絡已經基本建成，全球25%以上的人口使用5G，通信行業正在消化吸收4G的第三代技術，對于5G技術的接納還需要一個逐步過渡的過程。因此，在建設5G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在4G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從4G逐步過渡到5G。通過將4G、WiFi等技術整合到新5G網絡里，實現真正的業務無縫銜接。

參考文獻

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[2] ?劉超.淺談5G移動通信的關鍵技術及發展趨勢[J].電腦知識與技術，2016，（22）：257-258.

作者簡介：周彬（1982.6-），男（漢族），河北定州人，碩士在讀，任職于河北工程技術學院，高級工程師，研究方向：移動通信和網絡技術。

孫鵬文（1976.12-），男，（漢族），河北保定人，大學本科，任職于中通建設股份有限公司，高級工程師，研究方向：移動通信。

張賓（1978.7-），男（漢族），河北保定人，大學本科，任職于河北工程技術學院，副教授，研究方向：計算機網絡。

基金項目：河北工程技術學院校級科研課題（編號：2020HG09），項目名稱：中國聯通邢臺分公司5G網絡單驗入網典型案例研究