[王輝 楊境平 周斌誠]
韶關全網采用5G獨立組網(standalone,SA),其中5G主要為華為和愛立信設備,4G為愛立信和中興的設備。
為推進韶關智慧城市建設,韶關電信與韶關市第一人民醫院和韶關市粵北人民醫院分別簽訂了5G戰略合作協議,充分發揮中國電信在社會主義網絡強國建設中的戰略核心地位優勢與兩家醫院先進的醫療服務優勢,攜手推進韶關智慧醫療服務,打造智慧韶城。自3月份以來,韶關電信克服新冠疫情影響,第一時間投入5G建設和優化工作,順利保障了疫情期間醫院和交通關卡等重要場景的通信服務,圓滿完成了各項通信工作任務,有效的支撐了韶關的疫情防控工作。
為提升5G網絡體驗,韶關電信相關人員夜以繼日,率先完成全網SA模式的網絡建設工作,包括安裝調測、單站和簇優化工作。對基于5G網絡SA模式互操作策略開展深入研究,針對空閑態重選和連接態在不同場景下的互操作分別開展優化。本文從5G網絡建設和網絡優化層面分別給出了相關建議,一方面可以指導5G SA網絡的全面建設,另一方面指明了SA優化的重點。
作為推進傳統產業轉型升級基礎和刺激新業態創新發展的5G網絡,是“新基建”的重中之重,而如何快速、優質的部署網絡則是運營商需要重點考慮的問題。
為了快速完成5G基站的建設,中國電信韶關分公司創新管理模式,組建5G網絡建設聯合作戰組,由各參建單位和部門分管領導組成領導小組,組長由韶關電信管理層王輝副總經理擔任,負責確定網絡建設部署總體思路和計劃;由各參建單位和部門項目負責人擔任組員,負責要求實施落實領導組下達的建設指令。各單位部門分工協作的同時,堅持統一領導、統一指揮原則。由領導小組統一領導,確保項目大方向與思路正確無誤,同時充分授權項目主管,具體工作由作戰組統一指揮,推進工程進度。從根本上消除了部門與部門之間、部門與參建單位之間屏障,切實有效的提升了各相關部門的溝通協作效能。
聯合作戰組的成立,充分發揮了其跨部門和跨單位的統籌協調優勢,大幅度的縮短了工程各環節的周期,比如通過與韶關中捷協商,實現了省內干線配送必須實現供應商通知提貨后次日達韶關,支線配送由中捷與施工隊伍合作,解決了站點多,分布廣的問題,實現了與施工單位同步到站;通過與鐵塔公司協商,項目負責人切入到鐵塔交付日常工作,執行每日交付動態管理,同時對于部分特殊站點,與鐵塔公司同步進場,實現鐵塔站址改造與基站設備安裝調測一次性全部完成等。
聯合作戰組的存在,切實的解決了以往不同部門之間,尤其是不同單位之間協同作業的痛點和難點。極大的避免了項目內部不必要的消耗,有效的提升了項目推進的效率,值得繼續探索其存在價值。
網絡建設規劃先行,在項目下達之前。為了能夠有效的支撐5G網絡建設,項目組在2019年便完成了韶關5G網絡中長期規劃工作,并對站址庫中的站點進行優先級排序。同時按照優先級順序對提前對基站的配套資源進行摸查,并提出解決方案和意見。為了能夠快速響應支撐需求,未雨綢繆,在2019年提前組織的多次5G網絡建設培訓,為整個團隊從理論到實操打下了一個良好大的基礎。
在工程推進期間,工作溝通對接環節前置,縮短配套物資到貨時限。比如說項目負責人主動跟進供應商到貨事宜,直接與供應商對接,聯合采購中心共同制定采購方案,在確保設備參數滿足需求的前提下,選取設備到貨時限短的供應商;提前針對項目推進過程中可能出現的問題,做應急預案,比如說根據天氣情況,合理安排施工種類,做到全天候施工。
由于移動網的工期通常來說都比較緊張,對施工隊伍的素質要求較高,而且由于不同的場景需要使用的配套材料也不一樣,提前做好規劃和培訓有利于快速響應,縮短工程周期和提供工程質量。
由于韶關采用全網SA組網模式,這是一張在全國乃至全世界都沒有先例的方案,沒有能夠讓我們參考的學習的對象,只能自己摸著石頭過河。為了能夠探索解決5G網絡商用中可能出現的問題的解決辦法,韶關決定并且選擇了武江區主城區作為韶關5G試驗區,同時也計劃將該實驗區打造成韶關5G網絡示范區。
2.3.1 圍繞市場需求打造業務體驗“示范區”
在“試驗區”內聚焦網絡結構、參數配置、天線權值優化、錨點優化、4/5G協同、共享邊界參數配置策略等維度,制定5G網絡性能優化詳細工作目標、計劃和工作內容,了解當前5G業務發展重點區域,集中優化資源支撐市場和業務發展。建設精品網絡,切實將“試驗區”打造成“示范區”,如圖1所示。
示范區圍繞“占得上”、“留得住”、“體驗優”三大原則,確定了5G網絡設計目標,如表1所示。
2.3.2 以用戶體驗為導向解決網絡問題難點
開展網絡質量和業務體驗評估,通過測試分析、網管指標分析、投訴分析、友商網絡質量和業務體驗對標4個維度發現和定位當前5G網絡可能存在的問題;以“業務體驗一致”為目標,定位共建共享場景下需要重點解決的難點問題,根據評估結果,針對性開展優化工作。在試驗區內的所有優化工作要求堅持“兩協同”。一是電信聯通協同,雙方需要密切合作,完成共建共享場景下的典型問題和難點問題的分析、處理和經驗總結。二是要4/5G協同優化,完成4G和5G網絡覆蓋、鄰區、切換策略等方面的聯合調優,實現網絡體驗指標的提升。

圖1 韶關5G“示范區”

表1 “示范區”網絡質量和業務體驗標準
通過各種摸索嘗試,在聯合作戰組的不懈努力之下,韶關5G網絡建設一步領先,步步領先,不僅提前完成了集團公司的建設任務,而且在摸爬探索中,歸納總結了一些列的5G建設和優化經驗,示范區的各種網絡指標明顯優于前期的制定的標準,同時也優于同期的行業競爭對手。
2.4.1 韶關5G網絡建設紀事
(1)4月2日:韶關電信、聯通、鐵塔,華為,共同召開“5”動韶關 共贏未來-韶關5G部署會。
(2)4月9日:韶關全省率先開展愛立信4G與華為5G基站異廠家互操作測試
(3)5月1日:本期5G基站配套新建IPRAN完成調測,5G基站具備大量開通條件。
(4)5月3日:第一個本期5G基站開通,5G基站開通進入快車道。
(5)5月16日:韶關電信提前完成了本期5G工程建設任務,是電信承建的區域中第二個完成5G建設的地市。
(6)5月27日:韶關率先啟動5G網絡SA試商用測試,期間完成基站割接到商用5GC后5G網絡的各種測試,包括上傳業務、下載業務、語音業務-EPSFB等。
(7)6月11日:完成全網中興4G基站與華為5G基站互操作數據配置驗證,19日凌晨完成新豐區域所有基站的數據配置
(8)6月19日:完成全網5G基站割接到商用核心網
(9)6月20日:率先完成全網所有愛立信4G基站割接,完成互操作數據配置,數據業務正常、語音業務正常,全市網絡具備SA商用能力。
2.4.2 示范區建設成果
韶關5G示范區各項指標測試數據均優于原設計指標,如表2所示。

表2 示范區網絡質量實測
LNR是指4G簡稱LTE和5G簡稱NR的合成,LNR互操作方案主要分為兩大塊:空閑態方案和連接態方案,連接態方案根據業務類型區分又可以分為語音業務和數據業務。
2.5.1 空閑態方案
空閑態移動性方案主要保證UE在空閑態時,能夠保證自身在相對能夠接受服務的位置。推薦現網設置NR駐留優先級大于LTE駐留優先級。
LNR互操作推薦策略中,重選分為NR2L基于低優先級的重選和L2NR基于高優先級的重選:
(1)NR2L基于低優先級的重選
當NR服務小區信號質量低于起測量門限時,UE會測量LTE的信號質量;
當NR服務小區信號質量低于低優先級重選門限(NR),且LTE信號質量高于低優先級重選門限(LTE)時,UE將重選到LTE。
(2)L2NR基于高優先級的重選
UE會一直測量NR的信號質量,當NR的信號質量高于高優先級重選門限時,UE將重選到NR。
2.5.2 語音互操作方案
(1)EPS FB
當前基站版本NR不能成熟支持VONR,當UE有語音需求時,將通過EPS FB回落到LTE進行VOLTE(當前協議不支持二級回落到UMTS/GSM進行語音),EPS FB回落LTE支持以下3種方式:
①基于測量的切換方式
②基于測量的重定向方式
③基于盲的重定向方式
聯通和電信SA用戶各自EPS FB回各自LTE小區,如圖2所示。

圖2 ESP FB示意圖
切換、重定向、盲重定向均存在各自的優缺點,具體如表3所示。

表3 切換、重定向與盲定向對比
(2)Fast Return
在VoLTE語音釋放后,5G開戶用戶測量NR小區,如果符合切換門限,再fastreturn通過重定向/切換返回NR小區,數據業務繼續體驗5G網絡。如圖3所示。

圖3 Fast Return示意圖
(3)VONR<->VOLTE切換
預計2021年開始現網可能陸續商用VONR,網絡側開始支持VONR和VOLTE的互相切換,保證語音業務的連續性。
2.5.3 數據業務互操作方案
數據業務互操作方案主要是為了保障數據業務的連續性,華為5G基站版本支持以下3個特性:
(1)基于覆蓋的NR2L重定向/切換:
當NR覆蓋不連續,移動到NR網絡覆蓋邊緣,將基于覆蓋切換/重定向到LTE,如圖4所示。

圖4 基于覆蓋的NR2L重定向/切換
(2)基于覆蓋的L2NR重定向:
當用戶從LTE小區向邊緣移動時,測量NR小區,如果NR小區符合門限,則重定向/切換到NR小區,體驗5G空口和大帶寬,如圖5所示。

圖5 基于覆蓋的L2NR重定向
(3)基于業務的L2NR重定向:
根據QCI設置業務的駐留策略,如果業務傾向承載在NR,則在業務建立或者變更、切換的時候,測量NR小區,優先回到NR網絡。
韶關華為廠商SA站點建設區域對應LTE網絡愛立信廠商進行NR與LTE網絡互操作遵循了以上原則進行了網絡配置,現網基站版本信息如表4所示。

表4 基站版本情況
基于互操作建議,華為建議配置參數如表5所示。

表5 華為5G建議參數
驗證涉及站點清單如表6所示,站點分布如圖6所示。

表6 驗證站點清單

圖6 驗證區域示意圖
驗證情況:
(1)驗證用例1(5G到4G空閑態重選):UE在華為NR站點韶關武江林科所5G_2小區發起接入,UE停止數據業務,進入空閑態,UE移動至無5G信號覆蓋的區域,華為占用NR站點韶關武江林科所5G_2小區重選到愛立信4G站點543534_SGWJLinKeSuo_EPO_1小區。如圖7所示。

圖7 5G到4G空閑態重選
(2)驗證用例2(4G到5G空閑態重選):UE在愛立信4G站點544070_SGWJXiLianSuiD_EPI_1小區發起接入,UE暫停數據業務,進入空閑態,UE移動至5G覆蓋的區域,愛立信占用4G站點占用543534_SGWJ LinKeSuo_EPO_1小區重選到華為NR站點韶關武江林科所5G_1小區。如圖8所示。

圖8 4G到5G空閑態重選
(3)驗證用例3(數據業務5G到4G連接態重定向):UE1在華為NR站點韶關武江林科所5G_2小區發起接入,開始數據業務,將UE1移動至無5G覆蓋的區域,華為占用NR站點韶關武江林科所5G_2小區重定向到愛立信4G站點543534_SGWJLinKeSuo_EPO_1小區。如圖9所示。

圖9 數據業務5G到4G連接態重定向
(4)驗證用例4(數據業務4G到5G連接態重定向):UE1在愛立信4G站點543645_SGWJRuShaoLuK_EPO_2小區發起接入,將UE1移動至5G覆蓋的區域,愛立信占用4G站點543534_SGWJLinKeSuo_EPO_1小區重定向到華為NR站點韶關武江林科所5G_1小區。如圖10所示。

圖10 數據業務4G到5G連接態重定向
(5)驗證用例5(語音業務基于重定向的EPS fallback):UE1在華為NR站點韶關武江林科所5G_1小區發起接入,如圖11所示。

圖11 語音業務基于重定向的EPS fallback 1
隨后發起語音業務請求,語音業務通過EPS fallback功能重定向回落到愛立信4G站點543534_SGWJLinKeSuo_EPO_1小區,隨即在LTE網絡上發起語音業務建立QCI承載,如圖12所示。
通話60S后掛斷,UE1發起重定向回5G,2s內完成注冊返回成功,如圖13所示。
5G的網絡部署將是個逐步推進的過程,在相當長的一段時期內5G網絡會與現有多種網絡制式并存,為滿足5G引入后業務的連續性需求,5G與現存4G網絡的互操作是市場過渡階段的必然選擇。
本文總結了韶關5G建設優化SA獨立組網模式下的經驗,可供后續其他城市5G建設優化提供指引。

圖12 語音業務基于重定向的EPS fallback 2

圖13 語音業務基于重定向的EPS fallback 3