载波网络融合

邮电设计技术/2020/06收稿日期:2020-05-155G共建共享边界优化案例与探讨CaseStudyof5GCo-constructionandSharingBoundaryOptimization摘要:随着通信行业的飞速发展,5G网络建设将进入白热化阶段.
在网络融合化、共建共享化、终端和业务多样化的大趋势下,无线网将出现多运营商、多厂家、多制式共存的局面.
跨厂家、跨运营商用户的网络结构前所未有的复杂,无线优化工作形势严峻.
在测试并分析单站、道路、厂家边界等特殊场景后,针对发现的共建共享环境下易出现的若干问题进行排障总结.
提出了5G无线优化的应对策略.
Abstract:Withtherapiddevelopmentofcommunicationindustry,5Gnetworkconstructionwillenterthewhitehotstage.
Inthetrendofnetworkintegration,co-constructionandsharing,terminalandbusinessdiversification,wirelessnetworkwillappeartheco-existenceofmultipleoperators,multiplemanufacturersandmultiplesystems.
Thenetworkstructureofcrossmanufacturerandcrossoperatorusersisunprecedentedcomplex,andthesituationofwirelessoptimizationisgrim.
Aftertestingandanalyz-ingthespecialscenariossuchassinglestation,road,manufacturerboundary,etc.
,itsummarizessomeproblemsthatareeasytooccurintheco-constructionandsharingenvironment.
Thestrategyof5Gwirelessoptimizationisproposed.
Keywords:5Goptimization;Co-constructionandsharing;Caseanalysis;Anchoredcell0前言随着5G网络正式商用,5G的大规模使用指日可待,5G作为下一代信息科技革命的主角,其日常网络质量成为广大用户与运维人员所关心的首要问题,但是5G网络初期采用NSA架构,5G与4G耦合程度较高,带来异厂商互通难、互操作配置复杂等问题.
后续向SA演进还需多次大规模网络调整,同时高密集组网、应用场景多、业务需求差异大带来网络架构的空前复杂,无线网络将出现多制式、多频段、多频点共存的局面.
因此开展5G无线网络优化方法的研究,做好4G/5G协同优化,是确保5G网络质量领先的关键.
1共建共享组网方式目前现网主要存在以下3种共建共享网络拓扑模型.
a)1.
8GHz单锚点共享载波方案.
b)2.
1GHz单锚点独立载波方案.
c)双锚点独立载波方案.
其中单锚点指承建方所在的单个4G基站,在NSA组网Option3x中主要负责信令传输与数据透传,并有关键词:5G优化;共建共享;案例分析;锚点小区doi:10.
12045/j.
issn.
1007-3043.
2020.
06.
014文章编号:1007-3043(2020)06-0075-05中图分类号:TN929.
5文献标识码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):于洋,王伟京,纪钢,周彤昕,高应龙(中国联通天津分公司,天津300143)YuYang,WangWeijing,JiGang,ZhouTongxin,GaoYinglong(ChinaUnicomTianjinBranch,Tianjin300143,China)于洋,王伟京,纪钢,周彤昕,高应龙5G共建共享边界优化案例与探讨网络优化NetworkOptimization引用格式:于洋,王伟京,纪钢,等.
5G共建共享边界优化案例与探讨[J].
邮电设计技术,2020(6):75-79.
752020/06/DTPT部分业务分流功能.
双锚点指2个运营商锚点站共享5G共享基站,各自连接原有核心网.
1.
11.
8GHz单锚点共享载波方案此方案为2运营商共用承建方锚点1.
8GHz载波,2类用户同时接入锚点作为主小区,分别接入各自EPC4G核心网(见图1).
1.
22.
1GHz单锚点独立载波方案此方案为2运营商共用承建方锚点站,各自使用2.
1GHz不同载波作为接入,2类用户同时接入锚点作为主小区,分别接入各自EPC4G核心网(见图2).
1.
3双锚点独立载波方案此方案为2运营商各自使用原有4G锚点站链接承建方5G共享基站,各自使用原有4G载波作为接入,2类用户同时接入锚点作为主小区,分别接入各自EPC4G核心网,中国电信和中国联通的4G基站及5G基站均需同厂家,4G基站改造量较少,可快速部署,但锚点站与5G站址可能出现位置偏差(见图3).
1.
4中国联通作为承建方在共建共享后的网络频段架构a)3.
5GHz定位:5G容量层,承载面向所有用户的大容量高速数据业务.
b)1.
8GHz/2.
1GHz定位:4G基础网络容量层及VoLTE语音,共建共享中作为NSA锚点,后续频谱动态共享,作为5G的底层.
c)900MHz定位:基础网络(LTE、NR、UMTS、NB)覆盖层,承载语音、NB-IoT等业务.
2中国联通共建共享环境下的后台参数配置中国联通和中国电信用户可基于PLMN和UE能力区分4类用户:中国联通NSA用户、中国联通4G用户、中国电信NSA用户、中国电信4G用户,可识别不同用户类型,执行差异化优化策略.
a)空闲态:通过广播消息中重选参数和RRCrelease中专用频点优先级对不同类型用户下发不同重选优先级,实现倾向性的重选策略.
图11.
8GHz单锚点共享载波方案图22.
1GHz单锚点独立载波方案图3双锚点独立载波方案电信(EPC)4G核心网联通(EPC)4G核心网电信承载网联通承载网是否共享承载网由共享区协商电信4G基站联通5G共享基站联通1.
8GHz共享基站联通4G用户联通、电信5G用户电信4G用户*2共享基站联通(EPC)4G核心网电信(EPC)4G核心网联通承载网电信承载网是否共享承载网由共享区协商联通4G基站电信5G共享基站电信现网2.
1GHz共享基站电信4G用户电信、联通5G用户联通4G用户*2共享基站电信4G用户联通4G基站联通4G用户电信4G基站电信(EPC)4G核心网联通(EPC)4G核心网5G共享基站*2*2电信5G用户联通5G用户于洋,王伟京,纪钢,周彤昕,高应龙5G共建共享边界优化案例与探讨网络优化NetworkOptimization76邮电设计技术/2020/06b)连接态:对4类用户设置不同的覆盖切换参数,数据业务实现倾向性的切换策略.
针对空闲态单锚点1.
8GHz共享载波边界:在边界区的中国电信承建区,中国电信和中国联通NSA用户,F1(中国电信承载区锚点载波)设置为最高专用优先级,F2(中国联通承载区锚点载波)设置为次高专用优先级.
在边界区的中国联通承建区,针对中国电信和中国联通NSA用户,F2设置为最高专用优先级,F1设置为次高专用优先级.
通过RRCrelease的IMMCI字段下发的专用优先级,选择最高专用优先级的锚点载波接入驻留,如果无法驻留,选择次高专用优先级锚点载波接入驻留.
针对连接态单锚点1.
8GHz共享载波边界:在边界区,存在切换关系的中国联通和中国电信1.
8GHz锚点小区之间互配F1与F2的异频邻区.
中国联通和中国电信NSA用户在边界区移动时发生1.
8GHz异频切换.
图4示出的是单锚点1.
8GHz共享载波边界.
针对空闲态单锚点2.
1GHz独立载波与单锚点1.
8GHz共享载波边界:在边界区的中国电信承建区,针对中国电信NSA用户,中国电信载波F1设置为最高专用优先级,共享载波设置为次高专用优先级;针对中国联通NSA用户,1.
8GHz专用载波F2设置为最高专用优先级,共享载波设置为次高专用优先级.
在边界区的中国联通承建区,针对中国电信NSA用户,F3设置为最高专用优先级,F1设置为次高专用优先级;针对中国联通NSA用户,F3设置为最高专用优先级,F2设置为次高专用优先级.
通过RRCrelease的IMMCI字段下发的专用优先级,选择最高专用优先级的锚点载波接入驻留,如果无法驻留,选择次高专用优先级锚点载波接入驻留.
针对链接态单锚点2.
1GHz独立载波与单锚点1.
8GHz共享载波边界:在边界区存在切换关系的中国联通和中国电信锚点小区之间互配中国电信独立载波与中国联通共享载波的异频邻区,以及中国联通独立载波与中国联通共享载波的异频邻区.
中国联通和中国电信NSA用户在边界区移动时发生异频切换.
图5示出的是单锚点2.
1GHz独立载波与单锚点1.
8GHz共享载波边界.
同厂家双连接场景边界空闲态优先驻留至本网载波,连接态时互相添加本网锚点载波小区之间的异频邻区.
图6示出的是同厂家双锚点独立载波边界.
3中国联通5G测试案例分析本次选取4个5G站点,6个锚点站点(2个4G站点不共站)进行5G共建共享单锚点连片测试.
站点选用中国联通承建1.
8GHz单载波共享频段组网方式.
5G载波使用中心频点号为636680.
图7示出的是共建共享组网策略.
表1示出的是组网使用的重选/切换策略.
3.
1理论参数配置与实际感知差异本次测试项目有5G接入测试、峰值速率测试、中图4单锚点1.
8GHz共享载波边界图6同厂家双锚点独立载波边界图5单锚点2.
1GHz独立载波与单锚点1.
8GHz共享载波边界中国联通承建区:中国电信NSA用户锚点载波F2中国联通NSA用户锚点载波F2中国电信承建区:中国电信NSA用户锚点载波F1中国联通NSA用户锚点载波F1边界区2.
1GHz2.
1GHz1.
8GHz共享锚点层F11.
8GHz共享锚点层F2850MHz900MHz3G1.
8GHz共享锚点层2.
1GHz锚点层中国电信承载区:中国电信NSA用户锚点载波F1中国联通NSA用户锚点载波F2中国联通承载区:中国电信NSA用户与中国联通NSA用户共享锚点载波F3边界层1.
8GHz850MHz900MHz3G中国联通承建区:中国电信NSA用户锚点载波F1中国联通NSA用户锚点载波F2边界区1.
8GHz锚点层(F2)中国电信承建区:中国电信NSA用户锚点载波F1中国联通NSA用户锚点载波F22.
1GHz锚点层(F1)1.
8GHz锚点层(F2)2.
1GHz锚点层(F1)1.
8GHz900MHz3G850MHz于洋,王伟京,纪钢,周彤昕,高应龙5G共建共享边界优化案例与探讨网络优化NetworkOptimization772020/06/DTPT850MHz①①①②②①③③④⑤⑥共享区非共享区非共享区同厂商中国联通NSA用户VoLTE业务直接在1.
8GHz上承载,无需回落中国联通普通用户无需定向重选/切换回非锚点.
1.
8GHz900MHz共享载波3.
5GHz1.
8GHz1.
8GHz1.
8GHz1.
8GHz850MHz900MHz国电信NSA用户VoLTE回迁、中国联通NSA用户VoLTE业务、中国电信普通用户回迁:重选/切换、中国联通NSA用户锚点切换/重选,共计6项,测试业务条目均成功.
中国联通NSA终端单独测试下载峰值速率可达到1194Mbit/s;中国电信NSA终端单独测试下载峰值速率可达到1109Mbit/s;中国联通和中国电信NSA终端一起测试下载峰值速率时,中国联通用户速率为621Mbit/s,中国电信用户速率为568Mbit/s.
中国联通NSA用户VoLTE测试:中国联通NSA终端占用锚点小区添加5GSCG,发起VoLTE语音电话,正常接通并且无杂音.
3.
2边界场景下切换问题本次测试针对各类型终端进行移动性条目测试,发现在跨运营商进行切换重选过程中出现若干问题.
问题一:中国电信NSA用户从中国联通锚点站通过X2切换方式不能切换到中国电信非锚点站.
中国电信NSA测试,从中国联通锚点站59091进行VoLTE业务向中国电信非锚点站120823切换,中国电信非锚点站回复切换准备失败,原因为protocol=1:TX2AP_CauseProtocol_Root_abstract_syntax_error_reject.
查看从中国联通锚点向中国电信非锚点的切换请求中携带了EN_DC指示与ConfigRelease,切换携带的信息无误.
切换请求中携带的私有信源为ignore,根据协议3GPPTS36.
423,作为目标侧中国电信非锚点站点应该忽略该私有信源,但是回复切换准备失败,需要排查拒绝原因.
经分析,原因是由于中国联通侧切换请求未携带LTE的QCI9的RLC配置导致切换失败.
使用SCG模式,对于SCG模式,NR只存在NRRLC承载,LTE上就没有对应的承载,所以在handoverrequest消息中没有QCI9的RLC配置.
解决方案为中国电信侧修改为支持SCG模式的X2切换模式,或中国联通侧修改为Split模式.
问题二:中国联通共享锚点基站在中国电信核心网侧标识错误PLMN.
5G共享载波测试过程中,中国电信NSA测试,在中国联通共享锚点小区进行VoLTE业务回切至中国电信非锚点小区正常,业务结束后中国电信NSA用户在非锚点小区下发定向切换事件,前台信令显示上报MR但一直不切向中国联通共享锚点小区;而核查中表1组网使用重选/切换策略图7共建共享组网策略序号①②③④⑤⑥策略基于覆盖的空闲态重选或连接态切换(同频/异频)NSA用户从非锚点定向重选/切换向锚点锚点覆盖空洞时NSA用户空闲态重选或连接态切换回非锚点(同频/异频)中国电信普通4G用户接入锚点时被定向回非锚点中国电信NSA发起用户语音业务时定向切换到中国电信小区中国电信NSA用户语音业务结束时快速切换回锚点网络优化NetworkOptimization于洋,王伟京,纪钢,周彤昕,高应龙5G共建共享边界优化案例与探讨78邮电设计技术/2020/06国联通侧共享锚点小区并未收到来自中国电信非锚点小区的切换请求.
由于是S1切换,联合中国电信核心网排查,发现非锚点小区发起向中国联通共享锚点小区的切换请求,但中国电信核心网回复非锚点小区切换准备失败,原因为un-knowntargetID.
经排查发现中国联通锚点基站在中国电信核心网标识为46011而不是46001,核心网与无线侧的PLMN协商是通过S1SETUP消息交互实现的,在S1SETUPREQUEST消息中携带eNodeB的PLMN.
共享锚点基站塘沽俊安北作为中国联通基站主PLMN配置为46001,核查发现该站在最初配置中国电信S1链路时配置了S1与PLMN的映射,而中国电信和中国联通共享载波锚点场景是不需要配置映射关系的,只有独立载波锚点场景才需要配置S1与PLMN映射.
该问题也在中国电信和中国联通共享开通当日的参数核查时及时发现并删除映射关系.
故第一次配通中国电信S1链路时,触发S1SETUP消息中携带了映射的中国电信的PLMN,在中国电信核心网上标识46011,而当日删除映射关系只是参数配置上的修改,并未重新触发S1SETUP流程.
闭塞→解闭塞到中国电信S1链路后,再次核查该站在中国电信核心网的标识显示为46001.
随后测试中国电信非锚点小区切换到中国联通锚点小区没有再出现un-knowntargetID问题.
4总结与展望面对5G网络日趋复杂的全新挑战,对5G网络优化工作提出了新要求.
一方面5G优化可使用4G已经形成的优化经验和参数配置成果,实现5G的快速建网;另一方面,从规划入手,结合5G现网优化工作总结新思路和新手段,形成5G结构、覆盖参数、性能等优化方法,大力推进4G/5G网络协同优化.
同时应积极推动5G网络优化变革,将5G网络优化、人工智能和网络大数据紧密结合,加快5G网络优化工作智能化和自动化.
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作者简介:于洋,工程师,硕士,主要从事无线网络集中/现场优化、大数据分析、智能巡优等工作;王伟京,工程师,硕士,主要从事移动网络无线优化和大数据分析工作;纪钢,高级工程师,硕士,主要从事移动网络规划和优化,口碑场景质量提升,5G共建共享优化等工作;周彤昕,工程师,学士,主要从事移动网络无线优化工作;高应龙,工程师,学士,主要从事移动网络优化相关工作.
于洋,王伟京,纪钢,周彤昕,高应龙5G共建共享边界优化案例与探讨网络优化NetworkOptimization79