5G优化案例5G SA扩展型云小站创新组网案例.docx
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5G优化案例5GSA扩展型云小站创新组网案例
5GSA扩展型云小站创新组网案例
【摘要】
随着5G正式商用，5G室分覆盖的建设需求日益增强，5G室分的产品及解决方案也在不断地丰富，对各种解决方案进行充分验证和对比是一项重要的工作。
XX电信试点的5GSA扩展型云小站是一种基于O-RAN开放平台的5G产品，支持SA独立组网，采用三级架构、有源微功率远端的产品形态设计，符合数字化室分的标准要求，可用作未来室分建设的可选创新方案。
本案例验证了基于5GSA扩展型云小站创新组网的产品功能、性能以及工程可实施性等事项，上下行速率、ping时延等关键质保契合目前应用需求。
一、案例背景
商务楼宇、大型商超等室内场景的5G深度覆盖将是未来几年的5G组网重点工作之一，5G室内场景的深度覆盖方案主要有传统无源室分、传统有源室分两大类，目前，这两大类方案分别存在如下优劣势：
⏹传统无源室分：
（1）NR3.5G无源室分
✓优势：
NR3.5G下行带宽大，可用终端多；
✓劣势：
存量室分不支持直接合路，天馈需要重建，导致5G天馈系统成本投入大；3.5GHz频段无线信号的馈线损耗传播偏大、墙壁穿透损耗和空气传播损耗偏大，间接导致5G信源成本投入大。
（2）NR2.1G无源室分
✓优势：
存量室分可以支持直接合路，天馈系统无需重新进行成本投入；2.1GHz频段无线信号的馈线损耗传播、墙壁穿透损耗和空气传播损耗适中，5G信源成本投入适中；
✓劣势：
NR2.1G下行带宽小，可用终端少；需要电信、联通进行室内外2.1GHz无线频段清频、重耕。
⏹传统有源室分：
华为Lampsite、中兴Qcell等传统设备厂家的有源室分优劣势如下：
✓优势：
NR3.5G下行速率高，并可按需进行小区扩容；
✓劣势：
设备单位成本高，并且进行2G、4G、5G多频多模组网时需要额外投入更多成本；型号多，硬件通用性低，组网复杂。
因此，基于目前现状，XX电信积极探索具备成本适中、满足5G业务基本需求的新型组网方案。
在省公司指导下，XX电信开展了京信5GSA扩展型云小站组网试点。
二、方案原理
在4G皮基站产品成功经验基础上，京信等设备厂家开发了5GSA云小站/皮基站，提供不同于传统无源室分、传统有源室分的5G差异化解决方案。
2.1系统架构
京信5G扩展型云小站是一种小型、低功率、分布式小基站，采用数字化技术，基于光纤承载无线信号传输和分布的微功率5G室内覆盖方案，由5G接入单元（AU）、扩展单元（SW）、远端单元（DP）组成。
其中接入单元和扩展单元通过光纤连接，扩展单元和远端单元通过光电混合缆连接。
系统架构图如下：
图2-1系统架构
该方案设备支持SA组网，系统拓扑如图所示
2.2系统功能
图2-2系统拓扑
（1）支持5G数据业务和语音业务；
（2）支持5GNR无线资源管理和移动性管理；
（3）扩展单元支持级联2级，延伸覆盖；
（4）扩展单元可通过光电混合缆接入8个远端单元，远端单元通过光电混合
缆供电；
（5）支持灵活的小区合并和分裂；
（6）支持GPS、北斗、1588v2时钟同步；
（7）支持设备软件远程升级、远程监控、拓扑呈现、告警和KPI上报等完善的网管功能。
2.3技术规格
2.3.15G接入单元（AU）
5G接入单元（AU）的外观图如下：
图2-3AU外观
5G接入单元（AU）的主要功能为：
（1）支持5G数据业务和语音业务；
（2）支持接入控制、拥塞控制、功率控制等无线资源管理功能；
（3）支持连接扩展单元和远端单元，实现覆盖的延伸；
（4）支持系统内/系统间的切换、重选等移动性管理功能；
（5）具备设备异常指示和接入单元管控功能；
（6）支持扩展单元和远端单元的配置、查询、升级等网管操作功能；
（7）具备软件远程下载升级、告警和KPI上报等完善的网管操作功能。
2.3.25G扩展单元（SW）
5G扩展单元（SW）的外观图如下：
图2-4SW外观
5G扩展单元（SW）的主要功能为：
（1）支持接入8个直连远端单元；
（2）支持通过光缆混合缆对直连远端单元进行供电；
（3）支持扩展下一级的扩展单元；
（4）实现各远端单元系统上行信号的合路和下行信号的广播；
（5）具备软件远程下载升级、远程监控等完善的网管操作功能；
（6）具备设备状态指示灯指示功能。
2.3.35G远端单元（DP）
5G远端单元（DP）的外观图如下：
图2-5DP外观
5G远端单元（DP）的主要功能如下：
（1）支持3400MHz~3600MHz频段；
（2）支持NR100MHz信道带宽；
（3）支持4T4R；
（4）具备设备状态指示灯指示功能；
（5）具备软件远程下载升级、参数查设、告警和KPI上报等完善的网管操作功能；
（6）即插即用，支持光电混合缆远程供电、自配置功能，实现快速简单的开站和维护。
三、方案部署
3.1站点概况
本次创新组网案例站址为XX分公司的铁北电信大院无线维护中心，位于XX省XX市天宁区飞龙东路691号大院内，是1F为机房，2楼和3F为办公区，覆盖面积约,800m2，用户数将近100人，其地理位置如图所示：
3.2硬件设计和施工
图3-1试点站址地理位置
DP主要部署在3楼中间走廊，SW部署在3楼工作室内，AU部署在1楼机房内，系统设计图如下：
DP施工部署图如下：
图3-2系统设计图
图3-3DP施工图
AU部署现场图片如下：
3.3资源规划和参数配置
图3-4AU安装图
5G核心网资源规划见下表：
类型
参数名
参数值
5GC参数
AMFIP1-主
41.163.212.1
AMFIP1-备
41.163.212.2
AMFIP2-主
41.163.244.1
AMFIP2-备
41.163.244.2
AMFIP3-主
41.163.212.4
AMFIP3-备
41.163.212.5
AMFIP4-主
41.163.244.4
AMFIP4-备
41.163.244.5
AMFSCTP端口号
38412
UPFIP
41.163.224.193、
41.163.192.65、
5G传输网资源规划见下表：
类型
参数名
参数值
5GPTN/IPRAN传输资源
PTN/IPRAN端口:
铁北局5G-A-1-0/1/0
业务VLAN号:
40
业务VLANIP:
41.146.130.53
业务子网掩码:
24
业务默认网关IP:
41.146.130.1
5G无线资源规划见下表：
类型
参数名
参数值
5G基站参数资源
PLMN:
46011
gNBID:
13647878
CellID:
1
TAC:
13648641
频点号：
627264
PCI:
428
5G无线参数配置见下表：
频率
频点
SSB频点
子载波间隔
PCI
带宽
时隙配比
特殊时隙配比
层配置
下行DMRS
3449.46MHz
629964
627264
30KHz
428
100MHz
5:
3
10:
2:
2
上行双流下行4流
2
3.4站点开通
CU小区建立成功截图如下：
图3-5CU小区建立
DU小区建立成功截图如下：
图3-6DU小区建立
四、网络测试
5G扩展型云小站开通后，制定了详细的无线网络测试方案，对测试结果进行分析。
4.1接入和Ping测试
4.1.1终端接入测试
使用华为Mate30终端进行测试，选择SA网络模式均可接入到SSB:
627264PCI：
4285G云小站网络，接入功能正常接入成功率100%。
终端接入成功示意图如下：
4.1.2Ping测试
图4-1终端接入
好点ping包测试
Ping业务
Log名（32byte）
平均
SS-RSRP
平均
SS-SINR
Ping尝试次数
Ping成功次数
Ping成功率
Ping平均时延
（ms）
Ping最大时延
（ms）
Ping最小时延
（ms）
三楼ping_1111-195126_UE1_UE1
-72.69
36.55
100
100
100.00%
23
30
17
测试采用深圳服务器地址：
59.37.73.6Ping100次。
32byte最大时延30ms，最小时延17ms，平均时延23ms。
统计结果见下表：
4.1.3测试小结
5G云小站开通后小区正常建立，使用商用终端和测试终端均能正常接入，接入成功率100%；ping59.37.73.6深圳服务器平均时延是23ms（32byte）。
4.2CQT测试
4.2.1好点CQT测试
好点下行速率统计见下表
点位
编号
PCI
RSRP
dBm（avg）
SINR
dB（avg）
RANK
下行平均速率
Mbps
备注
1
428
-66.83
34.16
4
802.57
好点下行速率统计图如下：
图4-2好点下行速率统计图
好点上行速率统计见下表
点位编号
PCI
RSRP
dBm（avg）
SINR
dB
（avg）
RANK
上行平均速率
Mbps
备注
1
428
-82.6
31.27
2
146.3
好点上行速率统计图如下：
4.2.2中点CQT测试
图4-3好点上行速率统计图
中点下行速率统计见下表
点位
编号
PCI
RSRP
dBm（avg）
SINR
dB（avg）
RANK
下行平均速率
Mbps
备注
1
428
-91.45
25.13
4
784.79
中点下行速率统计图如下：
图4-4中点下行速率统计图
中点上行速率统计见下表
点位编号
PCI
RSRP
dBm（avg）
SINR
dB
（avg）
RANK
上行平均速率
Mbps
备注
1
428
-93.22
25.7
2
91.86
中点上行速率统计图如下：
4.2.3差点CQT测试
图4-5中点上行速率统计图
差点下行速率统计见下表
点位
编号
PCI
RSRP
dBm（avg）
SINR
dB（avg）
RANK
下行平均速率
Mbps
备注
1
428
-100.8
17.27
4
483.51
差点下行速率统计图如下：
图4-6差点下行速率统计图
差点上行速率统计见下表
点位编号
PCI
RSRP
dBm（avg）
SINR
dB
（avg）
RANK
上行平均速率
Mbps
备注
1
428
-99.56
19.38
2
91.09
差点上行速率统计图如下：
4.2.4CQT测试小结
图4-7差点上行速率统计图
站点开通后CQT测试满足要求，测试合格，测试数据统计结果见下表：
好点
下载速率
Mbps
802.57
上传速率
Mbps
146.3
SS-RSRP
dBm
-78.35
SS-SINR
/
34.16
中点
下载速率
Mbps
784.79
上传速率
Mbps
91.86
SS-RSRP
dBm
-93.22
SS-SINR
/
25.7
差点
下载速率
Mbps
483.15
上传速率
Mbps
91.09
SS-RSRP
dBm
-100.8
SS-SINR
/
17.27
4.3DT测试
4.3.1下行DT测试
下行DT测试的RSRP、SINR、速率轨迹图如下：
（a）DT测试下行遍历RSRP
（b）DT测试下载SINR
（c）DT测试下行遍历速率图4-8下行DT测试轨迹图
下行DT测试的RSRP、SINR、速率统计直方图如下：
（a）DT测试下行RSRP直方图
（b）DT测试下行SINR直方图
（c）DT测试下行PDCP直方图
4.3.2上行DT测试
图4-9下行DT测试数据统计直方图
上行DT测试的RSRP、SINR、速率轨迹图如下：
（a）DT测试上行RSRP
（b）DT测试上行SINR
（c）DT测试上行速率图4-10上行DT测试轨迹图
上行DT测试的RSRP、SINR、速率统计直方图如下：
（a）DT测试上行RSRP直方图
（b）DT测试上行SINR直方图
（c）DT测试上行PDCP直方图
4.3.3DT测试小结
图4-11上行DT测试数据统计直方图
站点开通后DT测试上行峰值速率224.14Mbps、上行平均速率127.35Mbps，下载峰值速率1117.57Mbps、下载均值速率806.89Mbps，NR覆盖率100%，覆盖区域内能满足用户需求。
4.4Speedtest速率测试
使用华为MATE30在不同时间多次测试XX电信5Gspeedtest服务器，下载速率均大于800Mbps，上传速率大于120Mbps。
测试结果截屏如下：
图4-12Speedtest测试结果
4.5楼层穿透测试
DP安装在3楼走道天花内，此时在2楼走道测试，5G信号强度SS-RSRP
均约-84dBm,SS-SINR均值是31.27dB。
在2楼进行DT遍历测试的RSRP、SINR轨迹图如下：
（a）DT测试遍历SS-RSRP
（b）DT测试遍历SS-SINR
4.6测试总结
图4-132楼DT遍历测试轨迹图
序号
测试项目
测试结果
1
NR小区建立
NR小区建立
2
NR终端接入
华为Mate20X、华为mate30等终端接入正常
3
DTRSRP测试
均值-75.51dBm
4
DTSINR测试
均值30.53dB
5
DT下载速率测试
最大值为1117.57Mbps，均值806.89Mbps（深圳服务器）
6
DT上传速率测试
最大值为224.14Mbps，均值127.35Mbps（深圳服务器）
7
ping包测试
开通后ping包平均时延23ms（深圳服务器），无丢包
经过接入测试、Ping包测试、CQT测试、DT测试、Speedtest测试等，验证了5GSA扩展式云小站在终端接入、覆盖性能、上下行吞吐速率、时延等方面均满足5G业务要求。
五、应用价值
通过对京信5GSA扩展式云小站创新组网试点，验证了该新型产品方案可满足正常的5G室内场景的eMBB业务要求，覆盖区域内RSRP、SINR、上下行速率跟主流设备厂家传统5G有源室分产品相当。
5GSA扩展式云小站可以满足公众用户正常5G通信需求，对于中等人群密度的存量楼宇场景（例如餐饮、办公、商场等），该产品可作为解决5G深度覆盖问题的推荐方案之一。
六、后续建议
京信5GSA扩展式云小站跟主流设备厂商的传统有源室分产品相比（例如：
华为Lampsite、中兴Qcell等），建议后续在如下方面进行优化或进一步验证：
●AU可接入的SW数量相对少（只有4个），这样会消耗较多5G传输网设备端口资源，建议后续进行优化；
●网管可观可控的稳定性需要进一步验证；
●跟主流设备厂商的5G宏站网络协同进行插花式组网时，异厂家、异架构5G网络之间的重选、切换效果需要进一步验证；
●跟主流设备厂商的4G网络进行异系统互操作的效果需要进一步验证。
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