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5G 網絡優化大(dà)有可爲

時間:2020-06-01 15:46:46來源:西安提米科技浏覽:

5G的願景與需求,是有效應對未來爆炸性的移動數據流量增長、海量的設備連接、不斷湧現的各類應用場景及新業務,也是與行業深度融合,滿足垂直行業終端互聯的各種需求,真正實現“萬物(wù)互聯”。5G時代,運營商(shāng)将面臨網絡複雜(zá)化、體(tǐ)驗個性化、業務多樣化的挑戰。

5G商(shāng)用牌照發放(fàng)之後,5G網絡規劃、設計、工(gōng)程建設、網絡優化工(gōng)作被提上日程。5G标準仍在持續完善中(zhōng),目前處于5G商(shāng)用初期,主要圍繞eMBB(增強移動寬帶)業務開(kāi)展相關試點和建設,URLLC(超可靠低時延通信)和mMTC(海量機器類通信)場景将在下(xià)一(yī)階段實現,現階段網絡優化工(gōng)作主要針對eMBB場景。5G網絡優化的目标是最大(dà)化用戶價值,實現覆蓋範圍、容量和價值的最佳組合。通過5G網絡優化,運營商(shāng)可以提高利潤率,節省成本,提高網絡運營指标和運營質量,使網絡處于最佳運行狀态;用戶可以獲得更好的體(tǐ)驗和感知(zhī)度,獲得超高速率、超低時延、海量連接的多場景一(yī)緻性體(tǐ)驗。

5G網絡優化現狀

5G網絡組網原則:以SA(獨立組網)爲目标架構,現階段采用NSA(非獨立組網)方案,硬件設備具備支持NSA/SA能力,同時業界加快推進SA産業的發展與成熟,過渡期适度部署NSA網絡。待SA産業成熟時,現網基站由NSA軟件升級至SA或NSA/ SA雙模。

覆蓋目标與區域:以用戶爲中(zhōng)心、結合個人客戶(2C)/政企客戶(2B)分(fēn)布,優先實現高流量高價值熱點區域、品牌宣傳區和行業應用區的5G網絡覆蓋。同時應充分(fēn)考慮各地區經濟發展的差異性,根據當地的具體(tǐ)情況确定相應的業務類型和服務等級,并最終确定建網标準、覆蓋目标與區域。建網标準的制定需匹配5G主流發展業務,牽引和指導網絡規劃及網絡優化。

網絡工(gōng)程建設:過渡期部署NSA網絡,結合其特點可充分(fēn)利用現有資(zī)源,最大(dà)程度降低對現有網絡的影響,5G網絡目前主要承載數據業務,而語音業務仍由4G網絡承載。保障優先級依次爲語音、4G數據業務、5G業務。

網絡規劃與優化:網絡規劃與優化是相輔相成的,是網絡建設的兩個關鍵階段。識别價值區域,實現精準站點規劃對網絡實際部署起指導作用,網絡優化可以根據實際的網絡環境進行調整,以用戶感知(zhī)爲導向,以市場營銷爲目标對規劃進行優化,以保證網絡的質量。

5G網絡建設初期,5G網絡優化要确保高質量入網,做好工(gōng)程優化、NR覆蓋優化和4G與5G協同優化。

現階段5G網絡優化存在的問題和挑戰

5G基站共建共享增加網絡優化複雜(zá)性。

2019年9月,中(zhōng)國聯合網絡通信有限公司與中(zhōng)國電(diàn)信股份有限公司共同簽署了《5G網絡共建共享框架合作協議書(shū)》。根據協議,雙方将合作建設5G接入網絡,共享5G頻(pín)譜資(zī)源,各自分(fēn)别建設5G核心網。中(zhōng)國聯通與中(zhōng)國電(diàn)信在全國範圍内劃定區域,進行分(fēn)區建設,根據協議要求,誰建設、誰投資(zī)、誰維護、誰承擔網絡運營成本。

5G基站共建共享分(fēn)爲獨立載波和共享載波兩種模式。

獨立載波:配置兩個載波,在不同載波上廣播各自的網絡号;小(xiǎo)區獨立,各家調度各自的獨立頻(pín)率資(zī)源,不存在資(zī)源上互相争搶的情況,不需要考慮資(zī)源分(fēn)配策略;網絡管理方便,運營商(shāng)分(fēn)别管理各自的小(xiǎo)區,易獨立優化參數,網絡性能好;用戶體(tǐ)驗有保障,可獨立發展自己的業務,可實現端到端業務體(tǐ)驗保障。

共享載波:配置一(yī)個載波,雙方共享;小(xiǎo)區共享,具體(tǐ)參數需雙方協商(shāng)配置,邊界存在異頻(pín)組網,引入異頻(pín)切換,會降低網絡的性能;需要協商(shāng)分(fēn)配空口資(zī)源,協商(shāng)QoS策略,對用戶體(tǐ)驗有制約;網絡管理複雜(zá),共享方難以管理;業務發展存在争搶空口資(zī)源的問題。

5G基站共建共享将帶來諸多網絡優化挑戰。

網絡容量方面,現有的4G載波,在載波共享後,容量能否滿足業務發展需求?資(zī)源分(fēn)配和調度方面,共享載波中(zhōng),在無線資(zī)源緊張的情況下(xià),如何進行資(zī)源分(fēn)配和調度,雙方的QoS業務等級設置不一(yī)緻如何處理,對專屬的一(yī)些流量業務如何保證?網絡管理方面,共建共享雙方是否有效參與管理無線網絡的相關參數,如何保障網管的有效性?

因此,采用何種模式進行5G基站共建共享,便于網絡管理,合理分(fēn)配網絡資(zī)源,協商(shāng)QoS策略,促進端到端業務發展,是中(zhōng)國電(diàn)信和中(zhōng)國聯通關心的重要問題。

5G Massive MIMO(大(dà)規模多天線)提升網絡優化難度。

5G Massive MIMO相較于4G波束組合更多、波束更窄、場景更加複雜(zá)。5G NR廣播多波束掃描、5G子載波寬度和時隙數可以靈活配置,業務的垂直維包絡很寬,廣播波束垂直維也相對較寬。

5G與4G波束差異帶來3大(dà)差異:幹擾特征、重疊覆蓋、優化手段。5G由于垂直維較寬,在小(xiǎo)區間重疊區會比4G更大(dà);5G沒有CRS幹擾,在輕載下(xià)基本沒有幹擾;4G在空載下(xià)仍有CRS幹擾問題;5G網絡優化将以波束優化爲主,而4G網絡優化以RF優化爲主。

Massive MIMO帶來多樣化場景化波束,能适配多種不同場景,同時天線參數調整可能性大(dà)量增加,可實現超千種波束組合,通過人工(gōng)判斷很難實現。面對高達幾百種乃至成千上萬種的參數組合,通過人工(gōng)的方式去(qù)找出參數最優值幾乎不可能,必須找出新的解決辦法。

4G與5G長期共存,業務連續性是網絡優化的重點。

4G網絡短期内不會被淘汰,将與5G網絡長期共存,互爲補充。5G發展初期,網絡覆蓋不連續,5G網絡主要承載數據業務,由于VoNR還未成熟,Volte作爲全網統一(yī)的語音承載方式,話(huà)音通過回落到4G網絡由VoLTE進行承載,5G用戶的語音體(tǐ)驗不受影響。待到5G發展成熟,适時引入VoNR,提升5G用戶的語音體(tǐ)驗。

運營商(shāng)選擇先在城市建設5G網絡,而在廣闊的農村(cūn)地區繼續用4G網絡提供服務,4G網絡作爲覆蓋的延伸和補充,能夠降低5G網絡的建設投入,減輕運營商(shāng)的投資(zī)壓力。當前階段,5G網絡覆蓋不連續,4G和5G間業務連續性及互操作優化将是5G網絡優化的工(gōng)作重點。

5G網絡優化應對策略

引入動态頻(pín)譜共享技術促進5G共建共享。

在5G網絡中(zhōng),動态頻(pín)譜共享技術打破傳統靜态頻(pín)譜分(fēn)配方法的局限,結合時-頻(pín)-空多維頻(pín)譜的動态分(fēn)配,促進頻(pín)譜資(zī)源利用更智能、更高效、更靈活。動态頻(pín)譜共享技術具有跨越不同系統或者不同網絡的最佳管理功能和頻(pín)譜配置,具有智能接入網絡及網絡間切換的自适應功能,可有效實現靈活、髙效、動态的頻(pín)譜利用,幫助運營商(shāng)快速、經濟地實現5G網絡廣覆蓋,解決運營商(shāng)頻(pín)譜資(zī)源飽和或閑置的問題,高效利用現有的頻(pín)譜資(zī)源,提升頻(pín)譜利用率,爲用戶帶來良好的體(tǐ)驗。

頻(pín)譜共享技術能夠兼容數據庫、載波聚合、無線資(zī)源管理等相關技術,解決多種業務場景的系統接口、架構、空口技術、幹擾控制管理等技術問題。推進新的頻(pín)譜管理理念,促進現有網絡能力提升,用來解決系統間和小(xiǎo)區間的負荷均衡問題,提升用戶體(tǐ)驗速率,支撐和管理超密集網絡覆蓋,滿足5G大(dà)頻(pín)譜需求。

現階段,中(zhōng)國電(diàn)信及中(zhōng)國聯通正在研究利用中(zhōng)國電(diàn)信FDD LTE 2.1G頻(pín)段和中(zhōng)國聯通WCDMA2.1G頻(pín)段,和NR兩制式之間動态頻(pín)譜共享。

引入智能優化平台進行Massive MIMO技術優化。

引入智能優化平台,MIMO Pattern可基于DT測試數據、MR數據和設定的網絡優化目标,對SSB弱覆蓋、sinr質差問題、重疊覆蓋、越區覆蓋等覆蓋問題進行識别,通過對現網數據的采集、分(fēn)析、整理和标注,通過智能優化平台,利用Pattern和RF參數叠代尋優,收斂到最優參數組合,輸出參數調優結果和預測增益,給出垂直波寬、數字傾角和機械傾角的調整方向來提升覆蓋優化質量,滿足更精準的覆蓋要求,降低幹擾,改善信号質量。

4G與5G切換協同優化提高業務體(tǐ)驗。

5G NSA網絡和4G LTE網絡錨點息息相關,控制面必須通過LTE側,用戶面可通過5G NR側,也可通過LTE側到5G核心網。對于網絡優化來說,4G與5G協同優化包括三大(dà)方面:4G與5G錨點小(xiǎo)區駐留策略的協同優化、4G與5G NR切換的協同優化、4G與5G參數一(yī)緻性協同優化。

4G與5G錨點小(xiǎo)區駐留策略的優化方案:5G終端接入非錨點小(xiǎo)區,通過空閑态錨點駐留策略和連接态錨點定向切換策略,保證5G商(shāng)用終端及時遷移到錨點小(xiǎo)區。錨點優先級需要進行詳細設計并優化,确保5G終端可以從非錨點小(xiǎo)區切換到錨點小(xiǎo)區,并在錨定小(xiǎo)區穩定駐留。

4G與5G NR切換的協同優化:NSA組網環境下(xià),由于5G NR錨點同4G LTE、5GNR間的切換必須進行LTE錨點間的切換,LTE錨點切換失敗将會引起5G NR的切換失敗,因此做好LTE錨點的網絡優化是NR切換的前提。

4G與5G參數一(yī)緻性協同優化:在LTE錨點小(xiǎo)區上有很多控制面相關參數來控制NR的接入和資(zī)源管理,LTE錨點小(xiǎo)區和5G NR小(xiǎo)區兩方面的參數需協同優化。

對此,對4G與5G切換協同網絡優化的三點建議:首先,保證錨點4G網絡的切換成功率,切換關系合理;其次,4G和5G 1∶1組網,保證5G網絡覆蓋連續性;最後,5G覆蓋優化目标是和錨點LTE同覆蓋,4G覆蓋如果有調整,5G同步跟進調整。

5G網絡優化的發展方向

5G時代,機器學習與人工(gōng)智能可作爲強大(dà)引擎,助力5G網絡優化。利用人工(gōng)智能工(gōng)具,可以快速發現網絡中(zhōng)存在的問題并分(fēn)析定位,确定解決方案,大(dà)幅提升效率。人工(gōng)智能技術爲5G系統的設計及網絡優化提供了超越傳統理念和性能的可能性,目前已成爲業界重點關注的研究方向。ITU、3GPP等組織均已提出5G與AI相結合的研究項目,我(wǒ)(wǒ)國運營商(shāng)、通信設備商(shāng)、網絡優化服務商(shāng)也在積極地探索、研究智能網絡優化平台和工(gōng)具。5G網絡優化、大(dà)數據和人工(gōng)智能的結合,是未來5G網絡優化的必然選擇。

總工(gōng)點評

5G作爲“新基建”,其建設與應用已上升爲國家戰略。5G網絡優化作爲5G産業鏈中(zhōng)的重要組成部分(fēn),越來越受到業界的關注,5G網絡優化大(dà)有可爲。如何将5G、大(dà)數據、AI技術、網絡優化技術有效結合,引入智能網絡優化平台,推進5G網絡優化技術持續創新,大(dà)力發展智能網絡優化技術,構建更高質量網絡是今後探索的重點。

——中(zhōng)通服咨詢設計研究院有限公司總工(gōng)程師 朱晨鳴