5G优化案例：5G SA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

LTF图2-2系统拓扑2.2系统功能支持5G数据业务和语音业务；支持5GNR无线资源管理和移动性管理；扩展单元支持级联2级，延伸覆盖；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；支持灵活的小区合并和分裂；支持GPS、北斗、1588v2时钟同步；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：支持5G数据业务和语音业务；支持接入控制、拥塞控制、功率控制等无线资源管理功能；支持连接扩展单元和远端单元，实现覆盖的延伸；支持系统内/系统间的切换、重选等移动性管理功能；具备设备异常指示和接入单元管控功能；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；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:支持接入8个直连远端单元；支持通过光缆混合缆对直连远端单元进行供电；支持扩展下一级的扩展单元；实现各远端单元系统上行信号的合路和下行信号的广播；具备软件远程下载升级、远程监控等完善的网管操作功能;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：支持3400MHz〜3600MHz频段；支持NR100MHz信道带宽；⑶支持4T4R；具备设备状态指示灯指示功能；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；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省乂乂市天宁区飞龙东路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：

图3-1试点站址地理位置3.2硬件设计和施工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:图3-2系统设计图DP施工部署图如下：图3-3DP施工图

AU部署现场图片如下:图3-4AU安装图3.3资源规划和参数配置5G核心网资源规划见下表:类型参数名参数值5GC参数AMFIP1-主41.163.212.1AMFIP1-备41.163.212.2AMFIP2-主41.163.244.1AMFIP2-备41.163.244.2AMFIP3-主41.163.212.4AMFIP3-备41.163.212.5AMFIP4-主41.163.244.4AMFIP4-备41.163.244.5AMFSCTP端口号38412UPFIP41.163.224.193、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□: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:41.146.130.15G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:46011gNBID:13647878CellID:1TAC:13648641频点号：627264PCI:4285G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DMRS3449.46MHz62996462726430KHz428100MHz5:310:2:2上行双流下行4流23.4站点开通CU小区建立成功截图如下:卜CU_Ce(IStatusCanrieridPlmnldCellidCellStateC>ause1d.oO11口湖OODOCOM切的0口1Cgc加创Llti-SwuiceNULL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00%。终端接入成功示意图如下：

图4-1终端接入4.1.2Ping测试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:好点ping包测试Ping业务Log名(32byte)平均SS-RSRP平均SS-SINRPing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_UE1-72.6936.55100100100.00%2330174.1.3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PCIRSRPdBm(avg)SINRdB(avg)RANK下行平均速率Mbps备注1428-66.8334.164802.57

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SINR备注点位RSRPdBm（avg）dB（avg）RANK上行平均速率Mbps编号PCI1428-82.631.272146.3好点上行速率统计图如下:图4-3好点上行速率统计图4.2.2中点CQT测试中点下行速率统计见下表点位编号PCIRSRPdBm（avg）SINRdB（avg）RANK下行平均速率Mbps备注1428-91.4525.134784.79中点下行速率统计图如下:

T眈Sannta财AveragewgThie^ioldVirgnce■S5-R5RP睥-&8.C&■B3.3Q-Q1.43-D1..3L-03.LtEL距「55-3INR3022-B125,3423国质*NRPOCPThwghputOL?0Lg560754.79-90143Di时跖mHE^DQrirnHIO.-iWJ|刷.剧)RD.也:•Nd.RangCountPDFEF11(-INF,-110)口1O.M%z[-11(1-]OQ)0Q-00^O.OO'S3[-1DH-5D]57?93与，岛4[-W.-CCJ59633%100%5[BD.<TO)00.D0%3D0%6【-也却）ath衅IDO%7[-MrrlNF；lQ&.DIM100%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PCIRSRPdBm(avg)SINRdB(avg)RANK上行平均速率Mbps备注1428-93.2225.7291.86中点上行速率统计图如下:HetogrBinHO.R3HetogrBinHO.R3rifleBuntPDFtDF厂^]NR-L：oH|oD„DO%I^.OQ%2[-iia-ioo)0LDD*0.00%363613%lOOfe4[-5D.-6D]0D.DO%1D0K3[-BDzZD}0D-,DO%]Q0*6[-70r-6fl]0fl.ao%taau70a-.DO%]D0%TestDataSampleMaxMrAverageMedon^jbrstThreshdd^□rhnc*!!■55-RW63&曲M-90r22位朋-弭刷0成*汨割R由E27.S120.7525J25.7524.HL64卜NRPDCPThioughputUL711J7.33091.K121.W0图4-5中点上行速率统计图4.2.3差点CQT测试差点下行速率统计见下表点位编号PCIRSRPdBm(avg)SINRdB(avg)RANK下行平均速率Mbps备注1428-100.817.274483.51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PCIRSRPdBm（avg）SINR上行平均速率Mbps备注dB（avg）RANK1428-99.5619.38291.09差点上行速率统计图如下:图4-7差点上行速率统计图4.2.4CQT测试小结站点开通后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Mbps802.57上传速率Mbps146.3SS-RSRPdBm-78.35SS-SINR/34.16中点L下载速率Mbps784.79上传速率Mbps91.86J：|SS-RSRP：dBm|-93.22TOC\o"1-5"\h\zIISS-SINR}/]25.7ii下载速率]Mbps]483.15ii上传速率iMbpsi91.09!差点?fijiSS-RSRP!dBm!-100.8::SS-SINR!/、'、、、17.274.3DT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RSRP1饥期即嘿〉V-口•ISc-k-c-3m1饥期即嘿〉V-口•ISc-k-c-3m仲面安T5—吗心砰叫U町k<15m期网略fl]5^-1«Z5口女娘司瑚fli125啊0g问佩MWfgg[L3&X3祯花J固[L18时M?PDC?DLn碰:«3M；MO<-s<I啊0g问佩MWfgg[L3&X3祯花J固[L18时M?PDC?DLn碰:«3M；MO<-s<IOu<-x<6£Kl:6QQy.:rv硕!#eoo<-k<un口!•kuno(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直方图图4-9下行DT测试数据统计直方图4.3.2上行DT测试上行DT测试的RSRP、SINR、速率轨迹图如下：(a)(b)DT测试上行RSRPDT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直方图图4-11上行DT测试数据统计直方图4.3.3DT测试小结站点开通后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：S2.S1-P5.W-B3A+站JI刈-^9n-JMMr虹cm-30^(□Xo.wsf构口福中｝OaXo.oa%J(□Jfaoa对Si-:lw-c-k-m-UQO<"X《-ID—Y.xY旬-7Qs<-ea孚.七0（a）DT测试遍历cm-30^(□Xo.wsf构口福中｝OaXo.oa%J(□Jfaoa对•-13W=wYT-3<-k■:3-♦亦FN•gansfflXO.OO^)EXooont)fflXOJXr^fr)3X0Am)[05(0.00^)[瞄缶•-13W=wYT-3<-k■:3-♦亦FN•gans4.6测试总结序号测试项目测试结果1NR小区建立NR小区建立！12NR终端接入华为Mate20X、华为mate30等终端接入正常3