5G优化案例:创新ToB业务支撑政企5G战略订单规模签约
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创新ToB业务支撑政企5G战略订单规模签约
XX无线网络优化中心
XX
XX年XX月
目 录
一、 问题描述 ........................................................................................................................... 3
二、 分析过程 ........................................................................................................................... 3
三、 解决措施 ........................................................................................................................... 3
四、 经验总结 ........................................................................................................................... 3
创新ToB业务支撑政企5G战略订单规模签约
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【摘要】XX公司创新以需求倒逼方案,化业务支撑需求为网络能力需求的工作思路,从组网架构、性能优化、业务实现三个方面入手,创新量体裁衣、分类专用的组网架构和“2+3+2”特性优化手段组合拳,总结出一套对上行高带宽需求、下行高带宽需求、低时延需求三大类典型ToB业务的体系化支撑,支撑省政企顺利拿下数近10个5G战略合作大单。
【关键字】ToB保障 需求倒逼 特性优化
【业务类别】优化方法、核心网、其他
一、问题描述
集团公司在5G发展中提出了以业务需求为驱动,积极推动5G与垂直行业融合、构筑健壮5G生态圈的战略构想,并指明了5G创新向“泛网络智能、广业务生态、精智慧运营”的方向发展。
在5G建网初期,XX电信政企部门的战略是紧抓行业客户,做好ToB业务市场宣传,通过多场景、多业务类型的5G应用演示提升影响力,争取与更多行业用户签订5G战略合作大单。
面对政企部门行业应用的需求,XX无线作为5G无线网络质量的排头兵人,亟需从5G高效组网、网络性能提升和业务演示支撑方面建立一套端到端的体系化创新解决方案,实现对业务展示的快速支撑,为签订行业战略大单提供网络侧的坚实支撑。
二、分析过程
首先是以终为始、需求倒逼、逐层分解。
创新点1:以需求倒逼方案,化业务支撑需求为网络能力需求。
从行业客户的ToB业务特点出发,将业务需求分解为3类对网络的支撑需求,一是上行高带宽需求,如远程厂房监控、远程矿山巡检、长江汛情监控、360实况直播等;二是下行
高带宽需求,如景区高清体验、多路4K点播、VR云端游戏等;三是低时延需求。远程遥控驾驶、车辆自动编队、机械手臂控制等。
图1 业务支撑需求分解图
其次,立足能力、切入网络、层层递进。
立足分解出的三类网络能力需求,从组网架构、性能优化、业务实现三个方面入手,打造最终支撑体系。组网架构是基础,网络优化是提升,业务实现是成果。
创新点2:量体裁衣组网架构
图2 灵活网络架构示意图
量体裁衣、分类专用。针对三类能力需求,灵活配置变换终端侧、无线侧、核心侧与业务平台的对接方式,实现基于业务的网络平台有机融合,实现每类业务专用设定,打造便捷
灵活的组网架构。
创新点3:创新“2+3+2”特性优化手段组合拳
在构建好的5G网络组网基础上,针对上行速率、下行速率、更低时延三类网络关键性能,在常规的覆盖、参数等优化手段外,从波束赋型、RANK、SRS赋权等5G新技术特性入手,开展优化手段创新,实施性能深度挖潜,构建立体优化体系。
一是创新“2调优法-立体波束调优+时隙配比调优”手段提升上行速率性能;二是创新“2控制法- RANK流间功控、AMC环控”提升下行性能;三是创新“2跟随法:基于SRS的最优波束跟随策略+最优HARQ进程适配策略”等手段提升时延性能。
图3 创新网优手段组合
创新点4:快速搭建业务演示终端平台
以贴近业务、贴近用户为思路,根据需保障业务类型的特点,灵活搭建各类5G终端演示平台,体现网络优势。
图4 典型业务与终端快速对接适配
三、解决措施
1. 基于业务支撑、量体裁衣的灵活5G网络架构
核心侧:针对三类业务需求的场景,主要对接的业务类型如视频监控、VR互动等虽然很多,但此类业务都有一个共同点,即需要搭建专用的流媒体服务器,因此,在核心侧创新思路,将支撑业务演示的流媒体平台直接部署在核心网内,与5G核心网服务器无缝对接,可以使得业务演示服务器获得核心网的最大资源、最低时延和最高传输效率,即保证流媒体等业务能力展示最大化,又一步到位让核心网侧具备了绝大部分业务需求的能力。
无线侧:上行速率需求高的业务类型,主要是部署在户外的视频采集系统的监控视频上传,且均是定点覆盖的需求。因此针对上行速率需求类型,通过在室外覆盖部署64T64R大规模阵列一体化基站设备,即射频单元和天线单元合二为一的AAU形态,通过软件和硬件相结合的方式增强立体覆盖,使得保证室外覆盖效果和速率能力同时具备;下行速率需求的业务类型,主要是部署在室内的大屏幕高清显示、VR互动游戏等,因此在室内覆盖方面,通过灵活布设微微站Prru设备组网,以BBU+RHUB+Prru的方式实现室内分布系统的数字化,其中远端BBU与RHUB间光纤连接,RHUB部署在室内通过网线连接Prru,并提供供电,Prru发生信号。单个Prru发射功率100mW,覆盖范围约为30米,最大为4T4R模式,下行速率可达到1.61Gbps(终端为4R),充分保证室内业务流量;低时延需求的业务类型主要是远程车辆操控类,该业务类型要求在一定的室外范围均有5G覆盖且时延足够小,因此将室外多个站点进行同小区合并,最大限度的减少信号的切换,以保证时延感知。
图5 业务保障无线侧组网
2.“2调优+2控制+2跟随”的三双特性优化手段组合拳
2.1 “2调优法-立体波束调优+时隙配比调优”
(1)立体波束调优:上行速度性能与信号覆盖质量强相关,因此加强覆盖是提升上行的最高效手段。针对5G的立体多波束特性,结合上行速率性能主要集中在室外覆盖场景的特点,针对典型的高层、低层楼宇进行波束规律调优,找出最优波束配置,确保覆盖效果最佳。
具体操作方法:水平110度+垂直12度波束适配17层以下中低层高度楼宇;垂直25度波束适配20至34层左右的高层楼宇。
具体分析过程:针对中低层楼宇垂直波束选择12度,水平波束选择110度,距离基站150米范围时RSRP均值-89.6dBm,既能保证低层覆盖,也能保证中层的较好覆盖;针对高层楼宇,垂直波宽选择25度覆盖效果最佳,同时考虑SINR值在高层优势明显。
图6
场景波束匹配覆盖效果对比分析1
图8 场景波束匹配仿真对比分析
(2)时隙配比调优:目前5G网络为TDD双工方式,不同的业务类型对应不同的上下行速率需求,因此针对性的设置TDD的空口上下行时隙配比,来满足不同业务的需求是上行优化速率性能的重点,目前主流时隙配比有三类(7:3、3:1、8:2),需要通过覆盖、容量性能分对比分析,找出最适合上行业务性能需求的时隙配比。
具体操作方法:为保证上行速率性能,时隙配比需要在覆盖和容量两个方面做出均衡选择,当网络的容量需求不高,主要矛盾是覆盖时,应优先考虑8:2的时隙配比,当网络覆盖正常,容量是主要矛盾是,应优先采用7:3的时隙配比。
具体分析过程:从覆盖性能方面看,8:2配置覆盖性能最优,7:3配置覆盖性能次优,3:1配置覆盖性能较低。
图8 不同时隙配比在覆盖性能方面的分析
从容量角度分析:7:3的上行容量性能最优,8:2的上行容量性能次优,3:1的容量性能较低。
图9 不同时隙配比在容量性能方面的分析
优化实例介绍如下:现上行速率由70Mbps突然下降至50Mbps,且速率不稳定。分析发现CSI-RS RSRP在-62dBm左右,覆盖正常,上行调度不足,同时上行误码率为20.65%,大
幅超过10%的门限,推测存在上行干扰。排查周边是否存在非7:3的时隙配比小区,核查发现周边某小区时隙配比为4:1,通过修改干扰小区时隙配比为7:3,目标站点上传速率由50Mbps提升至110Mbps。
2.2 “2控制法-RANK流间功控+AMC环控”
(2)RANK流间功控:5G的下行速率大幅优于4G一个重要因素就是下行的数据流数量由2流增加至最大16流(C波段),针对目前主流终端支持4流的特点,通过打开流间功控特性的方式,降低各RANK数据流之间的干扰,可以最大化发挥出该特性的速率增益。
图10 流间功控效果分析
(3)AMC环控:NR空口采用增强的AMC速率控制技术,在保证发射功率恒定的情况下,调整调制方式与编码速率,来确保链路的传输质量,目前有内环控制、外环控制两种方式,通过现场测试分析,确定内环控制+外环控制打开的方式,可以获取更低的BLER值和更精准的MCS评估值,使得下行速率更加平稳,不易出现波动,适用于对误包率要求高对峰值速率要求不高的业务类型,如VR体验;内环控制打开+外环控制关闭,可以获取最优下行速率,但速率稳定性相对略差,如峰值速率演示、8K高清电影瞬时下载等。根据不同业务对下行
速率的需求特点进行AMC环控的开启控制。
图11 AMC内外环不同策略效果分析
2.3 “2跟随法:最优波束跟随策略+最优HARQ进程适配策略”
(1)基于SRS最优波束跟随策略:NR空口中引入的CSI采用窄波束,CSI-RSRP的陡降不仅带来速率性能的下降,更多是引入不精准的信道估计,提升误码率,进而导致时延和抖动增加。而终端对CSI波束的选择,是根据SRS反馈得到的,经现场优化分析发现,CSI RSRP的陡降大概率伴随着SRS最优波束ID的跳变,一旦SRS的SINR降低至6dB以下后,基站对下行波束的赋型估计将变得粗糙,导致下行速率下降。因此,通过缩小SRS的RB数来提升SRS被基站解调的精准度(当SRS总功率一定情况下,缩小RB数可以提升单位RB上的功率),因此将SRS触发类型从非周期(APER_SRS)修改为周期+非周期(NRLoCellSrs:SrsTriggerType= APER_PRDC_SRS)之后,周期SRS会自适应为最大16个RB, SRS测量将会更加准确,保证终端最优波束的持续跟随,防止出现波束跳变,进而降低误码,保证时延感知。
图12 波束跳变与下行速率突变对应分析