5G优化案例：5G创新合作大会NSA组网4G保障案例总结

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　创新合作大会

　NSA

　组网 4G

　保障案例总结

　 XX XX 年 XX月

　 中国电信

　5G

　创新合作大会

　NSA

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　4G

　保障案例总结

　XX

　【 摘要】5GNSA 组网下，如何保障 4G 锚点站的良好性能，夯实作为控制面的网络基础，成为网优工作中即将面临的重要问题。本案例结合刚在XX结束的中国电信 5G 创新合作大会保障工作，探索并总结了一套在 NSA 组网下，超密度高话务场景的 4G 优化方法，创新性地提出了 4G 锚点安全策略、切换控制、小区干扰抑制以及基于压力测试的业务分层方法，提升了 4G 锚点的健壮性，减少了切换影响，保障了 5G 业务顺利演示。

　【 关键字】中国电信、创新合作大会、5G、NSA、4G、网络保障 【 业务类别】5G 网络保障

　1 1 、背景介绍

　4

　月 26

　日，中国电信在XX五洲宾馆召开以“ H e ll o

　5 G

　赋能未来”为主题的5G 创新合作大会。此次大会保障级别较高，参会人员包括电信董事长柯瑞文及省市政府领导，全球 5G 产业链代表厂商、相关行业龙头企业。

　根据运营部要求将启动网络 A 级保障方案。保障方案主要内容包括 5 G / 4 G / 2 G

　网络保障。本方案聚焦于 4 G

　网络，主要任务在于确保 4 G

　锚点站点性能优秀，为 5G 提供良好业务演示，以及确保 4G 网络的用户感知良好。

　五洲宾馆位于XX市福田区中心区，由 A、B 两座主体建筑组成，共 10 层， 是政府接待的指定宾馆。

　保障区域主要包括 A 座 2 楼的五洲厅（发布区，右下图红色区域）、演示区（右下图蓝色区域），次要保障区域包括长江厅（ V I P

　休息区）等，五洲厅为重保区域，面积约 1500 平米。

　 2 2 、难点和主要风险

　2.1

　NSA

　组网对

　4G

　锚点站稳定性要求高

　5G 组网可以分为 SA 和 NSA 组网，其中 NSA 组网是指依托 4G 网络为基础， 提供 5G 的服务，其基本原理如下：

　gNodeB 的 PDCP，再由 gNodeB 的 PDCP 进行数据分流，通过 X2 接口分流数据到 eNodeB 侧的 RLC。NSA 需要使用现有 4G 核心网和 4G 基站，以 4G 作为控制面锚点，来提供NR 的信令传输，所有的信令消息均在 4G 站点转发，锚点 LTE 站点出现故障会导致 NR 不能使用，因此 LTE 锚点站点稳定性要求极高。

　2.2

　4G

　切换对

　5G

　速率影响大

　NSA 组网时， 4G 基站切换，则伴随着 5G 辅站的变更，也即则对于 5G 基站而言，必须经过旧 SGNb 的释放和新 SGNb 的添加，数据会发生短时中断，如果 4G 频繁切换多 5G 速率有较大的影响。

　 2.3

　超密度场景对干扰要求高， 4G

　容量风险大

　本次 5G 创新合作大会的主会场为为五洲宾馆五洲厅，大厅面积约为 1500 平米，会议共设座位 800 个，加上其他媒体报到人员和现场安保人员共计 1000 人左右，电信用户数预计 700 左右，属于大话务超密度场景。届时现场用户大量发送图片和视频以及 VOLTE 语音用户将成为保障重点，4G 网络的容量是本次保障面临的主要问题。

　 在五洲厅里增加扇区来解决容量问题，在超密度场景下并不可行。因为单纯的增加扇区数，LTE 的同频互干扰会十分严重，容量反而会减小，用户感知大幅度下降。参照XX北站候车厅内室分小区从 12 个减至 5 个后 LTE 上行干扰和用户感知速率变化，可以看到减少候车厅内 LTE 小区数后同频干扰大幅度减小， 其根因是 LTE 同频小区重叠覆盖对上行干扰和下行覆盖质量均有很大负面影响。因此在高密度的五洲厅 4G 网络的容量更多地是依靠精准的覆盖控制以减小干扰， 同时充分利用频率资源换取容量的提升。

　 2.4

　V V o o l lt t e e

　 首次高密度应用，用户感知敏感度高

　自从去年 11 月底广东电信 VOLTE 试商用以来，VOLTE 用户的渗透率不断增加。预计本次创新合作大会现场电信用户达到 700 人，当前XX VOLTE 用户渗透率为 3%左右，考虑到本次创新大会的 VOLTE 渗透率会有所提高，预计 VOLTE 用户数达到 40-50 人。在超密度大话务场景下，大量并发的数据业务和VOLTE 语音业务将会互相影响，一方面 VOLTE 用户将会消耗大量的 PDCCHCCE 资源，影响数据业务的调度及时性；另一方面大量并发的数据业务将会影响 VOLTE 语音质量，4G 网络的承载能力

　 风险明显加大。

　相比传统语音 A M R

　编码， VO LTE 高清语音采用 W B - A M R

　23 . 85 K

　编码速率，宽带语音的帧格式如下图所示，一个语音帧包括帧头、质量指示、模式指示、模式请求、编码器 CRC ，详细可以参考 26 . 201

　协议。宽带 A M R

　支持从 6 . 6k ~ 23 . 85k 的自适应语音编码速率，不同的速率对应不同的 IP 层传输比特。

　 以 A M R 23 . 85k

　为例，一个语音包大小为 23 . 85*1000 / 50 = 477b it s ，考虑到头开销为 21b it s ，那么一个语音包大小为 498b it s ，即 63 B y t e s 。

　R T P

　占 12 B y t e s ， UD P

　占 8 B y t e s ， I P v4

　占 20 B y t e s ，共 40 B y t e s

　开销，再考虑 P D C P

　头共 1 B y t e s ，因此 P D C P

　层的数据包大小为 63 + 40 + 1 = 104 B y t e s 。再加上 R L C

　头开销占 1 B y t e s ， M A C

　层头开销占 2 B y t e s ，一个 A M R

　语音包大小共 107 B y t e s ，即 A M R 23 . 85k

　的 T B S

　为 856b it s 。由于语音是 G BR

　业务，要求单个语音包调度周期 20 m s

　内能够保证传输 856b it s ，因此 VO LTE 高清语音的单用户等效速率为 856 / 20 = 42 . 8 K bp s .

　 3 3 、主要创新手段

　在 NSA 组网中，这种超密度高话务场景面临着各类问题，概括起来主要有：

　F r a m e Type I nd ex

　AMR

　 Codec Mode

　V o i ce F r a m e

　（b i t s ）

　F r a m e Type （b i t s ）

　F r a m e Q u a li t y I nd i ca t o r

　（b i t s ）

　Mode I nd i ca t i on （b i t s ）

　Mode R e qu es t

　（b i t s ）

　Codec CRC

　（b i t s ）

　To t a l N u m b e r o f

　B y t es

　0

　6 . 6

　132 4

　1

　4

　4

　8

　20 1

　8 . 85

　177 4

　1

　4

　4

　8

　25 2

　12 . 65

　253 4

　1

　4

　4

　8

　35 3

　14 . 25

　285 4

　1

　4

　4

　8

　39 4

　15 . 85

　317 4

　1

　4

　4

　8

　43 5

　18 . 25

　365 4

　1

　4

　4

　8

　49 6

　19 . 85

　397 4

　1

　4

　4

　8

　53 7

　23 . 05

　461 4

　1

　4

　4

　8

　61 8

　23 . 85

　477 4

　1

　4

　4

　8

　63

　 序号 面临的挑战 优化思路和方法 1 NSA 组网对 4G 稳定性要求高 关键节点双备份：基站、承载网、RHUB

　2

　4G 切换频次对 5G 速率影响大

　精细化覆盖控制：功率/方位角/MOD3 控制

　3

　超密度大流量场景干扰控制难

　小区合并降干扰，频率利用提容量 4 VoLTE 用户感知敏感 压力测试守底线，业务分层保质量

　3.1

　4G

　网络双备份安全策略

　由于 NSA 组网时，4G 作为锚点站的作用凸显，因此，从 4G 网络的稳定性角度考虑，采用了三方面的安全备份措施：

　1、有源分布和无源分布双备份； 2、RHUB 重要节点 UPS 电源双备份； 3、承载双环路由双备份。

　五洲宾馆内 LTE 网络已有传统 DA S

　覆盖， NA S

　网络采用传统 DA S

　做锚点，已和 NR 共同覆盖。同时与 NR 同覆盖区域，开通了有源室分进行冷备份，在DAS 存在故障时能够及时开启有源室分做锚点，保障 NAS 网络可用。LTE 有源室分与 NR 采用双模部署，本次保障采用的 pRRU5936，同时支持NR、LTE 双模模块。为保障 NSA 网络的安全性，本次首创性的开通了 pRRU5936 的 NR 及 LTE（FDD）频段。本次 NSA 双模网络采用的双模数字化室分支持的频段和制式：

　频段（MHz）

　制式 接收频段（MHz）

　发射频段（MHz）

　IBW（MHz）

　1800

　LTE （ FDD ）， LTE

　（ N B -I o T）

　1710~1785

　1805~1880

　30

　 LTE 传统 DAS NR 小区 LTE 有源室分

　 频段（MHz）

　制式 接收频段（MHz）

　发射频段（MHz）

　IBW（MHz）

　2100

　LTE（FDD），LTE

　（ N B -I o T）

　1920~1980

　2110~2170

　40

　3500

　NR

　3400~3600

　3400~3600

　100

　对于有源分布系统，在覆盖关键区域的 RHUB 节点上，增加了 UPS 电源， 作为热备措施 ，

　保障市电中断时不影响 4 G / 5 G

　业务。

　考虑到传输安全性， I P R AN

　传输采用成环路双路由及光路物理双备份。

　3.2

　精细化覆盖控制，减少

　4G

　切换频次

　为了保障室内信号覆盖的纯净，减少室内外基站的重叠覆盖，通过 D T / C Q T方式对室内外信号进行了测试摸查，发现五洲宾馆靠窗部分，受到室外强信号的渗透，乒乓切换较为严重，将干扰信号进行控制，且对相关小区进行 RF 调整和功率等参数调整，覆盖优化如下 ：

　 调整后室内信号覆盖变化；

　小区名称 优化操作 备注 调整前值 调整后值 FO_福田新洲路辅路 1_49 172 179 PIC 优化 FO_福田新洲路辅路 1_48 179 172 PIC 优化 FM_福田特区报业大厦_49（CA）

　182 181 PIC 优化 FM_福田特区报业大厦_50（CA）

　181 182 PIC 优化 FM_福田特区报业大厦_49（CA）

　172 112 功率优化 FM_福田特区报业大厦_50（CA）

　172 112 功率优化 FM_福田特区报业大厦_48（CA）

　172 112 功率优化 FO_福田新洲路辅路 1_49 90 度 180 度 方位角优化 FO_福田新洲路辅路 1_48 180 度 230 度 方位角优化

　 3.3

　小区合并降干扰，频率利用提容量

　1）小区合并降低干扰 为了增强 LTE 小区覆盖并且降低小区上行干扰，有源室分采用 PRRU 小区合并技术：展示厅采用 6

　个 p RR U

　合并为一个扇区，并采用双频 L 1 . 8 + L 2 . 1

　组网；长江厅采用 1 个 pRUU 和黄河厅 2 个 pRRU 合并为一个扇区，也采用双频 L 1 . 8 + L 2 . 1

　组网；

　2）多频组网提升容量 五洲厅信源进行了单独裂分，厅内由 3

　个频点组成：L 2 . 1 / 1 . 8 G / 800 M ，为了 充分提高容量，考虑到室内外隔离度较高，故 1 . 8 G

　频点由 15 M H Z 扩展到 2 O M H Z。

　3.4

　压力测试守底线，业务分层保感知

　 为了精准评估 L800 小区 VOLTE 容量，现场进行 VOLTE 语音业务压力测试， 目的在于评估小区的最大承载能力，以确保容量的底线。

　测试方法：

　1 ）先把 L 2100

　小区去激活，激活保留 L 800

　小区，近 60

　个 U E 陆续进行 V o LTE语音呼叫； 2）后台监控跟踪该小区的 VoLTE 用户数、上下行吞吐量、上下行 PRB 利用率和上行干扰值，并结合前台用户感受记录小区峰值性能； 当用户数达到 50 个左右以后测试现场后续接入的用户开始出现掉话和语音断续等影响用户感知的现象，在线激活用户数峰值可以达到 50 个左右，且小区上行 PRB 利用率在 48 个以后基本保持在最大值水平，上行 PRB 利用率基在 93% 左右，上行干扰值为 - 118d B m ，小区上行吞吐率均为 2 M bp s

　左右。

　小区用户数跟踪监控图：

　小区 PRB 利用率跟踪监控图：

　测试结果表明 L 800

　5 M H z

　小区能承载 VO LTE 同时在线用户数约 50

　个，基本满足预测的用户数通话需求。为了使得 VoLTE 业务不受数据业务的影响，对 V o LTE 和普通数据业务进行了业务分层，以确保 V o lt e

　用户感知的最优化：

　1 ）

　Q C I 8 / 9

　业务承载在 L 2 . 1 G / 1 . 8 G

　频点； 2 ）

　Q C I 1 / 2

　业务承载在 L 800

　频点。

　作为备份手段，保障当天保障当天后台实时监控 VOLTE 用户数，当 VOLTE 同时在线用户数达到 40

　个时将关闭 VO LTE 语音业务分层，让 L 2 . 1 / L 1 . 8

　和 L 800 共同承载 VOLTE 业务。

　4 4 、效果分析

　4.1

　测试效果分析

　 4.1.1 现场网络测试情况

　 无源：

　R S R P - 77d B m 、 S I N R 20d B 、下载速率 70 M bp s ，整体覆盖良好；有源：

　R S R P - 75d B m 、S I N R 21d B 、下载速率 72 M bp s ，整体覆盖良好。

　 无源 S I N R

　无源下行速率

　 有源 S I N R

　有无源下行速率

　4.1.2 指标监控情况 本次大会保障采用每小时进行微信通报，在整个保障过程中无重要告警、整体感知良好，保障期间无异常事件。

　时间 小区内的最大

　用户数 (无) 上行数据的总吞吐

　量 (GB）

　下行数据的总

　吞吐量 (GB) 峰值下行利用率

　（%）

　每 PRB 干扰

　（dBm）

　区域 覆盖小区 PCI 频段 RSRP（dBm）

　SINR（dB）

　下载速率 （Mbps）

　五洲厅

　DAS 小区

　377 1.8G -74 24 50 2.1G -77 27 106 自由模式 -74 19 82

　有源

　373 1.8G -68 21 76 2.1G -69 20 93 自由模式 -68 20 76

　 演示区（过道、五洲厅门口区）

　DAS 小区

　453 1.8G -74 22 32 2.1G -78 22 71 自由模式 -78 20 31

　有源

　408 1.8G -73 21 47 2.1G -75 21 56 自由模式 -71 21 47

　 五洲厅 219 8.89 23.20 32.23 -117 展厅 188 2.16 23.69 72.29 -108

　 4.2

　用户体验分析

　保障期间，现场用户业务体验：视频播放流畅、无卡顿，微信上传视频、图片及文字发送正常，无卡顿。

　 4.3

　媒体报道分析

　 本次保障大会会议现场媒体报道及直播连线顺畅，无杂音及顿，各项业务体验优异，各项展示业务正常。

　 5 5 、总结推广

　 本次 5G 创新合作大会举办成功，体现了中国电信在 5G 网络运营和应用的创新能力，大会全过程各类业务演示流畅，得到了集团公司的肯定和表彰。

　此类场景中保障的难点要点主要有：

　1）4G 锚点可靠性：主要通过双备份形式提高保障站点的健壮性，尤其对于

　 关键节点，如基站、有源室分的 R HU B 、 I P A R N

　承载双环路等； 2）4G 切换对 5G 的速率影响：主要通过增强室内、压制室外信号，达到提高室内信号纯净度，降低室内外乒乓切换； 3）超密度场景的干扰控制：通过天线技术、小区合并技术提高覆盖精准度， 容量方面通过三频组网， 1 . 8 G

　带宽提升等方法提升； 4 ）

　V o lt e

　语音感知：通过压力测试摸查网络承载能力，辅以语数分层策略提高 V o lt e

　用户感知。

　作为 NSA 组网下探索出的一套 4G 网络的保障方法，在本次创新合作大会高级别保障中得到了实践的检验，取得了良好的效果，故总结经验和相关方法，形成案例，供后续借鉴和参考。