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摘 要：第五代移动通信技术（5th generation mobile networks）是最新一代蜂窝移动通信技术，是继4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统后的技术延伸。5G的性能目标是更高数据速率、更低的延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。为给目前建设期的网络建设提供借鉴，通过对关键技术的阐述和对县区的5G网络建设初期的单站优化的研究，报告了单站优化的标准和优化思路。
关键词：单验入网;连接建立成功率;吞吐量;信干噪比
引言
伴随着5G牌照的发放，5G通信网络部署进度进一步加快。运营商仍沿用单站优化、簇优化、全网优化的思路进行逐步推进。作者曾就职于中通建设股有限公司并从事通信网的优化工作，目前中通建设股份有限公司承担了河北邢台、衡水部分县区的5G单站优化工作，部分区域的簇优化已经展开，积累了一些入网经验，可以给其他区域网络提供参考。
建设期的基础工作是做好单站入网。单站优化包括扇区的覆盖质量、基站建设参数的核查等。单站的业务测试情况主要包括：5G连接建立成功率、Ping时延测试、5G语音EPS FB测试、5G语音EPS FB（FR功能测试）;吞吐量测试主要包括：下行吞吐量测试和上行吞吐量测试。优良的单站质量旨在为全网5G的性能提升提供业务保障。单验入网质量的好坏对于运营商业务的拓展、内容提供商流量的提升、客户的感知都具有重要意义。
一、5G基本概念
与之前的移动网络相类似，5G网络仍归属于数字蜂窝移动通信系统，运营商覆盖的服务区域仍被划分为无数的小区。表示声音和图像等信息的的信号由模数转换器转换（A/D）进行数字化，并作为比特流在空间内传输。5G用户设备通过射频电磁波与蜂窝中的本地天线阵列和低功率自动收发器进行通信。收发器从公共频率池分配相应的频道，这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。
5G网络其数据传输速率远远高于以前的各类网络，最高传输速率可达10Gbit/s，比当前的有线互联网还要快，比LTE快100倍。另一个优点是较低的网络延迟（即更快的响应时间），5G时延会低于1ms，而4G时延为30至70ms。由于数据传输更快，5G网络的特点使得其将不仅可以为手机用户提供接入服务，而且还将为一般的家庭用户和办公场所的网络提供服务，与有线网络进行有力的竞争。
二、5G的关键技术
2.1超密集异构网络
为了保证未来5G网络支持1000倍流量的增长，必须要做的就是减小小区半径和增加低功率节点的数量。在现有站点密度的基础上，5G需要补充10倍以上密度的各种无线接入设备和天线，在室外站的覆盖区内，站间距将会小于10m的范围，并且需要支持25000人在每平方千米内使用。超密集异构网络技术扩大了整网覆盖率，实现了扩容，促使了手机终端在各覆盖层次间进行平滑承载。
2.2智能自组织网络
传统的2G、3G、4G网络中，网络部署及维护主要依靠人工完成，需要大量的优化工程师和测试设备。故障恢复的进度会出现延迟，而且人工网络优化的效果也不太理想，网络故障解决成功率偏低。自组织网络（self-organizingnetwork，SON）通过实现网络智能化来减轻人工对网络质量的影响。
2.3内容分发网络
大规模客户和多业务成为目前新的网络特点，而用户访问互联网的服务质量会受到流量剧增的影响。如果网络能有效地分发大流量的业务，就能降低用户的时延，让运营商和内容提供商提供更优质、高效的服务。
2.4 D2D通信
5G网络的发展客观要求 频谱效率和网络容量进行本质的提升，设备到设备通信应运而生，其具有潜在的减小基站压力、提高频谱利用率的优势，减少了瓶颈效应，扩充了信息的传输通道。因此，D2D也是未来5G网络中的关键技术之一。
三、5G单站验收入网业务验证
目前5G网络仍处于大规模建设时期，做好 5G单站验收入网优化是保证后期5G全网业务性能的基础。
单验入网主要包括了业务测试情况和吞吐量测试。业务测试情况包括：5G连接建立成功率、Ping时延测试、5G语音EPS FB测试、5G语音EPS FB（FR功能测试）;吞吐量测试包括了：下行吞吐量测试和上行吞吐量测试。
3.1 业务测试情况的验证标准
5G连接建立成功率：标准需测试10次，成功率100%;Ping时延测试：测试终端处于主测小区内覆盖好点;测试终端接入系统，分别发起32Bytes、2000Bytes ping32Bytes小包;时延平均15ms，1500Bytes大包：时延平均17ms，各重复ping100次，成功率大于等于90%为通过。5G语音EPS FB测试：定点测试：SS-RSRP≥-80dBm或SS-SINR≥15dB;
完成10次语音业务拨打测试，EPS Fallback成功率要求100%;EPS Fallback 呼叫建立时延平均要求在4秒内。5G语音EPS（FR功能测试）：定点测试：SS-RSRP≥-80dBm或SS-SINR≥15dB;完成10次语音业务拨打测试，Fast Return成功率要求100%;Fast Return時延平均要求在2.5秒内。
3.2 单验吞吐量测试验证标准
3.2.1 上下行吞吐量测试
上下行信道条件划分：
①好点标准：-80dBm≦SS-RSRP或15dB≦SS-SINR;
②中点标准：-90dBm≦SS-RSRP<-80dBm且5dB≦SS-SINR<10dB;
③差点标准：SS-RSRP< -90dBm或SS-SINR<0dB。 上传速率标准：好点>120Mbps、中点>70Mbps、差点>1Mbps
下载速率标准：好点>800Mbps、中点>300Mbps、差点>90Mbps
测试关键步骤：测试终端进行满buffer下行TCP业务，稳定后保持30s以上;记录L2吞吐量;记录RSRP、CQI、SINR、MCS、MIMO方式等信息。
3.2.2 NR DT测试
主要进行DT覆盖测试、切换成功率测试、切换掉线率测试。其中的覆盖测试出效果图，但不作为验收门限。
3.3相关单站入网测试指标和单验入网案例分析
3.3.1联通宁强光源站点入网测试指标
在宁强光源基站工作正常条件下，测试工程师连接测试终端与PC，以基站位置为测试中心，对基站周边的道路进行基站覆盖范围及覆盖能力测试，记录无线环境和速率等相关数据，并对基站周边的道路进行基站覆盖范围测试，距离基站7.69公里的电平强度为-110dBm。SINR拉远测试结果良好，满足业务需求。下行速率拉远测试边缘速率为10Mbps时，距离基站8公里。上行速率拉远测试边缘速率为10Mbps时，距离基站7.5公里，达到单站入网要求。
3.3.2单验入网案例分析
如图1所示，车辆由南向北行驶至HSTAC0260宁强光源-ZWH附近路段时，UE占用HSTAC0260宁强光源-ZWH-2小区信号，RSRP为-102.06dBm，SINR为-9.69dBm.MO3干扰导致该路段SINR差。
解决方案：调整HSTAC0260宁强光源-ZWH-2小区和HSTAC0365奥来管业库房东北-ZWH-2小区PCI。
四、结束语
单站入网验证测试是保证全网建设质量的基础。人们对未来的5G通信的需求使它的通信传输速度将会得到极大提升，手机的速度将受到通信系统容量的限制，做好单站入网测试，也是保障网络容量的必要步骤。5G的发展还将面临极大的市场压力，据预测，4G的多媒体服务将进入第三发展阶段，届时覆盖全球的5G网络已经基本建成，全球25%以上的人口使用5G，通信行业正在消化吸收4G的第三代技术，对于5G技术的接纳还需要一个逐步过渡的过程。因此，在建设5G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在4G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从4G逐步过渡到5G。通过将4G、WiFi等技术整合到新5G网络里，实现真正的业务无缝衔接。
参考文献
[1] 王佩，陳金鹰，喻恒彦.5G进展与关键技术分析[J].通信与信息技术，2015，（6）：57-58.
[2] 刘超.浅谈5G移动通信的关键技术及发展趋势[J].电脑知识与技术，2016，（22）：257-258.
作者简介：周彬（1982.6-），男（汉族），河北定州人，硕士在读，任职于河北工程技术学院，高级工程师，研究方向：移动通信和网络技术。
孙鹏文（1976.12-），男，（汉族），河北保定人，大学本科，任职于中通建设股份有限公司，高级工程师，研究方向：移动通信。
张宾（1978.7-），男（汉族），河北保定人，大学本科，任职于河北工程技术学院，副教授，研究方向：计算机网络。
基金项目：河北工程技术学院校级科研课题（编号：2020HG09），项目名称：中国联通邢台分公司5G网络单验入网典型案例研究
关键词：单验入网;连接建立成功率;吞吐量;信干噪比
引言
伴随着5G牌照的发放，5G通信网络部署进度进一步加快。运营商仍沿用单站优化、簇优化、全网优化的思路进行逐步推进。作者曾就职于中通建设股有限公司并从事通信网的优化工作，目前中通建设股份有限公司承担了河北邢台、衡水部分县区的5G单站优化工作，部分区域的簇优化已经展开，积累了一些入网经验，可以给其他区域网络提供参考。
建设期的基础工作是做好单站入网。单站优化包括扇区的覆盖质量、基站建设参数的核查等。单站的业务测试情况主要包括：5G连接建立成功率、Ping时延测试、5G语音EPS FB测试、5G语音EPS FB（FR功能测试）;吞吐量测试主要包括：下行吞吐量测试和上行吞吐量测试。优良的单站质量旨在为全网5G的性能提升提供业务保障。单验入网质量的好坏对于运营商业务的拓展、内容提供商流量的提升、客户的感知都具有重要意义。
一、5G基本概念
与之前的移动网络相类似，5G网络仍归属于数字蜂窝移动通信系统，运营商覆盖的服务区域仍被划分为无数的小区。表示声音和图像等信息的的信号由模数转换器转换（A/D）进行数字化，并作为比特流在空间内传输。5G用户设备通过射频电磁波与蜂窝中的本地天线阵列和低功率自动收发器进行通信。收发器从公共频率池分配相应的频道，这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。
5G网络其数据传输速率远远高于以前的各类网络，最高传输速率可达10Gbit/s，比当前的有线互联网还要快，比LTE快100倍。另一个优点是较低的网络延迟（即更快的响应时间），5G时延会低于1ms，而4G时延为30至70ms。由于数据传输更快，5G网络的特点使得其将不仅可以为手机用户提供接入服务，而且还将为一般的家庭用户和办公场所的网络提供服务，与有线网络进行有力的竞争。
二、5G的关键技术
2.1超密集异构网络
为了保证未来5G网络支持1000倍流量的增长，必须要做的就是减小小区半径和增加低功率节点的数量。在现有站点密度的基础上，5G需要补充10倍以上密度的各种无线接入设备和天线，在室外站的覆盖区内，站间距将会小于10m的范围，并且需要支持25000人在每平方千米内使用。超密集异构网络技术扩大了整网覆盖率，实现了扩容，促使了手机终端在各覆盖层次间进行平滑承载。
2.2智能自组织网络
传统的2G、3G、4G网络中，网络部署及维护主要依靠人工完成，需要大量的优化工程师和测试设备。故障恢复的进度会出现延迟，而且人工网络优化的效果也不太理想，网络故障解决成功率偏低。自组织网络（self-organizingnetwork，SON）通过实现网络智能化来减轻人工对网络质量的影响。
2.3内容分发网络
大规模客户和多业务成为目前新的网络特点，而用户访问互联网的服务质量会受到流量剧增的影响。如果网络能有效地分发大流量的业务，就能降低用户的时延，让运营商和内容提供商提供更优质、高效的服务。
2.4 D2D通信
5G网络的发展客观要求 频谱效率和网络容量进行本质的提升，设备到设备通信应运而生，其具有潜在的减小基站压力、提高频谱利用率的优势，减少了瓶颈效应，扩充了信息的传输通道。因此，D2D也是未来5G网络中的关键技术之一。
三、5G单站验收入网业务验证
目前5G网络仍处于大规模建设时期，做好 5G单站验收入网优化是保证后期5G全网业务性能的基础。
单验入网主要包括了业务测试情况和吞吐量测试。业务测试情况包括：5G连接建立成功率、Ping时延测试、5G语音EPS FB测试、5G语音EPS FB（FR功能测试）;吞吐量测试包括了：下行吞吐量测试和上行吞吐量测试。
3.1 业务测试情况的验证标准
5G连接建立成功率：标准需测试10次，成功率100%;Ping时延测试：测试终端处于主测小区内覆盖好点;测试终端接入系统，分别发起32Bytes、2000Bytes ping32Bytes小包;时延平均15ms，1500Bytes大包：时延平均17ms，各重复ping100次，成功率大于等于90%为通过。5G语音EPS FB测试：定点测试：SS-RSRP≥-80dBm或SS-SINR≥15dB;
完成10次语音业务拨打测试，EPS Fallback成功率要求100%;EPS Fallback 呼叫建立时延平均要求在4秒内。5G语音EPS（FR功能测试）：定点测试：SS-RSRP≥-80dBm或SS-SINR≥15dB;完成10次语音业务拨打测试，Fast Return成功率要求100%;Fast Return時延平均要求在2.5秒内。
3.2 单验吞吐量测试验证标准
3.2.1 上下行吞吐量测试
上下行信道条件划分：
①好点标准：-80dBm≦SS-RSRP或15dB≦SS-SINR;
②中点标准：-90dBm≦SS-RSRP<-80dBm且5dB≦SS-SINR<10dB;
③差点标准：SS-RSRP< -90dBm或SS-SINR<0dB。 上传速率标准：好点>120Mbps、中点>70Mbps、差点>1Mbps
下载速率标准：好点>800Mbps、中点>300Mbps、差点>90Mbps
测试关键步骤：测试终端进行满buffer下行TCP业务，稳定后保持30s以上;记录L2吞吐量;记录RSRP、CQI、SINR、MCS、MIMO方式等信息。
3.2.2 NR DT测试
主要进行DT覆盖测试、切换成功率测试、切换掉线率测试。其中的覆盖测试出效果图，但不作为验收门限。
3.3相关单站入网测试指标和单验入网案例分析
3.3.1联通宁强光源站点入网测试指标
在宁强光源基站工作正常条件下，测试工程师连接测试终端与PC，以基站位置为测试中心，对基站周边的道路进行基站覆盖范围及覆盖能力测试，记录无线环境和速率等相关数据，并对基站周边的道路进行基站覆盖范围测试，距离基站7.69公里的电平强度为-110dBm。SINR拉远测试结果良好，满足业务需求。下行速率拉远测试边缘速率为10Mbps时，距离基站8公里。上行速率拉远测试边缘速率为10Mbps时，距离基站7.5公里，达到单站入网要求。
3.3.2单验入网案例分析
如图1所示，车辆由南向北行驶至HSTAC0260宁强光源-ZWH附近路段时，UE占用HSTAC0260宁强光源-ZWH-2小区信号，RSRP为-102.06dBm，SINR为-9.69dBm.MO3干扰导致该路段SINR差。
解决方案：调整HSTAC0260宁强光源-ZWH-2小区和HSTAC0365奥来管业库房东北-ZWH-2小区PCI。
四、结束语
单站入网验证测试是保证全网建设质量的基础。人们对未来的5G通信的需求使它的通信传输速度将会得到极大提升，手机的速度将受到通信系统容量的限制，做好单站入网测试，也是保障网络容量的必要步骤。5G的发展还将面临极大的市场压力，据预测，4G的多媒体服务将进入第三发展阶段，届时覆盖全球的5G网络已经基本建成，全球25%以上的人口使用5G，通信行业正在消化吸收4G的第三代技术，对于5G技术的接纳还需要一个逐步过渡的过程。因此，在建设5G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在4G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从4G逐步过渡到5G。通过将4G、WiFi等技术整合到新5G网络里，实现真正的业务无缝衔接。
参考文献
[1] 王佩，陳金鹰，喻恒彦.5G进展与关键技术分析[J].通信与信息技术，2015，（6）：57-58.
[2] 刘超.浅谈5G移动通信的关键技术及发展趋势[J].电脑知识与技术，2016，（22）：257-258.
作者简介：周彬（1982.6-），男（汉族），河北定州人，硕士在读，任职于河北工程技术学院，高级工程师，研究方向：移动通信和网络技术。
孙鹏文（1976.12-），男，（汉族），河北保定人，大学本科，任职于中通建设股份有限公司，高级工程师，研究方向：移动通信。
张宾（1978.7-），男（汉族），河北保定人，大学本科，任职于河北工程技术学院，副教授，研究方向：计算机网络。
基金项目：河北工程技术学院校级科研课题（编号：2020HG09），项目名称：中国联通邢台分公司5G网络单验入网典型案例研究