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发布日期: 2020年6月17日

在5G网络中进行基于CPRI的射频(RF)频谱分析

为了成功地提供5G服务,运营商必须在整个网络内确保正常的射频(RF)信号质量。而要维持高质量的射频信号,就必须迅速、轻松地找出4G网络上的干扰源。但是,5G为什么一开始就如此严重地依赖4G网络架构呢?如何才能轻松地发现并解决射频信号问题?

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5G网络和4G/LTE网络之间有什么联系?

为了加快5G应用,早期的5G网络都采用非独立组网(NSA)的方式进行部署,在很大程度上依赖4G LTE基础设施。因此,5G服务的提供将在很大程度上依赖4G网络的质量。那么,这两种技术有什么联系?它们又有什么共通之处?5G网络的系列临时规范由3GPP标准组织定义,并包含在2017年12月底通过的5G系列规范中。这套规范重点关注如何实施增强型移动宽带(eMBB)功能,并将5G New Radio(NR,新空口)定义为利用现有4G网络来增加带宽和适度改善延迟的一种方法。在这种5G非独立组网(NSA)架构中,5G NR可以使用5G技术进行射频拉远头和手机之间的通信(下行),并使用现有的4G技术进行手机和射频拉远头之间的通信(上行)。因此,初期5G部署的成功很大程度上依赖高度可靠的4G网络。

5G的成功取决于克服频谱干扰和其它问题

5G即将到来,“带宽饥饿型”应用不断增长,如同洪水般淹没无线网络,在这种情况下,提高可用容量和数据速度的需求正变得越来越普遍。这意味着4G网络上的干扰源将变得更为关键,需要迅速、轻松地找出这些干扰源,以确保在5G网络中不断改善并持续提供出色的体验质量(QoE)。

为了正确地检查射频频谱,技术人员需要能够定位和隔离射频干扰的专用测试工具。随着在人口稠密地区部署的基站的数量不断增加,技术人员需要负责更多的基站,而目前所收到的故障申报的数量已经让这些技术人员疲于应对。“增加技术人员”似乎是一个可行的解决方案,但新增加的、缺乏经验的技术人员未必具备相应的专业知识,以应对现代5G测试所涉及的各种新技术。另外,运营商希望控制运营成本,而增加技术人员可能是一个行不通的方案。聘用射频测试专家和“超级技术人员”(即具备广泛而深入的专业知识的技术人员)是一个理想的选择,但这样的人员很难找到。即使可以找到这样的人员,维修工程团队对他们的需求也非常大。

总之,排障时间持续增加(由于复杂程度增加和缺乏射频专业知识),而为了跟上无线接入技术的发展步伐,排障时间本应不断减少。运营商们不禁要问,技术人员如何才能解决更多的问题(数量和复杂程度都增加),毫无疑问,这些问题之所以会增多,是因为5G所需要的基站密度增加。

现场技术人员需要配备智能的解决方案以完成更多的任务

假如运营商想要维持现有的员工数量和技术人员的经验水平,就必须为自己的团队配备必要的资源,使其能够更巧妙地工作。为了跟上即将到来的网络发展潮流,运营商必须努力缩短平均诊断时间(MTTD)和平均修复时间(MTTR)。这意味着需要智能的解决方案,以简化基于CPRI的射频频谱分析和排障过程。

要解决射频故障,第一步是接入CPRI链路并分析射频频谱,以检测干扰以及内部或外部的无源互调(PIM)问题。这样做的主要好处很简单:最好的做法是观察CPRI流量,因为它代表BBU认知外部世界的视角。这由几个原因所造成,例如OTA(无线通信)信号可能被RRH过滤,所以BBU看不到。此外,RRH本身可能会造成内部PIM,而这些PIM不会在OTA信号中被检测出来。最后,分析CPRI流量很方便,可以看到RRH所有天线上的接收信号,这些信号可能与OTA信号不同,从而帮助进一步诊断内部PIM问题。

了解EXFO的iORF:基于CPRI的智能射频频谱分析

EXFO的技术专长在于智能、自动且易用的测试解决方案,能够加快现场技术人员的工作速度并节省运营支出(OPEX)。通过我们的智能OpticalRF(iORF)解决方案,进行基于CPRI的射频频谱分析,运营商可以让消除射频干扰和分析PIM的任务变得不再复杂,从而将权力重新交到现场技术人员的手中,而不管他们有多少经验。简而言之,任何技术水平的技术人员都能够配置、分析和诊断射频干扰,而不必经过冗长、昂贵和广泛的培训。

正如本文所讨论的,由于5G NSA严重依赖4G/LTE网络,因此这些网络必须没有干扰和PIM问题。iORF提供自动的测试方法,使技术人员能够快速执行简单而高效的检查,其速度和效率有助于增加测试工作量,将未配备iORF的射频技术人员完成相同任务所需的时间节省90%。iORF是业界唯一基于CPRI分析射频频谱的智能解决方案,也是一键式全自动测试解决方案,可提供完整的射频频谱分析,以及简单易懂的通过或未通过结果判定。iORF在光纤插入后立即自动配置CPRI链路,使用机器学习功能来自动检测所连接天线的映射和带宽。通过运行自动分析,它可以清楚地显示哪些问题影响到网络,并确定问题是否与射频干扰、内部或外部PIM有关。运营商可以确信服务网络没有问题,包括与射频干扰有关的问题。

EXFO iORF解决方案的主要优点包括:

  • 迅速准确地识别CPRI链路上的射频问题,从而显著缩短现场技术人员的排障时间
  • 消除学习曲线:通过自动化让任何技术人员都能摇身一变,成为射频专家
  • 评估问题是自身产生的还是外部原因造成的,从而减少不必要的返工
  • 提供高分辨率的干扰特征图像,以便于查找干扰源
  • 提供一份完整的分析报告和图表,供管理人员或工程代维公司共享

iORF是EXFO FTB 5GPro的重要组成部分,FTB 5GPro是一个的全面5G移动网络测试解决方案,旨在优化部署5G前传、中传和回传网络时的现场操作。

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