5G異廠家邊界優(yōu)化的研究和創(chuàng)新

【摘 ?要】為優(yōu)化5G異廠家邊界切換，解決異廠家邊界干擾問(wèn)題，通過(guò)研究總結(jié)前期試點(diǎn)和現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際保障經(jīng)驗(yàn)，首次針對(duì)5G組網(wǎng)異廠家邊界優(yōu)化，創(chuàng)新性提出帶SN和不帶SN的切換優(yōu)化，通過(guò)配置對(duì)齊解決系統(tǒng)內(nèi)干擾優(yōu)化的感知提升策略。在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)上大幅提高異廠家邊界5G測(cè)試速率，提升用戶感知。這為后續(xù)大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，尤其是異廠家邊界優(yōu)化提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】切換優(yōu)化;SSB頻點(diǎn)配置;CSI-RS配置

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2019.12.001 ? ? ?中圖分類號(hào)：TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-1010（2019）12-0002-08

引用格式：黃云飛，佘莎. 5G異廠家邊界優(yōu)化的研究和創(chuàng)新[J]. 移動(dòng)通信， 2019，43（12）： 2-9.

Research and Innovation of 5G Different Manufacturers' Boundary Optimization

HUANG Yunfei1， SHE Sha2

（1. Guangdong Branch of China Telecom Co.， Ltd.， Guangzhou 510180， China;2. Guangdong Telecom Planning and Design Institute Co.， Ltd.， Guangzhou 510630， China）

[Abstract]?In order to optimize the boundary handover of 5G different manufacturers and solve the issue of the boundary interference， this paper first summarizes the previous pilot and actual network support experience， and then proposes to optimize the handover with and without SN for the boundaries of different manufacturers in 5G networks. Furthermore， a perceptual enhancement strategy is proposed to resolve intra-system interference optimization through configuration alignment. On the basis of the existing network， 5G test rate of different manufacturers' boundaries is greatly improved and the user perception is improved. It provides reference for subsequent large-scale 5G network optimization， especially for different manufacturers.

[Key words]handover optimization; SSB frequency configuration; CSI-RS configuration

0 ? 引言

5G組網(wǎng)涉及到4G錨點(diǎn)站和5G NR站，5G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、切換原理、信道時(shí)頻域配置等都與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同，現(xiàn)有的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)不能滿足5G的組網(wǎng)需求。

邊界區(qū)域異廠家之間的5G組網(wǎng)優(yōu)化，涉及四個(gè)網(wǎng)絡(luò)（廠家1的LTE和NR，廠家2的LTE和NR）和兩個(gè)廠家的協(xié)同，場(chǎng)景和切換關(guān)系復(fù)雜，且由于各廠家在信道時(shí)頻域配置方面存在自有設(shè)置，這會(huì)造成相互干擾，嚴(yán)重影響邊界區(qū)域的用戶感知。針對(duì)切換優(yōu)化和系統(tǒng)內(nèi)干擾優(yōu)化，急需從原理上進(jìn)行分析，拉通對(duì)齊雙方參數(shù)算法，才能避免邊界干擾，平滑進(jìn)行切換過(guò)渡，保證邊界用戶感知。

1 ? 項(xiàng)目創(chuàng)新方案

本項(xiàng)目的創(chuàng)新思路是在無(wú)5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，首次針對(duì)5G組網(wǎng)異廠家邊界優(yōu)化，提出帶SN和不帶SN的切換優(yōu)化策略，并可通過(guò)信道時(shí)頻域配置對(duì)齊解決系統(tǒng)內(nèi)干擾問(wèn)題，在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)上大幅提高異廠家邊界5G測(cè)試速率，提升用戶感知。本項(xiàng)目的創(chuàng)新遵循“功能驗(yàn)證”“區(qū)域試點(diǎn)”“成效評(píng)估”的原則展開。

1.1 ?異廠家邊界切換優(yōu)化方案

5G小區(qū)間的切換分為同廠家內(nèi)部小區(qū)間切換和異廠家間小區(qū)間切換。針對(duì)這兩種方式采用不同的優(yōu)化思路。

（1）邊界區(qū)域同廠家內(nèi)部NSA小區(qū)間切換優(yōu)化方法

邊界區(qū)域同廠家內(nèi)部NSA小區(qū)間切換，優(yōu)化方向?yàn)閺男^(qū)間不帶SN切換優(yōu)化到帶SN切換。從而避免切換過(guò)程中速率掉坑現(xiàn)象，提升用戶感知。

1）帶SN切換信令流程（如圖1）

2）創(chuàng)新策略優(yōu)勢(shì)

采用不帶SN的切換，5G切換會(huì)經(jīng)歷先刪腿、進(jìn)行錨點(diǎn)切換、錨點(diǎn)切換后再加腿的過(guò)程，這將導(dǎo)致切換過(guò)程出現(xiàn)掉坑現(xiàn)象，影響網(wǎng)絡(luò)連片下的性能提升和速率連續(xù)性。同廠家內(nèi)部的帶SN切換可以有效解決該問(wèn)題，提升用戶感知。

（2）邊界區(qū)域異廠家間NSA小區(qū)間切換優(yōu)化方法

1）原理介紹

異廠家NSA小區(qū)間切換采用不帶SN切換（如圖2），切換過(guò)程中存在SN釋放和LTE切換到目標(biāo)小區(qū)后SN添加兩個(gè)過(guò)程。

圖2 ? ?異廠家NSA小區(qū)間切換采用不帶SN切換

◆UE在錨點(diǎn)LTE1和NR1的覆蓋區(qū)內(nèi)，已接入LTE/NR雙連接。

◆UE向基站錨點(diǎn)LTE2移動(dòng)時(shí)觸發(fā)MN切換，從錨點(diǎn)LTE1切換到錨點(diǎn)LTE2。此種場(chǎng)景下源MN在切換命令下發(fā)后，先發(fā)起SN釋放流程，釋放SN。

◆LTE切換到目標(biāo)小區(qū)后，再觸發(fā)SN添加流程，將SN添加到目標(biāo)側(cè)MN。

2）協(xié)議信令流程

不帶腿切換的本質(zhì)是MN切換觸發(fā)SN在源小區(qū)的釋放和在目標(biāo)小區(qū)的添加。

◆NSA組網(wǎng)SN添加信令的流程如圖3所示。

◆SN刪除信令流程如圖4所示。

3）測(cè)試前臺(tái)空口信令

◆LTE側(cè)接入信令流程：終端發(fā)起Attach request Msg。

◆NR側(cè)信令：NR側(cè)系統(tǒng)消息廣播。

◆SN添加信令流程：NR信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到B1事件門限，UE上報(bào)B1測(cè)量報(bào)告，添加NR輔載波。

◆不帶SN切換信令流程：UE先在源4G小區(qū)刪除NR輔載波，完成從源4G小區(qū)到目的4G小區(qū)的切換，再在目的4G小區(qū)添加NR輔載波。

4）優(yōu)化策略

當(dāng)采用不帶SN切換，RF優(yōu)化策略如下：

◆4G/5G盡可能按照1：1建設(shè)，測(cè)試路線上每個(gè)4G小區(qū)都有一個(gè)同站5G小區(qū)，通過(guò)RF優(yōu)化，使得同站4G/5G盡量同覆蓋。

◆4G覆蓋優(yōu)化良好，無(wú)弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、乒乓切換等問(wèn)題。

◆4G/5G按照1：1組網(wǎng)，且在4G/5G基本同覆蓋的情況下，鄰區(qū)只要做到同覆蓋4G到5G單向鄰區(qū)，5G到5G可以不需要鄰區(qū)。

◆對(duì)于測(cè)試路線上個(gè)別確實(shí)無(wú)法做到4G/5G基本同覆蓋的點(diǎn)，譬如存在5G小區(qū)沒有同站4G小區(qū)的情況，需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試尋找最優(yōu)切換。

5）鄰區(qū)配置原則

◆LTE->LTE，對(duì)于站內(nèi)鄰區(qū)，只需要增加同頻鄰區(qū)關(guān)系;對(duì)于站間鄰區(qū)，需要增加外部鄰區(qū)，并增加同頻鄰區(qū)關(guān)系。

◆NR->NR，所有NR站內(nèi)的小區(qū)都互配鄰區(qū)，并且對(duì)路線上所有的NR站點(diǎn)小區(qū)都互配了鄰區(qū)。對(duì)于站內(nèi)鄰區(qū)，需要增加鄰區(qū)關(guān)系;對(duì)于站間鄰區(qū)，需要增加外部鄰區(qū)。

◆LTE-NR鄰區(qū)，將路線上所有的NR站點(diǎn)都配置成了LTE的NR鄰區(qū)。LTE-NR鄰區(qū)配置都是在LTE上完成。

6）相關(guān)切換參數(shù)

邊界優(yōu)化時(shí)，需將廠家間切換參數(shù)進(jìn)行拉通對(duì)比，從前期試點(diǎn)梳理結(jié)果來(lái)看，目前廠家間的參數(shù)設(shè)置都有一定差異，后續(xù)將根據(jù)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)一初始切換參數(shù)設(shè)置。

1.2 ?異廠家邊界干擾優(yōu)化方案

（1）邊界SSB頻點(diǎn)配置對(duì)齊原理

NR下行物理信道的時(shí)頻域分布如圖5所示。

PDCCH：時(shí)域占用時(shí)隙前1～3符號(hào)，頻域使用資源可配置;支持PDCCH和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

DMRS for PDSCH：時(shí)域位置可配置;頻域密度和使用資源可配置;支持DMRS和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

SSB：時(shí)域位置固定，固定4符號(hào);頻域占用20RB，頻域位置可配置;支持SSB和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

CSI-RS：時(shí)域位置可配置，頻域位置和帶寬可配置;支持CSI-RS和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

協(xié)議定義SSB的頻點(diǎn)可以靈活選取，和中心頻點(diǎn)的選擇沒有直接關(guān)系。根據(jù)協(xié)議，SSB頻點(diǎn)配置有SSB_DESC_TYPE_NARFCN（絕對(duì)頻點(diǎn)）和SSB_DESC_TYPE_GSCN（全局同步信道號(hào)）兩種方式。

從上述SSB的信道特征可以看出，要保證鄰區(qū)間SSB不干擾PDSCH，要滿足時(shí)域、頻域?qū)R原則：SSB頻點(diǎn)對(duì)齊、SSB波束個(gè)數(shù)對(duì)齊。

1）頻點(diǎn)對(duì)齊

SSB頻域未對(duì)齊干擾PDSCH示意圖如圖6所示。

2）SSB波束個(gè)數(shù)對(duì)齊

NR場(chǎng)景下，若SSB在頻域或時(shí)域上對(duì)不齊，則可能產(chǎn)生干擾。當(dāng)頻域?qū)R后，如果SSB時(shí)域上出現(xiàn)對(duì)不齊，同樣會(huì)產(chǎn)生干擾。與LTE 每個(gè)TTI都被鄰區(qū)CRS干擾不同，SSB是有一定周期的干擾，因此需要考慮周期干擾對(duì)平均MCS的影響。

（2）邊界CSI-RS配置對(duì)齊原理

CSI-RS時(shí)域位置可配置，頻域位置和帶寬可配置。同SSB頻點(diǎn)配置統(tǒng)一一樣，為避免鄰區(qū)CSI RS對(duì)本小區(qū)PDSCH產(chǎn)生干擾，建議全網(wǎng)配置統(tǒng)一，尤其邊界區(qū)域雙方廠家需保證配置一致。

例如可統(tǒng)一配置所有PMI的CSI RS都在slot0， slot10， slot20， slot30， ....，CQI和RSRP的CSI RS都在slot1，周期為40 slot。鄰區(qū)和本區(qū)的配置完全一致，這樣就不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)猷弲^(qū)在某個(gè)符號(hào)發(fā)CSI RS，本區(qū)在這個(gè)符號(hào)上發(fā)PDSCH，導(dǎo)致鄰區(qū)CSI RS對(duì)本區(qū)PDSCH產(chǎn)生干擾。

2 ? ?項(xiàng)目創(chuàng)新方案實(shí)施驗(yàn)證過(guò)程

2.1 ?切換優(yōu)化方案驗(yàn)證

（1）優(yōu)化前問(wèn)題描述

測(cè)試發(fā)現(xiàn)在廠家邊界兩個(gè)站間路測(cè)時(shí)有速率掉坑情況（如圖7所示），但兩個(gè)站點(diǎn)都屬一個(gè)廠家，屬同廠家內(nèi)部切換問(wèn)題。

圖7 ? ?NSA組網(wǎng)站間切換優(yōu)化前速率掉坑

（2）路測(cè)數(shù)據(jù)分析

分析測(cè)試信令發(fā)現(xiàn)，路測(cè)過(guò)程中LTE錨點(diǎn)小區(qū)切換必然觸發(fā)NR Cell Release。LTE錨點(diǎn)小區(qū)切換完成后則會(huì)重新執(zhí)行NR Cell Add。顯然帶SN切換開關(guān)沒有打開。

（3）創(chuàng)新方案實(shí)施及效果

1）方案實(shí)施

◆廠家1站點(diǎn)在網(wǎng)管側(cè)打開SN開關(guān)及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。無(wú)線參數(shù)->LTE FDD->E-UTRAN FDD->EN-DC策略表，打開“帶SN切換”開關(guān)。

◆廠家2站點(diǎn)，在保證切換的4G錨點(diǎn)站間已配置X2鏈路，同時(shí)在源和目的4G錨點(diǎn)站都與5G NR站點(diǎn)配置了X2鏈路的前提下，無(wú)需額外開關(guān)設(shè)置，即執(zhí)行帶SN的小區(qū)間切換。

2）方案效果

切換速率掉坑問(wèn)題得以解決，用戶感知有效提升，如圖8所示：

圖8 ? ?NSA組網(wǎng)站間切換優(yōu)化后速率連續(xù)

（4）結(jié)論

在NSA網(wǎng)絡(luò)下，前期由于錨點(diǎn)升級(jí)和5G開通不連片等原因，路測(cè)優(yōu)化時(shí)無(wú)法帶SN切換。5G切換過(guò)程會(huì)先刪腿、錨點(diǎn)切換后再加腿，導(dǎo)致切換出現(xiàn)掉坑現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到網(wǎng)絡(luò)連片下性能提升和速率的連續(xù)性。某博覽會(huì)室外連片優(yōu)化中，排除萬(wàn)難推動(dòng)站點(diǎn)連片開通，為性能連續(xù)性和打造高質(zhì)量5G精品網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。后續(xù)需借鑒經(jīng)驗(yàn)對(duì)連片5G區(qū)域進(jìn)一步進(jìn)行帶SN切換優(yōu)化，保障高質(zhì)量高性能連片網(wǎng)絡(luò)。

2.2 ?干擾優(yōu)化方案驗(yàn)證

（1）室外場(chǎng)景驗(yàn)證

1）干擾優(yōu)化前問(wèn)題描述

室外拉網(wǎng)測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在某些覆蓋很好（SSB RSR>-80 dBm，SSB SINR>20 dB）的路段，下行業(yè)務(wù)速率較低。針對(duì)這些覆蓋很好但業(yè)務(wù)速率較低的路段進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)部分路段存在如下兩個(gè)問(wèn)題：

問(wèn)題1：個(gè)別路段駐留測(cè)試小區(qū)上使用的MCS很低，與SINR不匹配;

問(wèn)題2：個(gè)別路段駐留測(cè)試小區(qū)上終端上報(bào)RI為2，下行只能使用2流，導(dǎo)致下行業(yè)務(wù)速率受到限制。

2）干擾優(yōu)化前問(wèn)題分析

◆問(wèn)題1排查

檢查加腿重配（RRC Reconfiguration）信令，發(fā)現(xiàn)終端駐留測(cè)試小區(qū)和周圍鄰區(qū)均采用8P2B配置，CRI 40和CRI 41的CSI-RS資源用于PMI測(cè)量。但終端駐留測(cè)試小區(qū)的CSI-RS周期配置為10 ms，時(shí)隙偏移分別為6和16。周圍鄰區(qū)的CSI-RS周期配置均為20 ms，時(shí)隙偏移分別為10和30。兩者配置不一致，會(huì)導(dǎo)致周圍鄰區(qū)CSI-RS對(duì)終端駐留小區(qū)的固定時(shí)隙造成干擾。

按時(shí)隙統(tǒng)計(jì)終端CRC Fail誤塊，發(fā)現(xiàn)時(shí)隙10上誤塊率在85%左右，如圖9所示。顯然終端在時(shí)隙10上受到了固定干擾。

圖9 ? ?時(shí)隙10上CRC Fail誤塊嚴(yán)重

◆問(wèn)題2排查

檢查加腿重配（RRC Reconfiguration）信令，發(fā)現(xiàn)終端駐留測(cè)試小區(qū)的CSI-RS周期配置為20 ms，時(shí)隙偏移分別為6和16。CSI-IM周期配置為20 ms，時(shí)隙偏移16，如下所示：

csi-IM-ResourceToAddModList

{

{

csi-IM-ResourceId 0，

csi-IM-ResourceElementPattern pattern1：

{

subcarrierLocation-p1 s0，

symbolLocation-p1 13

}

freqBand

{

startingRB 0，

nrofRBs 160

}

periodicityAndOffset slots20：16

}

{

csi-IM-ResourceId 1，

csi-IM-ResourceElementPattern pattern1：

{

subcarrierLocation-p1 s0，

symbolLocation-p1 13

}

freqBand

{

startingRB 0，

nrofRBs 160

}

periodicityAndOffset slots20 ： 16

}

}

由配置可見，CSI-IM配置與CSI-RS配置沖突，在終端進(jìn)行干擾檢測(cè)的位置上存在CSI-RS參考信號(hào)的發(fā)送，從而導(dǎo)致終端上報(bào)RI降低，CQI上報(bào)不準(zhǔn)，速率降低。

3）創(chuàng)新方案實(shí)施

將駐留測(cè)試小區(qū)CSI-RS周期和時(shí)隙偏移修改到與周圍鄰區(qū)一致（周期20 ms，時(shí)隙偏移分別為10和30）。

4）指標(biāo)對(duì)比

在該路段重新進(jìn)行測(cè)試，下行平均MCS從12提升到20，終端上報(bào)RI從2提升到4，下行MAC層速率則從138 Mb/s提升到270 Mb/s，相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

5）小結(jié)

CSI-RS周期和時(shí)隙偏移需要全網(wǎng)配置一致，配置不一致時(shí)會(huì)導(dǎo)致CSI-RS對(duì)其它小區(qū)的業(yè)務(wù)信道造成干擾，影響下行MCS和業(yè)務(wù)速率。

CSI-IM周期和時(shí)隙偏移配置需要避免和CSI-RS配置產(chǎn)生沖突，否則會(huì)導(dǎo)致終端上報(bào)RI降低，CQI上報(bào)不準(zhǔn)，下行業(yè)務(wù)速率降低。

（2）室內(nèi)外場(chǎng)景驗(yàn)證

1）干擾優(yōu)化前問(wèn)題描述

優(yōu)化期間發(fā)現(xiàn)廠家1的5G宏站與廠家2的5G有源室分覆蓋交疊區(qū)域雙方下載速率都不理想。廠家1室外宏站正常覆蓋區(qū)域下載速率平均在700 Mb/s以上，在兩個(gè)廠家覆蓋交疊區(qū)下載速率只有400 Mb/s，廠家2有源室分室內(nèi)測(cè)試速率大約為200 Mb/s。

2）干擾優(yōu)化前問(wèn)題分析

關(guān)閉廠家2有源室分測(cè)試廠家1宏站5G下載速率可以達(dá)到700 Mb/s以上。打開廠家2有源室分測(cè)試廠家1宏站5G下載速率為400 Mb/s左右。

進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)象分析MCS低，調(diào)制方式無(wú)法達(dá)到256QAM高階，推測(cè)是廠家小區(qū)參考信號(hào)（CSI-RS）配置不同導(dǎo)致在雙方覆蓋交疊區(qū)域參考信號(hào)對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生干擾，影響下載速率。

廠家CSI-RS參數(shù)配置情況如表2所示，確實(shí)存在宏站和室分配置不一致的小區(qū)。

表2 ? ?廠家CSI-RS參數(shù)配置情況

參數(shù) 廠家1宏站

取值 廠家2有源室分取值1 廠家2有源室分取值2

CSIRSPERIOD 40 10 40

CSIRESOURCENUM 4 1 4

CSI-RS符號(hào)在配置周期內(nèi)偏移的slot數(shù) 0; 10; 20; 30 0 0; 10; 20; 30

3）創(chuàng)新方案實(shí)施

將廠家1宏站和廠家2室分的CSI-RS參數(shù)配置修改一致，如表3所示：

表3 ? ?廠家1宏站和廠家2室分的參數(shù)配置

參數(shù) 宏站和室分取值

CSIRSPERIOD 40

CSIRESOURCENUM 4

CSI-RS符號(hào)在配置周期內(nèi)偏移的slot數(shù) 0; 10; 20; 30

4）優(yōu)化前后對(duì)比

打開廠家2有源室分，廠家1宏站5G下載速率受影響不大。

5）小結(jié)

CSI-RS周期和時(shí)隙偏移需要全網(wǎng)配置一致（包括室內(nèi)外小區(qū)間），配置不一致時(shí)會(huì)導(dǎo)致CSI-RS對(duì)其它小區(qū)的業(yè)務(wù)信道造成干擾，影響下行MCS和業(yè)務(wù)速率。

3 ? 結(jié)論

通過(guò)創(chuàng)新項(xiàng)目研究，總結(jié)如下異廠家邊界優(yōu)化感知提升經(jīng)驗(yàn)，可以借鑒推廣：

（1）同廠家內(nèi)部NSA小區(qū)間切換，優(yōu)化方向?yàn)閺男^(qū)間不帶SN切換優(yōu)化到帶SN切換。從而避免切換過(guò)程中速率掉坑的現(xiàn)象，提升用戶感知。

（2）異廠家間NSA小區(qū)間切換，無(wú)法執(zhí)行帶SN切換，先刪腿、再進(jìn)行4G錨點(diǎn)間切換、再加腿，切換優(yōu)化方向是通過(guò)RF優(yōu)化盡量保證4G/5G同站覆蓋，優(yōu)化梳理切換關(guān)系，避免頻繁刪腿和加腿。

（3）異廠家邊界區(qū)域，CSI-RS周期和時(shí)隙偏移需要全網(wǎng)配置一致，配置不一致時(shí)會(huì)導(dǎo)致CSI-RS對(duì)其它小區(qū)的業(yè)務(wù)信道造成干擾，影響下行MCS和業(yè)務(wù)速率。

（4）異廠家邊界區(qū)域，SSB 頻點(diǎn)和SSB波束個(gè)數(shù)需要配置一致，配置不一致也會(huì)導(dǎo)致SSB對(duì)其他小區(qū)的業(yè)務(wù)信道造成干擾。

參考文獻(xiàn)：

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