面向4G/5G異廠家插花組網(wǎng)的感知提升方案研究

路冬星，張書銘，楊 旭，邢冰冰，楊 歡，趙煜坤

（1.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司 河南計(jì)劃單列分院，河南 鄭州 450000；2.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100080）

1 背 景

2020年是中國(guó)5G建設(shè)的關(guān)鍵之年，無(wú)線網(wǎng)全年處于大建設(shè)、大優(yōu)化以及大調(diào)整的過程中，設(shè)備替換、天饋融合以及頻率騰退等各項(xiàng)工作交織并存，異廠家組網(wǎng)尤為嚴(yán)重，4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也基本重耕，客戶感知保障面臨巨大挑戰(zhàn)[1]。

異廠家插花組網(wǎng)導(dǎo)致的沒5G、差5G、5G干擾以及差4G等嚴(yán)重影響客戶體驗(yàn)，造成5G沒信號(hào)或時(shí)有時(shí)無(wú)、手機(jī)耗電快、5G上網(wǎng)下載慢及手機(jī)回到2G等問題，網(wǎng)絡(luò)滿意度存在下滑風(fēng)險(xiǎn)[2]。本文通過研究插花組網(wǎng)條件下的優(yōu)化方案，提出了一種針對(duì)NSA組網(wǎng)條件下的插花組網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化方案，并在某地市現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行驗(yàn)證，使得現(xiàn)網(wǎng)指標(biāo)及客戶感知提升明顯。

2 插花組網(wǎng)帶來的網(wǎng)絡(luò)問題

當(dāng)前我國(guó)5G建設(shè)采用NSA組網(wǎng)方式，即4G/5G基站采用“1:1建設(shè)”聯(lián)合組網(wǎng)，這就要求NSA組網(wǎng)下的4G基站與5G基站的設(shè)備廠家必須相同。當(dāng)5G建設(shè)不連續(xù)且5G設(shè)備與原4G設(shè)備異廠家時(shí)，會(huì)出現(xiàn)5G設(shè)備下的4G基站與周邊原4G基站交叉覆蓋的情況，即為NSA組網(wǎng)下的插花組網(wǎng)現(xiàn)象，該現(xiàn)象會(huì)帶來以下諸多感知問題[3,4]。

一是NSA用戶無(wú)法駐留錨點(diǎn)小區(qū)。某廠家基站設(shè)備不支持NSA用戶定向切換，插花區(qū)域5G用戶難以駐留到5G網(wǎng)絡(luò)[5]。二是被干擾的假5G。5G用戶在錨點(diǎn)小區(qū)覆蓋邊緣受異廠家FDD小區(qū)干擾時(shí)，NR釋放掉，但手機(jī)顯示5G，用戶感知差。三是D1D2頻段干擾。5G插花區(qū)域，周邊D1D2未退頻，導(dǎo)致LTE D頻段小區(qū)干擾NR區(qū)域的速率平均影響在31%左右。四是異廠家負(fù)荷均衡難實(shí)現(xiàn)。異廠家負(fù)荷均衡算法難以實(shí)現(xiàn)，影響高負(fù)荷場(chǎng)景下的用戶動(dòng)態(tài)調(diào)整[6]。

3 聯(lián)合優(yōu)化方案

本方案從NSA用戶識(shí)別、場(chǎng)景駐留策略、D頻段退頻策略以及One LTE應(yīng)對(duì)策略4方面考慮，多維度地對(duì)插花組網(wǎng)條件下的感知問題進(jìn)行整體優(yōu)化[7]。

3.1 NSA用戶識(shí)別

在NSA組網(wǎng)條件下，若要使用5G需要先占用錨點(diǎn)小區(qū)，如何順暢從非錨點(diǎn)小區(qū)切換到錨點(diǎn)小區(qū)極其重要。定向切換失敗示意如圖1所示，廠家1站點(diǎn)不支持定向切換功能，導(dǎo)致5G用戶無(wú)法占用5G小區(qū)，異廠家插花區(qū)域無(wú)法識(shí)別5G用戶。由于廠家1站點(diǎn)不支持定向切換，因此只能采用基于覆蓋條件的普通切換，如果普通LTE小區(qū)信號(hào)強(qiáng)于錨點(diǎn)小區(qū)，則手機(jī)難以切換至錨點(diǎn)小區(qū)，難以駐留5G小區(qū)。

通過基站現(xiàn)有功能的整合和調(diào)整，本方案制定出錨點(diǎn)頻點(diǎn)偏移+負(fù)載均衡策略，實(shí)現(xiàn)了NSA用戶從廠家1小區(qū)精準(zhǔn)遷移至廠家2錨點(diǎn)小區(qū)，從而順利占用5G網(wǎng)絡(luò)。

為廠家2的FDD 1 800錨點(diǎn)小區(qū)做頻點(diǎn)偏移，由1 300修改為1 309，以保證錨點(diǎn)小區(qū)獨(dú)立使用一個(gè)頻點(diǎn)，做到精準(zhǔn)識(shí)別，然后配置專用負(fù)載均衡頻點(diǎn)，將NSA用戶向?qū)Ｓ缅^點(diǎn)頻點(diǎn)進(jìn)行定向負(fù)載均衡，從而完美實(shí)現(xiàn)NSA用戶的定向遷移。

該方案可根據(jù)用戶上報(bào)的UE真實(shí)能力準(zhǔn)確識(shí)別出NSA用戶，且無(wú)需再手動(dòng)配置和修改，識(shí)別精確且維護(hù)效率高。

3.2 場(chǎng)景化駐留策略

被干擾的假5G即NSA用戶在錨點(diǎn)小區(qū)覆蓋邊緣時(shí)，NR網(wǎng)絡(luò)釋放掉，且錨點(diǎn)小區(qū)受廠家1的FDD小區(qū)干擾時(shí)，上下行干擾嚴(yán)重惡化，手機(jī)依然顯示5G，但用戶體驗(yàn)5G速率不如4G，用戶感知較差。其成因如圖2所示。

針對(duì)上圖存在的假5G問題，采用如下方案進(jìn)行解決。首先在廠家1的區(qū)域通過FDD 1 800小區(qū)替換策略解決FDD 1 800同頻干擾問題，通過識(shí)別5G覆蓋范圍內(nèi)廠家1的FDD 1 800站點(diǎn)，根據(jù)距離進(jìn)行優(yōu)先級(jí)替換。其次在廠家1區(qū)域通過錨點(diǎn)緩慢占用、5G緩慢遷出策略解決被干擾的假5G問題，設(shè)置錨點(diǎn)添加門限為-102 dBm，設(shè)置基于覆蓋的NR刪除門限為-115 dBm，設(shè)置基于覆蓋的NR添加門限為-105 dBm[8]。最后在廠家2區(qū)域通過錨點(diǎn)快速占用、5G快速遷出解決5G吊死問題，

3.3 D頻點(diǎn)退頻策略

當(dāng)前5G小區(qū)帶寬為100 MHz，和LTE的D1、D2頻段重合，同頻干擾會(huì)引起5G速率大幅下降[9]。為降低4G對(duì)5G干擾，本方案按照重點(diǎn)優(yōu)先、分類推進(jìn)以及優(yōu)建結(jié)合的模式，通過移頻和LNR干擾協(xié)同等手段推進(jìn)干擾解決。

3.3.1 3D-MIMO替換原則

3個(gè)8T8R小區(qū)等效1個(gè)反開3D-MIMO，1個(gè)高負(fù)荷小區(qū)等效1個(gè)原網(wǎng)待擴(kuò)容8T8R小區(qū)。反開3D-MIMO終端支持度不一，D3的支持度為93.95%，D7的支持度為84.05%，D8的支持度為46.23%。

3.3.2 D頻段移頻原則

當(dāng)LTE的D頻段小區(qū)存在一個(gè)頻點(diǎn)時(shí)，移頻至D3頻點(diǎn)，存在兩個(gè)頻點(diǎn)時(shí)，移頻至D2和D3頻點(diǎn)，存在3個(gè)頻點(diǎn)時(shí)，評(píng)估3個(gè)D頻段小區(qū)負(fù)荷，輕載小區(qū)降低至1/2個(gè)D頻段后移頻至D3/D2頻點(diǎn)，如圖3所示。

3.3.3 LNR干擾協(xié)同，帶寬自適應(yīng)調(diào)度

干擾與非干擾子帶獨(dú)立測(cè)量，基于測(cè)量結(jié)果，用戶級(jí)自適應(yīng)調(diào)度60 MHz、80 MHz以及100 MHz頻帶資源，躲避干擾頻帶，UE1受到LTE強(qiáng)干擾，使用60 MHz帶寬，UE2受到LTE弱干擾，使用100 MHz帶寬，干擾降低，速率提升。LNR原理如圖4所示。

3.4 One LTE應(yīng)對(duì)策略

伴隨5G工程推進(jìn)，4G組網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，帶有8T8R天線的D頻段小區(qū)與F頻段插花組網(wǎng)，演變?yōu)锳AU反開3D-MIMO小區(qū)與FDD 1 800小區(qū)聯(lián)合組網(wǎng)，大面積異廠家組網(wǎng)迫切需要優(yōu)化策略的規(guī)范統(tǒng)一，化繁為簡(jiǎn)。面對(duì)逐漸復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用的融合方案主要有以下3點(diǎn)。

一是小區(qū)重選與駐留策略，頻段為2.3 GHz的TDD制式小區(qū)作為室分基站，優(yōu)先級(jí)定為最高，用作容量層，頻段為900 MHz的FDD制式小區(qū)優(yōu)先級(jí)定為最低，用作覆蓋層，保證室內(nèi)深度覆蓋。二是連接態(tài)移動(dòng)性策略，容量層向覆蓋層基于UE的接收電平強(qiáng)弱進(jìn)行切換。三是負(fù)載均衡策略，頻段為2.3 GHz的TDD制式室分小區(qū)優(yōu)先級(jí)定為最高，用于吸收話務(wù)，配置單向鄰區(qū)負(fù)載均衡。容量層間開啟雙向用戶數(shù)負(fù)載均衡（空閑態(tài)和連接態(tài)），優(yōu)先進(jìn)行空閑態(tài)負(fù)載均衡，再進(jìn)行連接態(tài)負(fù)載均衡(空閑態(tài)MLB門限比連接態(tài)MLB門限低)[10]。多層網(wǎng)策略如圖5所示。

4 方案實(shí)施效果

4.1 測(cè)試指標(biāo)提升

在較短的時(shí)間窗口期內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)5G連續(xù)覆蓋，5G駐留比大幅提升。5G道路測(cè)試覆蓋率等關(guān)鍵KPI改善明顯，4G小區(qū)與5G小區(qū)間的頻繁重選導(dǎo)致5G業(yè)務(wù)不連續(xù)問題基本消除。5G道路平均RSRP由-82.96 dBm改善至-78.99 dBm，提升3.97 dB，駐留比由94.01%改善至98.37%，提升4.36%，覆蓋率由92.43%改善至95.94%，提升3.51%。優(yōu)化前覆蓋圖如圖6所示，優(yōu)化后覆蓋圖如圖7所示。

4.2 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)提升

5G日均用戶數(shù)由3 543個(gè)增長(zhǎng)到18 940個(gè)，增長(zhǎng)幅度為435%，同時(shí)5G日均用戶流量由2 850.6 GB提升至10 394.19 GB，增長(zhǎng)幅度為265%。

5 結(jié) 論

本文通過分析插花組網(wǎng)中存在的網(wǎng)絡(luò)問題，然后從NSA用戶識(shí)別、場(chǎng)景駐留策略、D頻段退頻策略以及One LTE應(yīng)對(duì)策略4方面提出了一種聯(lián)合優(yōu)化方案，并對(duì)方案結(jié)果在網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)及用戶感知兩維度進(jìn)行驗(yàn)證，切實(shí)提升了4G/5G異廠家插花組網(wǎng)下用戶感知，具備一定推廣價(jià)值。