5G NSA共建共享方案及邊界優(yōu)化策略

四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 周 滟

2020年5G開始了大規(guī)模的商用，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化的要求不斷提高，為了提升未來用戶對網(wǎng)絡(luò)使用的滿意度，就需要在全面開放前做好內(nèi)優(yōu)化工作。本文主要介紹中國聯(lián)通和中國電信的5GNSA共建共享方案，以及在合作中的邊界問題進行分析，提出針對性的優(yōu)化方案。

為了節(jié)約資源并快速建網(wǎng)，中國聯(lián)通和中國電信采用了NSA（Non－Standalone非獨立組網(wǎng)）共建共享的合作形式，共建共享的存在幾種情況，對于不同情況下存在的問題其處理方式不同。因此，在進行優(yōu)化處理前需要區(qū)分情景，為不同場景提出具體解決方案。

1 5G NSA共建共享方案

1.1 5G NSA共享方案介紹

（1）1.8G單錨點共享載波方案

該場景是4G基站異廠家，聯(lián)通和電信有各自的(EPC)4G核心網(wǎng)和承載網(wǎng)，是否共享承載網(wǎng)由共享區(qū)協(xié)商。接入基站部分采用1.8G升級（單載波）+5G共享載波的形式，此時存在的用戶就包括聯(lián)通4G用戶、電信4G用戶、聯(lián)通5G用戶和電信5G用戶這四類。

該方案的要點是：1.8G軟件升級支持共享載波共建共享；根據(jù)LTE負荷調(diào)整分流策略，減少NSA用戶對4G用戶沖擊；實施速度快，成本低，可快速渡過NSA共建共享階段。

錨點頻率設(shè)置：聯(lián)通LTE20M的下行設(shè)置為1840～1860，上行設(shè)置為1745～1765；電信LTE20M的下行設(shè)置為1860～1880，上行設(shè)置為1765～1785。

（2）2.1G單錨點獨立載波方案

該場景是4G基站異廠家，聯(lián)通和電信有各自的(EPC)4G核心網(wǎng)和承載網(wǎng)，是否共享承載網(wǎng)由共享區(qū)協(xié)商。接入基站部分采用2.1G單錨點（獨立載波）+5G共享載波的形式，用戶類型也包括聯(lián)通和電信4G用戶、聯(lián)通和電信5G用戶。

該方案的要點是：2.1G單錨點獨立載波；需要對電信現(xiàn)有2.1G網(wǎng)絡(luò)進行整改或重建；修改現(xiàn)有1.8G錨點配置策略，改為錨定2.1G。

錨點頻率設(shè)置時的電信承建區(qū)配置包括兩種配置方式：

配置一：第一載波20M（2110～2130/1920～1940）+第二載波10M(2155～2165/1965～1980)

配置二：第一載波20M（2110～2130/1920～1940）+第二載波20M(2135～2155/1945～1965)

（3）雙錨點獨立載波方案

該場景是4G基站同廠家，聯(lián)通和電信有各自的(EPC)4G核心網(wǎng)。各自的4G基站負責接入各自的4G用戶，電信和聯(lián)通共建5G共享基站，電信和聯(lián)通的5G用戶就由各自的4G基站和共建的5G基站共同負責接入，即采用雙錨點（獨立載波）+5G共享載波的形式。

該方案的要點是：僅共享5G基站，不共享4G基站；電聯(lián)4G基站及5G基站均同廠家；電信、聯(lián)通的4G基站升級為NSA基站，核心網(wǎng)升級支持NSA；4G基站改造量較少，可快速部署；需要gNB同時接通2個運營商的IPRAN接入環(huán)；gNB需要配置較多的4G錨點鄰區(qū)，建立較多X2接口；運維中，對版本升級、維護時，一般需要錨點站點和5G站點同步版本。雙方運營商同步升級版本協(xié)調(diào)難度很高；4/5G不共站，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化存在問題。

錨點頻率設(shè)置：電信4G基站采用自己的1.8G或2.1G；聯(lián)通4G基站采用自己的1.8G或2.1G。

1.2 共建共享后的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)介紹

（1）承建方在共建共享后的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

5G定位：5G容量層，疊加在4G網(wǎng)絡(luò)上；承載面向所有用戶的大容量高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；

1.8G/2.1G定位：4G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)容量層及VoLTE語音，共建共享中作為NSA錨點，后續(xù)頻譜動態(tài)共享，作為5G的拖底層；

900M定位：基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（LTE、NR、UMTS、NB）覆蓋層（全域全覆蓋），承載語音、NB-IoT等業(yè)務(wù)。

該架構(gòu)的優(yōu)勢包括：3.5G +2.1G/1.8G的組網(wǎng)便于構(gòu)成未來的SA獨立組網(wǎng)形態(tài)；3.5G、mmWave頻段高，容量大，定位為5G容量層，熱點及高價值區(qū)域覆蓋；2.1G/1.8G頻率低，現(xiàn)網(wǎng)覆蓋好，定位為5G托底層，通過SDS技術(shù)快速實現(xiàn)5G廣覆蓋；900M覆蓋能力強，作為全域基礎(chǔ)覆蓋。

（2）共享方在共建共享后的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

共享5G及錨點：采用雙北向，上報全量數(shù)據(jù)，具備查看和導(dǎo)出權(quán)限，無修改權(quán)限；

1.8G/2.1G/900M：聯(lián)通自有網(wǎng)絡(luò)，基礎(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，承接3G/4G/NB業(yè)務(wù)；

網(wǎng)絡(luò)維護：維護自有網(wǎng)絡(luò)，具備共享網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化能力。

2 5G NSA共建共享互操作優(yōu)化

2.1 用戶類型介紹

在共建共享模式下，由于存在4G與5G設(shè)備的共用，兩大運營商用戶的大混合，所以，在進行問題優(yōu)化處理時需要識別不同用戶類型，執(zhí)行差異化優(yōu)化策略。

基于PLMN和UE能力來區(qū)分，可以分為四類用戶，分別是電信NSA用戶、電信純4G用戶、聯(lián)通NSA用戶和聯(lián)通純4G用戶。

共建共享模式下，用戶的基本狀態(tài)主要有兩種，分別是空閑態(tài)和連接態(tài)。對于空閑態(tài)的用戶選擇，通過廣播消息中重選參數(shù)和RRC release中專用頻點優(yōu)先級對不同類型用戶下發(fā)不同重選優(yōu)先級，實現(xiàn)傾向性的重選策略；對于連接態(tài)時的用戶選擇，主要是對4類用戶設(shè)置不同的覆蓋切換參數(shù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實現(xiàn)傾向性的切換策略。

2.2 5G NSA共建共享互操作優(yōu)化

（1）空閑態(tài)互操作優(yōu)化

基于IMMCI的專用頻點優(yōu)先級操作：

無論是獨立載波還是共享載波方案，承建方和共享方NSA終端均開啟定向重選功能。如果NSA用戶駐留非錨點小區(qū)，通過RRC Release攜帶的IMMCI下發(fā)錨點頻點的高專用優(yōu)先級7，NSA終端盡快重選到錨點小區(qū)。

承建方非NSA終端，繼承現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)選擇/重選策略。

無論是獨立載波還是共享載波方案，共享方均把錨點小區(qū)的公共優(yōu)先級設(shè)置為最低，共享方非NSA終端不占用錨點頻點。

1.8G共享載波載波方案，為了不讓共享方非NSA終端駐留/重選到錨點小區(qū)，應(yīng)用運營商自定義用戶專用IMMCI功能，通過RRC Release消息中下發(fā)專用重選優(yōu)先級，攜帶電信1867.5M頻點，專用優(yōu)先級7，使電信非NSA UE盡快重選至電信小區(qū)。

定向重選參數(shù)配置操作：

頻點為1650時，是聯(lián)通LTE1850M；頻點為1825時，是電信LTE1867.5M；頻點為100時，是LTE2.1G。

NSA終端定向重選，錨點和非錨點都要進行配置。

共享方非NSA終端定向重選至自己頻點，錨點需要配置。

3 邊界優(yōu)化方法介紹

共建城市邊界區(qū)包括兩種場景，在不同場景下，其優(yōu)化方案存在差別。

3.1 單錨點1.8G共享載波邊界優(yōu)化方法

空閑態(tài)：

在邊界區(qū)的電信承建區(qū)，針對電信和聯(lián)通NSA用戶，F(xiàn)1設(shè)置為最高專用優(yōu)先級，F(xiàn)2設(shè)置為次高專用優(yōu)先級。

在邊界區(qū)的聯(lián)通承建區(qū)，針對電信和聯(lián)通NSA用戶，F(xiàn)2設(shè)置為最高專用優(yōu)先級，F(xiàn)1設(shè)置為次高專用優(yōu)先級。通過RRC release的IMMCI字段下發(fā)的專用優(yōu)先級，選擇最高專用優(yōu)先級的錨點載波接入駐留，如果無法駐留，選擇次高專用優(yōu)先級錨點載波接入駐留。

連接態(tài)：

在邊界區(qū)，存在切換關(guān)系的聯(lián)通和電信1.8G錨點小區(qū)之間互配F1與F2的異頻鄰區(qū)。聯(lián)通和電信NSA用戶在邊界區(qū)移動時發(fā)生1.8G異頻切換。

3.2 同廠家雙錨點與單錨點1.8G共享載波邊界優(yōu)化方法

空閑態(tài)：

在邊界區(qū)的電信承建區(qū)，針對電信NSA用戶，F(xiàn)1設(shè)置為最高專用優(yōu)先級，F(xiàn)2設(shè)置為次高專用優(yōu)先級；針對聯(lián)通NSA用戶，F(xiàn)2設(shè)置為最高專用優(yōu)先級。

在邊界區(qū)的聯(lián)通承建區(qū)，針對電信NSA用戶，F(xiàn)2設(shè)置為最高專用優(yōu)先級，F(xiàn)1設(shè)置為次高專用優(yōu)先級；針對聯(lián)通NSA用戶，F(xiàn)2設(shè)置為最高專用優(yōu)先級。通過RRC release的IMMCI字段下發(fā)的專用優(yōu)先級，選擇最高專用優(yōu)先級的錨點載波接入駐留，如果無法駐留，選擇次高專用優(yōu)先級錨點載波接入駐留。

連接態(tài)：

在邊界區(qū)，存在切換關(guān)系的單錨點與雙錨點之間互配F1與F2的異頻鄰區(qū)，以及互配F2與F2的同頻鄰區(qū)。電信NSA用戶在邊界區(qū)移動時發(fā)生異頻切換，聯(lián)通NSA用戶在邊界區(qū)移動時發(fā)生同頻切換。

4 邊界問題優(yōu)化方案

4.1 共建城市邊界區(qū)同頻干擾問題優(yōu)化方案

問題描述：在電信承建區(qū)，聯(lián)通NSA用戶優(yōu)先占用錨點共享載波F1，在邊界處移動到聯(lián)通承建區(qū)無法及時重選或切換到聯(lián)通的F2頻點，導(dǎo)致同頻干擾，可能會引起接入或掉話問題。

解決方案：

連接態(tài)：調(diào)整共享方NSA終端異頻A2門限，使得及時啟動異頻測量，在邊界區(qū)域切回共享方非錨點頻點，可區(qū)分PLMN以及4G/5G終端分別配置。

空閑態(tài)：基于PLMN小區(qū)專用優(yōu)先級，共享方用戶空閑態(tài)優(yōu)先回本網(wǎng)頻點。

4.2 弱覆蓋邊界4/5G用戶錨點占用問題優(yōu)化方案

問題描述：在承建方的小區(qū)邊緣弱覆蓋區(qū)域，承建方的覆蓋差，但共享方的覆蓋好，共享方的NSA用戶可能會基于覆蓋的異頻切換回共享方F2載波。

在共享方的小區(qū)邊緣弱覆蓋區(qū)域，共享方的覆蓋差，但承建方的覆蓋好，共享方的4G用戶可能會基于覆蓋的異頻切換到承建方的共享載波F1。

解決方案：

承建方F1服務(wù)小區(qū)可以針對共享方的NSA用戶和普通4G用戶分別定義基于覆蓋的切換門限，讓共享方NSA用戶盡量留在承建方錨點小區(qū)，共享方普通4G用戶盡快切換回共享方頻點。比如：共享方NSA用戶：A2=-105，A5_1=-110，A5_2=-105；共享方4G用戶：A2=-50，A4=-120。

共享方F2服務(wù)小區(qū)針對共享方NSA用戶開啟錨點定向切換功能，針對共享方4G用戶定義較難的基于覆蓋的異頻切換門限，讓共享方NSA用戶盡快切換至承建方錨點小區(qū)，共享方4G用戶盡量留在共享方F2載波。比如：共享方NSA用戶：A5_1=-43，A5_2=-105；共享方4G用戶：A2=-105，A5_1=-110，A5_2=-105。

5G的過渡期NSA共享，是目前中國電信和中國聯(lián)通的研究重點之一。在共建共享過程中，因為設(shè)備和用戶的不同，會產(chǎn)生諸多問題，邊界問題的優(yōu)化作為遇到的問題之一，在后續(xù)的使用過程中還需要進一步完善優(yōu)化方法，保障好共建共享期間的整體水平，為NSA到SA的演進打下基礎(chǔ)，對今后的SA共享的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。