5G NSA/SA組網(wǎng)邊界區(qū)域的感知優(yōu)化

謝亮亮 鄧小梅 黃顯良

1. 華信咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江 杭州 310051；2. 中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣西有限公司 廣西 南寧 530000

引言

當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)存在NSA和SA兩種組網(wǎng)架構(gòu)，兩種架構(gòu)各有其優(yōu)劣，中國移動(dòng)在建網(wǎng)初期，兩種架構(gòu)并存。隨著移動(dòng)5G用戶的不斷普及，SA網(wǎng)絡(luò)不斷成熟，在SA網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，現(xiàn)網(wǎng)中僅支持NSA網(wǎng)絡(luò)的終端給網(wǎng)絡(luò)帶來干擾問題不斷顯現(xiàn)。

1 5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)現(xiàn)狀

1.1 NSA組網(wǎng)概述

NSA是Non-StandAlone 5G的簡稱，即5G非獨(dú)立組網(wǎng)。簡單來講，NSA就是利用4G核心網(wǎng)（EPC），以4G作為控制面的錨點(diǎn)，采用LTE與5G NR雙連接的方式，利用現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)部署5G。優(yōu)點(diǎn)：對5G的覆蓋沒有要求，支持雙連接來進(jìn)行分流，用戶體驗(yàn)好。網(wǎng)絡(luò)改動(dòng)小，建網(wǎng)速度快，投資相對少。缺點(diǎn)：5G跟4G必須搭配，靈活性低。由于沒有5G核心網(wǎng)，無法支持5G引入相關(guān)新功能和新業(yè)務(wù)，僅支持大寬帶業(yè)務(wù)。是目前很多運(yùn)營商在5G建網(wǎng)初期的第一選擇。

1.2 SA組網(wǎng)概述[1]

SA是Standalone 5G的簡稱，即5G獨(dú)立組網(wǎng)。gNB直接與5G核心網(wǎng)通過NG接口對接，信令面和用戶面業(yè)務(wù)獨(dú)立運(yùn)作，徹底擺脫對LTE的依賴，做到真正的獨(dú)立部署。優(yōu)點(diǎn)：不依賴于4G網(wǎng)絡(luò)。全新的5G基站和5G核心網(wǎng)，能夠支持5G網(wǎng)絡(luò)引入的所有新功能和新業(yè)務(wù)。缺點(diǎn)：要新建大量的基站和核心網(wǎng)，現(xiàn)階段全面部署代價(jià)比較高。

2 NSA與SA共存對網(wǎng)絡(luò)的影響

2.1 終端與基站相互干擾

2.1.1 NSAonly（NSA單模站點(diǎn)）終端受干擾。在NSA/SA雙模與SAonly網(wǎng)絡(luò)插花邊界，NSA終端從NSA小區(qū)向SA小區(qū)移動(dòng)，NSA終端占用的5G NSA小區(qū)信號(hào)會(huì)越來越弱，而近端的SA小區(qū)信號(hào)越來越強(qiáng)，由于NSA終端不支持SA，無法切換至信號(hào)越來越好的SA小區(qū)[2]。在目前5G同頻組網(wǎng)的情況下，NSA用戶在逐步接近SA小區(qū)而遠(yuǎn)離NSA小區(qū)過程中，受到來自SA小區(qū)干擾信號(hào)會(huì)越來越強(qiáng)，從而導(dǎo)致NSA用戶感知會(huì)越來越差，直至NSA用戶從5G網(wǎng)絡(luò)脫網(wǎng)。

2.1.2 SA基站受到干擾。在NSA用戶進(jìn)入SA小區(qū)主覆蓋范圍時(shí)，由于無法切換，NSA用戶拖網(wǎng)，下行覆蓋弱，UE靠近SA基站的同時(shí)抬升上行發(fā)射功率，導(dǎo)致SA小區(qū)的上行干擾抬升，尤其在宏站-室分邊界，室分上行抗干擾能力相對較弱，影響更明顯。

2.2 NSA/SA雙模組網(wǎng)邊界干擾典型場景

2.2.1 NSA/SA雙模宏站與SAonly室分邊界，傳統(tǒng)室分錨點(diǎn)建設(shè)比較困難，因此現(xiàn)網(wǎng)傳統(tǒng)室分SAonly插花在NSA/SA雙模宏站中的場景普遍存在。

2.2.2 NSA/SA雙模站點(diǎn)已連片區(qū)域邊界，外層新建SAonly宏站默認(rèn)沒有錨點(diǎn)方案場景。

由于存量NSA終端用戶換機(jī)需要一定周期，同時(shí)硬件支持SA終端完成SA商用軟件版本推送與升級(jí)也需一段較長時(shí)間。因此，在一定時(shí)間內(nèi)，該類型問題將長期存在，為保證用戶感知，必須對NSA/SA雙模和僅SA邊界進(jìn)行優(yōu)化，降低干擾保證用戶感知。

3 方案說明

3.1 傳統(tǒng)方案

3.1.1 方案原理：為了避免NSA與SA共存導(dǎo)致的干擾問題，在NSA用戶往SA區(qū)域移動(dòng)過程中，讓NSA提前刪除SCG（輔小區(qū)組），回到錨點(diǎn)做業(yè)務(wù)。現(xiàn)網(wǎng)NSA SCG刪除門限在-110～-115dBm，如果要保證NSA用戶正常感知，刪除門限需要抬高到正常的NR切換帶。可以通過路測切換事件和主服RSRP采樣統(tǒng)計(jì)確定門限范圍。統(tǒng)計(jì)移動(dòng)某地市數(shù)據(jù)，切換門限集中在-70～-85dBm。

3.1.2 優(yōu)點(diǎn)：可保證NSA用戶感知，規(guī)避掉線、干擾問題，錨點(diǎn)及NR同/異廠家都適用。

3.1.3 缺點(diǎn)：降低NSA用戶5G駐留時(shí)長，部分5G流量提前回流4G，增加4G負(fù)荷。

3.2 創(chuàng)新方案

3.2.1 方案原理：由于傳統(tǒng)方法存在5G駐留時(shí)長不足，導(dǎo)致用戶回流4G，影響上網(wǎng)體驗(yàn)的問題，我們在NSA/SA雙模站點(diǎn)與SAonly站點(diǎn)邊界設(shè)置隔離帶，隔離帶是特殊的雙模站點(diǎn)，這些站點(diǎn)本身無共址的錨點(diǎn)，通過周邊雙模站點(diǎn)的錨點(diǎn)組成NSA。這種場景下，NSA終端從NSA/SA雙模區(qū)域移動(dòng)到SAonly過程中，能通過周邊錨點(diǎn)順利切換接續(xù)，直到錨點(diǎn)信號(hào)覆蓋邊緣，從而避免了回落4G的問題[3]。

3.2.2 優(yōu)點(diǎn)：保證NSA用戶感知，規(guī)避掉線、干擾問題，提升NSA用戶在邊界的5G駐留時(shí)長，無須額外投資，通過周邊錨點(diǎn)與隔離帶NR站點(diǎn)組成NSA。

圖1 NSA/SA雙模與SAOnly邊界覆蓋傳統(tǒng)方案和新方案策略圖對比

4 方案原理

4.1 隔離帶改造

將隔離帶內(nèi)的SAonly站點(diǎn)組網(wǎng)架構(gòu)模式由SA改為NSA/SA雙模架構(gòu)；隔離帶內(nèi)SA站點(diǎn)添加到EPC+鏈路（SAonly下只有到5G C鏈路）；NSA與SA邊界處的4G錨點(diǎn)站添加隔離帶內(nèi)5G站點(diǎn)的外部小區(qū)、鄰區(qū)信息。

4.2 隔離帶寬度設(shè)置建議

為了保證隔離帶部分站點(diǎn)斷鏈或故障后，NSA用戶能盡可能的駐留5G，同時(shí)防止SCG添加后馬上觸發(fā)刪除，建議隔離帶寬度設(shè)置D=NSA用戶錨點(diǎn)異頻A2+3dB覆蓋距離。

基于錨點(diǎn)MR計(jì)算D：篩選錨點(diǎn)MR上報(bào)RSRP在“NSA用戶錨點(diǎn)異頻A2+3dB”的采樣點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)采樣點(diǎn)的距離分布。選取某地市錨點(diǎn)宏站MR，篩選RSRP在-104~-105dBm的采樣，統(tǒng)計(jì)跟蹤區(qū)（TA，1TA≈78米）數(shù)據(jù)，TA≤10的采樣占總采樣97.5%，因此建議隔離帶寬度設(shè)置10個(gè)TA左右，約800m。

4.3 互操作門限設(shè)置

SCG刪除門限和SCG添加門限配置要求與現(xiàn)網(wǎng)常規(guī)基線一致，5G到4G異系統(tǒng)的起測A2門限、異系統(tǒng)判決4G側(cè)B2-2門限要求與現(xiàn)網(wǎng)常規(guī)基線一致。

5 應(yīng)用案例

5.1 場景：宏站-室分

5.1.1 優(yōu)化前：NSAonly用戶接入NSA基站，進(jìn)入到SA覆蓋區(qū)域，受SA鄰區(qū)信號(hào)強(qiáng)干擾，主服SINR僅為1dB，下載速率只有100Mbps左右，并產(chǎn)生掉線，掉線后無法接入5G。

5.1.2 優(yōu)化后：NSAonly用戶從NSA/SA雙模站點(diǎn)移動(dòng)到隔離帶時(shí)，NR輔載波切換，錨點(diǎn)不切，在錨點(diǎn)所能覆蓋的范圍內(nèi)，終端能夠盡可能接入5G。而在錨點(diǎn)覆蓋的邊緣地方，終端下載速率仍然可達(dá)500Mbps+（2T2R），同時(shí)驗(yàn)證VoLTE通話質(zhì)量為良好。

執(zhí)行優(yōu)化方案后，該站點(diǎn)單日吸收5G流量1.0～2.5GB左右。

5.2 場景：宏站-宏站

5.2.1 優(yōu)化前：NSAonly用戶接入NSA基站，進(jìn)入到SA覆蓋區(qū)域，受SA鄰區(qū)信號(hào)強(qiáng)干擾，主服SINR僅為-11dB，下載速率只有50Mbps左右，出現(xiàn)掉線。

5.2.2 優(yōu)化后：NSAonly用戶NSA/SA雙模站點(diǎn)移動(dòng)到隔離帶時(shí)，NR輔載波切換，錨點(diǎn)不切，切換后下載速率仍然可回升到700Mbps以上。

執(zhí)行優(yōu)化方案后，隔離帶宏站5G小區(qū)日均吸收流量2.7GB。

5.3 方案應(yīng)用及效果

基于錨點(diǎn)MR計(jì)算結(jié)果，挑選錨點(diǎn)800M范圍內(nèi)的172個(gè)5GSA站點(diǎn)改造為雙模站點(diǎn)。

流量和干擾對比:對比SA改造為NSA/SA雙模站點(diǎn)前后3天的業(yè)務(wù)和干擾情況，業(yè)務(wù)吸納能力顯著提升，其中上行日均流量提升17.26%，下行日均流量提升26.82%，總體流量上升26.06%。5G干擾指標(biāo)有所改善,其中上行平均干擾電平下降-0.09%，高干擾小區(qū)數(shù)下降8.51%。

表1 雙模改造前后5G站點(diǎn)吸收業(yè)務(wù)和干擾對比表

6 結(jié)束語

對于現(xiàn)網(wǎng)存在的SA與NSA組網(wǎng)邊界，通過此方案在邊界設(shè)置隔離帶，將隔離帶的SA單模站點(diǎn)改造為NSA/SA雙模站點(diǎn)，可充分利用存量錨點(diǎn)資源，有效改善NSA終端從NSA區(qū)域移動(dòng)到SAonly過程中的用戶感知，增加NSA用戶的5G駐留時(shí)長，充分發(fā)揮5G站點(diǎn)的業(yè)務(wù)吸納能力。