基于最優(yōu)感知的5G多頻網(wǎng)策略應(yīng)用研究

徐翠伯，祁江偉，張 晶，王秋明，張博翰

（中國移動通信集團新疆有限公司，新疆 烏魯木齊 830063）

0 引 言

隨著5G 2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)和5G 700 MHz網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)制式和頻段不斷演進，基于覆蓋的互操作策略已經(jīng)不再適用于當前復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，亟需2.6 GHz、700 MHz 網(wǎng)絡(luò)多頻點間的協(xié)同優(yōu)化互操作方案來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)感知最優(yōu)。通過多終端、多場景、多維度感知測試分析，制定基于用戶感知的2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)與700 MHz網(wǎng)絡(luò)互操作策略。

1 分場景互操作策略研究

1.1 5G網(wǎng)絡(luò)基于覆蓋的業(yè)務(wù)感知拐點

目前，中國移動5G網(wǎng)絡(luò)采用2.6 GHz+700 MHz雙頻組網(wǎng)模式。2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)具備100 MHz大帶寬能力，但頻段較高，覆蓋能力一般。700 MHz網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力強，但其有限的帶寬導(dǎo)致業(yè)務(wù)能力較差。通過樣本測試+對比分析的方法，評估2.6 GHz和700 MHz基站在不同參考信號接收功率（Reference Signal Receiving Power，RSRP）下的服務(wù)性能，探尋5G各頻段基站基于覆蓋的業(yè)務(wù)感知拐點，為后續(xù)5G網(wǎng)內(nèi)的頻間互操作方案設(shè)置奠定基礎(chǔ)。

為了降低無線環(huán)境波動和終端性能帶來的測試偏差，選取中央商務(wù)區(qū)、低層和高層居民區(qū)等多種業(yè)務(wù)場景進行測試，每種測試場景下分別使用不同品牌的終端進行測試。選取上行業(yè)務(wù)進行測試對比分析，終端占用2.6 GHz和700 MHz基站在不同參考信號接收功率（Reference Signal Receiving Power，RSPR）下的上行服務(wù)性能結(jié)果如表1所示。

表1 上行服務(wù)性能測試結(jié)果

通過對多終端、多場景上行感知測試數(shù)據(jù)進行平均統(tǒng)計，當終端占用2.6 GHz基站、RSRP低于-110 dBm時，上行速率低于3 Mb/s；當終端占用700 MHz基站、RSRP低于-108 dBm時，上行速率低于3 Mb/s。上行業(yè)務(wù)感知拐點如圖1所示。

圖1 上行業(yè)務(wù)感知拐點

1.2 5G基于信道質(zhì)量切換策略門限研究

現(xiàn)網(wǎng)受重疊覆蓋、干擾等因素的影響，無線環(huán)境較復(fù)雜，并不一定是RSRP越強則服務(wù)能力越好，簡單地應(yīng)用基于覆蓋的互操作策略并不一定能獲取最優(yōu)感知。同時，由于5G駐留提升的需要，通過下調(diào)5G到4G的覆蓋切換門限來擴大5G覆蓋范圍，吸收5G業(yè)務(wù)。當前5G本身建設(shè)很不完善，在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，受網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、建設(shè)進度的影響，部分區(qū)域的5G網(wǎng)絡(luò)存在覆蓋空洞或弱覆蓋的情況，深度覆蓋缺口很大，通過降低覆蓋切換門限提升5G駐留使得大量弱覆蓋邊緣用戶接入5G網(wǎng)絡(luò)，嚴重影響用戶感知[1]。多數(shù)場景5G場強在-112～-115 dBm時，微信上傳、網(wǎng)頁、抖音會出現(xiàn)卡頓；劣化至-118 dBm時，無法正常開展業(yè)務(wù)。采用5G基于信道質(zhì)量的切換策略，在5G弱場中沒有業(yè)務(wù)時，用戶可以駐留在5G網(wǎng)絡(luò)。當有業(yè)務(wù)使用時，實時監(jiān)測無線信道質(zhì)量，一旦質(zhì)量變差就觸發(fā)異頻或異系統(tǒng)切換，將用戶遷移到4G或其他5G頻點，提升用戶體驗，避免或減少因5G用戶感知差而關(guān)閉5G通道的現(xiàn)象。

根據(jù)5G網(wǎng)內(nèi)基于覆蓋的業(yè)務(wù)感知拐點研究，采用同樣的研究方法進行分場景測試。不同場景的質(zhì)切拐點結(jié)果如表2所示。

表2 不同場景的質(zhì)切拐點

5G弱、4G強場景下，2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)制式觸發(fā)到4G質(zhì)切門限為-112 dBm，700 MHz網(wǎng)絡(luò)制式觸發(fā)到4G門限為-110 dBm。5G弱、4G弱場景下，2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)制式觸發(fā)到4G質(zhì)切門限為-113 dBm，700 MHz網(wǎng)絡(luò)制式觸發(fā)到4G門限為-112 dBm。4G僅室分場景下，2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)制式觸發(fā)到4G質(zhì)切門限為-113 dBm，700 MHz網(wǎng)絡(luò)制式觸發(fā)到4G質(zhì)切門限為-113 dBm。

2 5G多頻網(wǎng)互操作策略方案設(shè)計

5G網(wǎng)絡(luò)初期以重點區(qū)域、熱點區(qū)域基站建設(shè)為主，無法做到全面覆蓋，對異系統(tǒng)互操作優(yōu)化要求較高。傳統(tǒng)優(yōu)化手段的效率、準確性及靈活性均很低，缺陷明顯[2]。在實際網(wǎng)絡(luò)部署時，一方面需要考慮方案的性能差異，另一方面需要考慮網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、優(yōu)化方面的實際情況[3]。針對網(wǎng)絡(luò)頻段好、結(jié)構(gòu)簡、制式優(yōu)的基本優(yōu)勢，緊跟網(wǎng)絡(luò)部署節(jié)奏，依托2.6 GHz、700 MHz以及長期演進技術(shù)（Long Term Evolution，LTE）網(wǎng)絡(luò)制式，結(jié)合省內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋、業(yè)務(wù)分流制定合理的互操作分層策略?；ゲ僮鞣桨刚w架構(gòu)如圖2所示。

圖2 互操作方案設(shè)計

2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)制式到700 MHz網(wǎng)絡(luò)制式切換原則是A1門限高于A2門限5 dB，同時A2起測門限高于A5判決門限?？紤]到700 MHz網(wǎng)絡(luò)制式和2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)制式相互頻繁切換，互操作門限設(shè)置應(yīng)間隔3～5 dB，防止乒乓切換[4]。

部署互操作策略時應(yīng)結(jié)合異頻質(zhì)切，當5G信號覆蓋弱時及時回落到700 MHz網(wǎng)絡(luò)，終端不掉話；當用戶終端移動到有2.6 GHz基站覆蓋區(qū)域且接收電平滿足駐留門限時，能快速返回5G進行業(yè)務(wù)接續(xù)，避免在5G弱場時用戶體驗下降[5]。

基于覆蓋互操作的門限設(shè)置如表3所示。

表3 基于覆蓋的互操作門限設(shè)置

基于信道質(zhì)量的互操作門限設(shè)置如表4所示。

表4 基于信道質(zhì)量的互操作門限設(shè)置

3 5G多頻網(wǎng)互操作方案實施

異系統(tǒng)基于覆蓋切換互操作策略實施效果如圖3、圖4所示，調(diào)整后無線側(cè)關(guān)鍵性能指標波動正常，無異常變化。

圖3 調(diào)整前后不同網(wǎng)絡(luò)流量對比

圖4 700 MHz網(wǎng)絡(luò)流量占比對比

異系統(tǒng)信道質(zhì)量切換互操作策略實施后的指標情況如圖5所示，調(diào)整后無線側(cè)關(guān)鍵性能指標波動正常，無異常變化。

圖5 基于異系統(tǒng)信道質(zhì)量切換互操作策略實施后的相關(guān)指標

選取試點區(qū)域A、B兩地市共計1 384個小區(qū)進行基于異頻的上行質(zhì)切功能部署，實施效果如圖6、圖7所示。

圖6 2.6 GHz到700 MHz異頻質(zhì)切次數(shù)

圖7 700 MHz網(wǎng)絡(luò)流量占比對比

異頻質(zhì)切功能部署后，2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)到700 MHz網(wǎng)絡(luò)異頻切換次數(shù)增多，異頻質(zhì)切成功率均在99%以上。此外，A、B兩地市700 MHz網(wǎng)絡(luò)流量占比平均增幅為3.76%和4.41%，符合調(diào)整預(yù)期。

4 結(jié) 論

根據(jù)測試統(tǒng)計結(jié)果，2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)場強低于-110 dBm時觸發(fā)質(zhì)切，700 MHz網(wǎng)絡(luò)場強低于-108 dBm時觸發(fā)質(zhì)切。通過樣本測試和對比分析，2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)到700 MHz網(wǎng)絡(luò)感知拐點在-106～-108 dBm，此時上行速率可保持到3Mb/s以上。考慮到現(xiàn)網(wǎng)以保感知提分流作為優(yōu)化方向，因此建議2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)到700 MHz網(wǎng)絡(luò)本端門限設(shè)置為-104～-110 dBm，以實現(xiàn)5G多頻組網(wǎng)感知最優(yōu)。