基于感知的700 MHz+2.6 GHz分層覆蓋與平滑切換策略研究

馮慧瓊　趙國華　張搏　武曉凱　宋子睿

摘? 要：隨著700 MHz連續(xù)覆蓋性進一步加強，5G網(wǎng)絡(luò)由原來的2.6 GHz組網(wǎng)，過渡到700 MHz+2.6G組網(wǎng)模式，700 MHz屬于FDD網(wǎng)絡(luò)，有覆蓋距離遠、衰減小，深度覆蓋能力強等優(yōu)勢，如何發(fā)揮700 MHz與2.6 GHz的獨特優(yōu)勢，需要從網(wǎng)絡(luò)能力、業(yè)務(wù)需求、覆蓋場景等進行全面的研究。從700 MHz室外良好覆蓋向多頻邊緣或深度覆蓋延伸的過程中，存在700 MHz宏站與2.6 GHz宏站（城區(qū)室外700 MHz與2.6 GHz NR覆蓋交疊）、700 MHz宏站與2.6 GHz NR室分（室外700 MHz與室內(nèi)2.6 GHz NR交疊）等多種多頻協(xié)同切換或互操作場景。因此針對上述問題開展基于感知的700 MHz+

2.6 GHz分層覆蓋與平滑切換策略研究。

關(guān)鍵詞：5G；分層覆蓋；策略

中圖分類號：TN929.5? 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2023）19-0007-05

Research on 700 MHz +2.6 GHz Hierarchical Coverage and Smooth Switching Strategy Based on Sensing

FENG Huiqiong， ZHAO Guohua， ZHANG Bo， WU Xiaokai， SONG Zirui

（Taiyuan Branch of China Mobile Communications Group Shanxi Co.， Ltd.， Taiyuan? 030001， China）

Abstract： With the 700 MHz continuous coverage is further strengthened， 5G network starts from original 2.6 GHz network to 700 MHz + 2.6 GHz network. The 700 MHz network belongs to FDD network， which has advantages of farther coverage distance， lower damping and strong ability of depth coverage. How to give full play to the unique advantages of 700 MHz and 2.6 GHz requires a comprehensive study on network capabilities， business requirements and coverage scenarios. In the process of extending from 700 MHz outdoor good coverage to multi-frequency edge or depth coverage， there are various multi-frequency cooperative switching or interoperability scenarios such as 700 MHz macro and 2.6 GHz macro stations （urban outdoor 700 MHz and 2.6 GHz NR coverage overlap）， 700 MHz macro and 2.6G NR compartment （outdoor 700 MHz and indoor 2.6 GHz NR overlap）. Therefore， aiming at above problems， this paper researches the 700 MHz + 2.6 GHz hierarchical coverage and smooth switching strategy based on sensing.

Keywords： 5G; hierarchical coverage; strategy

0? 引? 言

本研究目的是指導(dǎo)5G多頻段協(xié)同組網(wǎng)優(yōu)化，梳理5G多頻協(xié)同組網(wǎng)優(yōu)化工作相關(guān)作業(yè)流程、目標(biāo)、方法，具體涉及700 MHz和2.6 GHz無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置，700 MHz、2.6 GHz和LTE之間互操作策略和參數(shù)配置，頻段間語數(shù)分層負(fù)載均衡配置，質(zhì)量切換特性配置；為后續(xù)4/5G多頻協(xié)同組網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化工作提供指導(dǎo)。

1? 雙網(wǎng)覆蓋能力評估

1.1? 業(yè)務(wù)感知測試驗證

選取典型場景（室外、室內(nèi)），結(jié)合用戶業(yè)務(wù)感知的上下行速率需求，來確定兩網(wǎng)感知覆蓋邊緣，找出RSRP、感知速率、距離、上下行路損值。

通過室外拉遠測試可以看出，700 MHz上下行邊緣速率電平分布在-120 dB左右，2.6 GHz上下行邊緣速率電平分布在-115 dB左右。

1.2? 信號強度與覆蓋距離關(guān)系對比

700 MHz覆蓋距離達到3 600米，2.6 GHz覆蓋距離為2 700米，700 MHz比2.6 GHz覆蓋距離遠1 000米左右。覆蓋近點2.6 GHz與700 MHz的SS-RSRP相當(dāng)，中近點700 MHz的RSRP優(yōu)于2.6 GHz約7 dB，遠點700 MHz的SS-RSRP優(yōu)勢更明顯，如圖1所示。

1.3? 業(yè)務(wù)速率與信號強度關(guān)系對比

下載速率的比較，如圖2所示：下載速率明顯優(yōu)于700 MHz，在遠點由于受覆蓋限制，700 MHz可以作為遠點的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。因此近點優(yōu)先占用TNR，遠點優(yōu)先占用FNR。同等速率下的不同信號強度無法進行比較。

上行速率的比較，如圖3所示：上行速率5 Mbit/s對應(yīng)2.6 GHz的SS-RSRP為-106 dBm左右，對應(yīng)700 MHz的SS-RSRP為-108 dBm左右。上行速率3 Mbit/s對應(yīng)2.6 GHz SS-RSRP為-108 dBm左右，對應(yīng)700 MHz SS-RSRP為-110 dBm左右。上行速率1 Mbit/s對應(yīng)2.6 GHz SS-RSRP為-115 dBm左右，對應(yīng)700 MHz SS-RSRP為-116 dBm左右。

1.4? 業(yè)務(wù)速率與覆蓋距離對比

在室外空曠無干擾輕載場景下，700 MHz在1 000米內(nèi)下行速率較穩(wěn)定，單用戶拉網(wǎng)測試基本能達到

2.6 GHz的優(yōu)良速率，如圖4所示。

如圖5所示，在室外空曠無干擾輕載場景下，700 MHz在700米內(nèi)上行速率較穩(wěn)定，單用戶拉網(wǎng)測試可實現(xiàn)較大距離的上行速率保障。

1.5? 700 MHz與2.6G NR深度覆蓋能力對比測試

模擬VVIP投訴覆蓋場景，在距離站點400米處，對2.6 GHz和700 MHz共站同覆蓋的兩個站點覆蓋能力差異。每個點用測速軟件測試10次取均值，同時典型APP業(yè)務(wù)感知情況。

1.5.1? 700 MHz NR深度覆蓋能力情況

1）距離站點400米處，700 MHz室外電平-65 dBm，下載177 Mbit/s上傳84 Mbit/s，各項業(yè)務(wù)感知優(yōu)異。

2）由進入室內(nèi)信號衰減15 dB到-80 dBm后，下載145 Mbit/s上傳30 Mbit/s，各項業(yè)務(wù)感知優(yōu)異。

3）RSRP保持在-100 dBm以上時，各項業(yè)務(wù)感知均良好。

4）RSRP在-105 dBm左右視頻圖片類業(yè)務(wù)開始惡化，到-110 dBm時無法做業(yè)務(wù)。

根據(jù)測試結(jié)果評估，室內(nèi)RSRP大約在-85～-90 dBm左右。

1.5.2? 2.6 GHz NR深度覆蓋能力測試情況

1）距離站點400米處，2.6 GHz室外電平-75 dBm左右，下載1.3 Gbit/s上傳92 Mbit/s，各項業(yè)務(wù)感知優(yōu)異。

2）進入室內(nèi)信號衰減20 dB，到-95 dBm左右，下載583 Mbit/s上傳50 Mbit/s，業(yè)務(wù)下降達到50%。但各項業(yè)務(wù)感知正常。

3）繼續(xù)深入室內(nèi)，信號持續(xù)衰減，切換到周邊5G站或在-110 dBm回落4G。

1.5.3? 測試結(jié)果

1）700 MHz覆蓋拉遠直線距離可以達到3 600米，較2.6 GHz多900米左右。覆蓋近點2.6 GHz與700 MHz的SS-RSRP相當(dāng)，中近點700 MHz的SS-RSRP優(yōu)于2.6 GHz約8 dB，遠點700 MHz的SS-RSRP優(yōu)勢更明顯，優(yōu)于2.6 GHz約6～8 dB。

2）在 SS-RSRP＞-90 dBm，700 MHz上下行速率均較穩(wěn)定，且體驗可達到速率峰值。相同上行速率體驗，700 MHz覆蓋距離更遠。2.6 GHz具備大帶寬優(yōu)勢，下行速率體驗優(yōu)于700 MHz。

2? 上下行鏈路不平衡

2.1? 覆蓋電平室內(nèi)外鏈路預(yù)算對比

通過室外鏈路預(yù)算可知，700 MHz NR小區(qū)上下行小區(qū)半徑可達761/492米；2.6 GHz NR小區(qū)上下行小區(qū)半徑為366/487米，差距明顯：

通過室內(nèi)鏈路預(yù)算可知，700 MHz NR小區(qū)上下行小區(qū)半徑可達395/364米；2.6 GHz NR小區(qū)上下行小區(qū)半徑為162/186米，差距明顯：

當(dāng)室內(nèi)信號繼續(xù)衰減時，上行速率低于1 Mbit/s，容易上行受限影響業(yè)務(wù)感知。

700 MHz與2.6 GHz隨著距離（RSRP）的變化，按照兩網(wǎng)的特性，700 MHz的上行速率下降趨勢小，而2.6 GHz變化下降趨勢快，在兩網(wǎng)交界處，且滿足上行業(yè)務(wù)需求時，確定從2.6 GHz到700 MHz的切換門限。

2.2? 確定克服不平衡門限

因gNodeB下行功率大而終端上行發(fā)射功率小，導(dǎo)致TDD上下行覆蓋不平衡，上行覆蓋受限；同時TDD載波上行和下行時分復(fù)用頻譜資源，用于上行的實際時頻資源有限，導(dǎo)致用戶上行體驗不佳。

從網(wǎng)絡(luò)看700 MHz覆蓋能力強，頻譜帶寬小，上行優(yōu)勢明顯；2.6 GHz覆蓋能力弱，頻譜帶寬大，下行優(yōu)勢明顯。中近點生效基于覆蓋切換和基于體驗多頻智選，上行大包用戶遷移至700 MHz網(wǎng)絡(luò)，其余用戶優(yōu)先駐留2.6 GHz網(wǎng)絡(luò)，邊緣點用戶基于覆蓋優(yōu)先駐留在700 MHz網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)700 MHz網(wǎng)絡(luò)上行質(zhì)量變差，觸發(fā)基于質(zhì)量切換至LTE網(wǎng)絡(luò)，確保邊緣用戶體驗。

上行增強通過將上行數(shù)據(jù)分時在NR TDD頻譜和低頻段SUL頻譜上發(fā)送，極大地增加了5G用戶的上行可用時頻資源，從而增加用戶上行速率。

3? 語數(shù)分層策略研究

3.1? 語數(shù)分層概述

目前NR2.6 GHz、700 MHz均已開通VONR高清通話，5G超清視頻通話受到廣泛關(guān)注，700 MHz具備覆蓋距離遠、信號穿透能力強、頻段對稱等特點具有承載VONR語音業(yè)務(wù)的先天優(yōu)勢，相較于2.6 GHz有利于實現(xiàn)室內(nèi)深度覆蓋，因此將語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)員分別承載在700 MHz和2.6 GHz上，實現(xiàn)語數(shù)分層策略，充分發(fā)揮不同頻段的優(yōu)勢，提升語音業(yè)務(wù)感知。

基于業(yè)務(wù)切換功能的觸發(fā)時機是在主叫或被叫建立5QI1專用承載時：

1）用戶占用NR 2.6 GHz發(fā)起VoNR業(yè)務(wù)。

2）觸發(fā)5QI1承載建立流程時，基站下發(fā)基于業(yè)務(wù)切換測控信息測控門限：A5 - 1 = -31 dBm，A5 - 2 = -95 dBm，基于業(yè)務(wù)切換的measId = 4。（基于業(yè)務(wù)切換功能的measId并不固定為4。）

3）終端上報MR且measId = 4，證明為基于業(yè)務(wù)切換功能的MR。

4）終端執(zhí)行基于業(yè)務(wù)切換，從2.6 GHz切換至700 MHz，繼續(xù)進行后續(xù)通話流程。

3.2? 參數(shù)部署

網(wǎng)格25位于某地，網(wǎng)格內(nèi)2.6 GHz站點36個，700 MHz站點21個；9月16日部署了基于語音業(yè)務(wù)的相關(guān)參數(shù)，當(dāng)用戶處于2.6 GHz建立語音業(yè)務(wù)優(yōu)先切換至700 MHz。

網(wǎng)管參數(shù)：

1）添加2.6 GHz至700 MHz異頻策略參數(shù)及索引；

2）打開基于業(yè)務(wù)的系統(tǒng)內(nèi)遷移開關(guān)；

3）調(diào)整業(yè)務(wù)優(yōu)先級，2.6 GHz：語音優(yōu)先級0，數(shù)據(jù)優(yōu)先級255；

4）配置切換策略，索引5QI。

3.3? 驗證語數(shù)分層效果

3.3.1? 話務(wù)量變化

策略部署后700 MHz業(yè)務(wù)量、話務(wù)量均提升明顯，700 MHz話務(wù)量占比由16.73%提升至65.86%。

3.3.2? VONR指標(biāo)

部署后VONR基礎(chǔ)類指標(biāo)保持穩(wěn)定，如表1所示。

4? 雙網(wǎng)互操作門限設(shè)定

基于上下行鏈路不平衡、上行質(zhì)差、語數(shù)分層等問題，結(jié)合雙網(wǎng)覆蓋能力評估結(jié)果，通過數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)，分場景設(shè)定全網(wǎng)互操作門限。從而形成雙網(wǎng)互操作指導(dǎo)手冊。

4.1? 基于覆蓋的互操作門限

2.6 GHz切換至700 MHz，采用A5事件，2.6 GHz A5-1 RSRP低于-110 dBm時，且700 MHz A5-2 RSRP高于-108 dBm，發(fā)起切換。即2.6 GHz覆蓋較差處，700 MHz覆蓋較好處，由2.6 GHz切換去700 MHz。

700 MHz切換至2.6 GHz，采用A5事件，700 MHz A5-1 RSRP低于-105 dBm時，且2.6 GHz A5-2 RSRP高于-106 dBm[1]，發(fā)起切換。即700 MHz處于覆蓋空洞，2.6 GHz滿足連續(xù)覆蓋場景，由700 MHz切換去2.6 GHz。

調(diào)整后從覆蓋類、速率類、性能類、業(yè)務(wù)量4個維度進行對比如下：

1）速率類：上行用戶感知速率提升15.09%，下行用戶感知速率降低2.35%；下行HARQ重傳比率降低2.01%，上行HARQ重傳比率降低2.94%；

2）性能類：異頻切換次數(shù)增漲33.02%，其中覆蓋觸發(fā)的異頻切換出嘗試次數(shù)增漲34.64%，頻率優(yōu)先級觸發(fā)的異頻切換出嘗試次數(shù)增漲30.92%。無線接通率由99.30%提升至99.46%，無線掉線率由0.084%降低至0.079%，切換成功率由99.36提升至99.46%。

3）覆蓋類：平均TA由2.42降低至2.36，上行平均PUSCH RSRP由-112.49 dBm提升至-112.22 dBm。

4）業(yè)務(wù)量：700 MHz RRC連接態(tài)的最大用戶數(shù)增加6 629個，提升28.26%；流量增加7 425 GB，提升71.01%；700 MHz流量占比增加1.15%，提升61.10%。

4.2? 基于負(fù)荷的互操作門限

基于700 MHz與2.6 GHz的負(fù)載差不超過10%的目標(biāo)，建議將負(fù)載均衡負(fù)載差門限設(shè)置為10%。700 MHz負(fù)載均衡目標(biāo)小區(qū)建議設(shè)置共覆蓋的2.6 GHz鄰區(qū)，由于700 MHz具有上行優(yōu)勢，為保障被負(fù)載用戶的上行業(yè)務(wù)感知，建議以2.6 GHz上行5 Mbit/s的電平值-106 dBm作為向2.6 GHz均衡的A4門限。

為避免對語音業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響，建議語音業(yè)務(wù)用戶不參與負(fù)載均衡。部分廠商的負(fù)載均衡算法已經(jīng)實現(xiàn)選擇均衡用戶時不選擇VoNR用戶。

開啟700 MHz向2.6 GHz的單向負(fù)載均衡后，700 MHz與2.6 GHz間的異頻切換類型及相應(yīng)的切換事件如下：

700 MHz切換至2.6 GHz時：1）700 MHz邊緣用戶基于覆蓋切換至2.6 GHz；2）700 MHz中近點用戶基于頻率優(yōu)先級切換至2.6 GHz；3）700M相對高負(fù)載基于MLB切換至2.6 GHz。

2.6 GHz切換至700 MHz：2.6 GHz邊緣用戶基于覆蓋切換至700 MHz。700 MHz基于覆蓋/頻率優(yōu)先級/MLB切換至2.6 GHz，均要求2.6 GHz RSRP＞-106 dBm，2.6 GHz基于覆蓋切換至700 MHz，要求2.6 GHz RSRP＜-110 dBm，策略設(shè)置使700 MHz基于各種切換至2.6 GHz均能達到上行5 Mbit/s，保障用戶上行業(yè)務(wù)感知，同時保障負(fù)載均衡切換不會與基于覆蓋的切換發(fā)生乒乓切換。

4.2.1? 功能驗證情況

選取23個2.6 GHz與700 MHz共址，2.6 GHz用戶數(shù)較多小區(qū)進行負(fù)載均衡參數(shù)驗證。修改參數(shù)：負(fù)載均參數(shù)是針對異頻均衡，將高負(fù)載小區(qū)用戶轉(zhuǎn)移到低負(fù)載小區(qū)。

4.2.2? 驗證效果

負(fù)載均衡參數(shù)調(diào)整后，2.6 GHz小區(qū)最大用戶數(shù)由3 889降至3 666，降幅5.73%，700 MHz最大用戶數(shù)由287增長至584，增幅103.48%。

2.6 GHz小區(qū)業(yè)務(wù)量由3 037 GB提升至3 063 GB，增幅0.84%，700 MHz業(yè)務(wù)量由116 GB增長至177 GB，增幅52.02%。

2.6 GHz最忙小區(qū)忙時利用率由83.20%降至65.61%，降幅17.59%，700 MHz忙時利用率由7.76%提升至27.14%，增幅19.38%。

參數(shù)修改后整體業(yè)務(wù)量由3 157 GB提升至3 241 GB，增幅2.73%，壓抑流量得到釋放；2.6 GHz忙時利用率由83.20%降至65.61%，改善用戶感知。參數(shù)驗證效果良好，后續(xù)將持續(xù)對2.6 GHz高負(fù)荷且存在700 MHz覆蓋區(qū)域站點開啟負(fù)載均衡算法參數(shù)。

4.3? 基于質(zhì)量的互操作門限

gNodeB根據(jù)服務(wù)小區(qū)的上行干擾強度判決是否啟動基于上行干擾的異頻切換功能，如果服務(wù)小區(qū)的上行干擾強度大于一定門限，則會觸發(fā)gNodeB向服務(wù)小區(qū)中低SRSSINR的上行大包用戶下發(fā)異頻測量控制，UE進行異頻測量，gNodeB收到UE的測量報告后，gNodeB判決UE在適合切換的最優(yōu)候選目標(biāo)小區(qū)執(zhí)行切換。

對于監(jiān)獄干擾場景（2.6 GHz強干擾，700 MHz弱干擾）：

A2_YZxxxx_HRD_H 2.6 GHz站點長期受監(jiān)獄干擾，無法協(xié)調(diào)關(guān)閉，上行干擾 -86.6 dBm，上行感知差；共扇區(qū)A2_CBN685313213_420900_YZxxxx_HVH_H-6 700 MHz干擾較弱，上行干擾-111 dBm，上行感知較好。

現(xiàn)場測試選擇同一位置。2.6 GHz定點測試時2.6 GHz電平值-77 dBm，上行測試速率均值15 Mbit/s左右；700 MHz定點測試時700 MHz電平值-74 dBm，上行測試速率均值90 Mbit/s左右；功能驗證：基于干擾的異頻A3切換，切換后上行測試速率由20 Mbit/s提升為90 Mbit/s。

5? 結(jié)? 論

基于感知的700 MHz+2.6 GHz分層覆蓋與平滑切換策略研究，從兩網(wǎng)的技術(shù)特點、覆蓋能力、業(yè)務(wù)感知等維度進行分析驗證，總結(jié)出分層策略和互操作建議，驗證達到預(yù)期效果，分層覆蓋與平滑切換策略研究可有效指導(dǎo)700 MHz+2.6 GHz分層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，達到提升用戶感知目的。

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作者簡介：馮慧瓊（1982.11—），男，漢族，山西大同人，中級，碩士，研究方向：移動通信。

收稿日期：2023-04-13