基于精準(zhǔn)定位提升5G分流比的研究

摘? 要：隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)日益完善，電信已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)5G室外連續(xù)覆蓋，但5G分流比低、增長(zhǎng)趨勢(shì)較緩、4G仍處于高利用率和高流量狀態(tài)。如何盡快發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)價(jià)值，提升5G分流能力，緩解4G高負(fù)荷壓力，已經(jīng)成為當(dāng)前重點(diǎn)工作之一。文章通過4G/5G分流工具對(duì)5G小區(qū)覆蓋進(jìn)行精準(zhǔn)定位，再通過“兩態(tài)優(yōu)化”和“快、準(zhǔn)、強(qiáng)”三大舉措，提升5G分流比，改善5G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，有效提升用戶體驗(yàn)，為后續(xù)5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：精準(zhǔn)定位；兩態(tài)優(yōu)化；三大舉措；5G分流比

中圖分類號(hào)：TN929.5? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：2096-4706（2023）24-0057-04

Research on Improving 5G Diversion Ratio Based on Precise Positioning

XU Zhihong

（China Communications Services Construction Co.， Ltd.， Guangzhou? 510440， China）

Abstract： With the increasing improvement of 5G network construction， telecommunications has basically achieved continuous outdoor coverage of 5G， but the 5G diversion ratio is low， the growth trend is slow， and 4G is still in a high utilization and high traffic state. How to quickly leverage the value of 5G networks， enhance 5G diversion capabilities， and alleviate the high load pressure of 4G has become one of the current key tasks. This paper uses 4G/5G diversion tools to accurately locate 5G community coverage， and then through“two state optimization”and“fast， accurate， and strong”three major measures， improves the 5G diversion ratio， improves 5G network quality， effectively enhances user experience， and accumulates experience for subsequent 5G network optimization.

Keywords： precise positioning; two state optimization; three major measures; 5G diversion ratio

0? 引? 言

5G商用以來，各大運(yùn)營(yíng)商加快了5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐，5G網(wǎng)絡(luò)能帶來更好的用戶體驗(yàn)，5G終端滲透率的增長(zhǎng)可幫助運(yùn)營(yíng)商增加用戶黏性，根據(jù)SEQ大數(shù)據(jù)工具平臺(tái)統(tǒng)計(jì)某一地市的情況，5G業(yè)務(wù)感知明顯優(yōu)于4G，主要優(yōu)勢(shì)如下：

1）視頻體驗(yàn)流暢：5G視頻卡頓時(shí)長(zhǎng)占比為0.09%，優(yōu)于4G的1.71%。

2）游戲體驗(yàn)極速：5G NSA空口優(yōu)于4G空口，5G游戲下行時(shí)延比4G小44%，5G游戲業(yè)務(wù)端到端總時(shí)延為126 ms，比4G的193 ms小35%。

3）即時(shí)通信無壓力：5G端到端總時(shí)延為124 ms，比4G的204 ms小39%。

4）網(wǎng)頁(yè)瀏覽時(shí)延低：5G網(wǎng)頁(yè)顯示時(shí)長(zhǎng)為872 ms，比4G的1426 ms小39%。

目前，由于4G網(wǎng)元自忙時(shí)PRB利用率小區(qū)平均32.45%，高負(fù)荷小區(qū)占比超過21.5%，4G高負(fù)荷壓力大；4G日均流量72.16×104 GB，同比增長(zhǎng)69.78%，4G網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷持續(xù)增高；5G日均流量27.27×104 GB，5G分流比28.33%，5G負(fù)荷分流較緩，未能發(fā)揮大帶寬優(yōu)勢(shì)。如何從網(wǎng)絡(luò)能力逐漸延伸到用戶感知，充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)的高速率、低時(shí)延、大容量的優(yōu)勢(shì)，更好地服務(wù)于5G終端用戶，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化從業(yè)人員思考的一個(gè)問題。如何提升5G分流比，更是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中一個(gè)重要的研究方向。

本文從“精準(zhǔn)定位，覆蓋分流”研究定位5G分流小區(qū)，從“兩態(tài)優(yōu)化，提升駐留”和“三大舉措，提升分流”研究?jī)?yōu)化措施，評(píng)估效果顯著。

1? 精準(zhǔn)定位分流小區(qū)

1.1? 精準(zhǔn)定位

目前判斷是否有5G分流小區(qū)是根據(jù)：4G小區(qū)為室外站點(diǎn)時(shí)，小于300 m范圍內(nèi)有5G室外站則判斷為“有5G基站覆蓋的4G小區(qū)”。存在問題：只是基于4G和5G基站之間距離為判斷依據(jù)，沒有考慮到小區(qū)覆蓋的方向，也沒有考慮到4G/5G小區(qū)是否為共站址情況，未能準(zhǔn)確輸出5G分流小區(qū)。

通過“4G小區(qū)5G分流分析工具”，同時(shí)考慮4G/5G小區(qū)距離和方位夾角情況，快速輸出4G高負(fù)荷小區(qū)可分擔(dān)的5G小區(qū)。該工具操作簡(jiǎn)單、優(yōu)化效率高。精準(zhǔn)定位、有效提升5G分流比方式有：

1）4G高負(fù)荷5G分擔(dān)：共站負(fù)荷分擔(dān)，4G/5G共站方位夾角60°范圍內(nèi)；非共站負(fù)荷分擔(dān)，4G/5G不共站，但在4G主瓣120°范圍內(nèi)有5G小區(qū)。

2）4G/5G站址合并：4G/5G不共站，但距離在50 m范圍內(nèi)。

3）5G覆蓋不足：4G/5G不共站，且4G站點(diǎn)主瓣120°、300 m范圍內(nèi)無5G站。

1.2? 功能算法

共站址5G負(fù)荷分擔(dān)：根據(jù)4G方位角和5G方位角主瓣夾擊角30°內(nèi)（水平波瓣角一般為65°）且4G/5G站點(diǎn)距離50 m內(nèi)，輸出共站5G負(fù)荷分擔(dān)站點(diǎn)；由于天線方位角周期為360°（4G方位角350°，5G方位角10°，4G相對(duì)5G來說角度是負(fù)10°，兩者夾角是20°；5G相對(duì)4G來說正10°，兩者夾角20°），5G夾角計(jì)算需從三個(gè)角度出發(fā)直接相減、正相減、負(fù)相減，再計(jì)算三者絕對(duì)值的最小值。

非共站址5G負(fù)荷分擔(dān)：根據(jù)4G小區(qū)方位角主瓣120°（左右60°）范圍內(nèi)5G站點(diǎn)距離200 m內(nèi)且平均站點(diǎn)數(shù)3，輸出非共站周邊可負(fù)荷分擔(dān)5G站點(diǎn)。

1.3? 操作指引

操作指引具體流程為：

1）在“4G小區(qū)”表輸入4G小區(qū)信息，包括CellName、方位角、水平半功率角、經(jīng)度、緯度。

2）在“5G小區(qū)”表輸入5G小區(qū)信息，包括GM小區(qū)名稱、經(jīng)度、緯度、方位角。

3）在“操作”表輸入“方位夾擊角左右偏差（°）”和范圍選定（m）如下：30°和50 m（可修改）。

4）在“操作”表點(diǎn)擊“距離最近可分擔(dān)5G站點(diǎn)”，根據(jù)夾擊角左右偏差和距離，輸出4G/5G共站址5G負(fù)荷分擔(dān)小區(qū)。

5）在“操作”表點(diǎn)擊“覆蓋區(qū)域可分擔(dān)5G站點(diǎn)”，根據(jù)夾擊角左右偏差和距離，輸出非共站址5G負(fù)荷分擔(dān)小區(qū)。

1.4? 分流小區(qū)

通過4G小區(qū)5G分流分析工具，對(duì)55個(gè)高價(jià)值區(qū)域進(jìn)行分析，精準(zhǔn)定位，輸出5G覆蓋分流站點(diǎn)，如表1所示。其中，工業(yè)區(qū)5G物理站點(diǎn)為4G的51.69%，5G小區(qū)數(shù)量為4G的33.77%；學(xué)校5G物理站點(diǎn)為4G的27.87%，5G小區(qū)數(shù)量為4G的14.86%。一方面，對(duì)4G高價(jià)值小區(qū)已有5G覆蓋站點(diǎn)進(jìn)行“兩態(tài)優(yōu)化”和“快、準(zhǔn)、強(qiáng)”三大舉措優(yōu)化；一方面，對(duì)4G高價(jià)值小區(qū)無5G覆蓋站點(diǎn)推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。通過這兩方面，提升5G覆蓋分流比和用戶感知。

2? 兩態(tài)優(yōu)化提升駐留

通過精準(zhǔn)定位，輸出4G小區(qū)可分流5G小區(qū)，對(duì)已有5G覆蓋站點(diǎn)進(jìn)行“兩態(tài)優(yōu)化”（空閑態(tài)優(yōu)化、連接態(tài)優(yōu)化）研究提升。

2.1? 空閑態(tài)SA與4G互操作門限參數(shù)優(yōu)化

2.1.1? 4G到5G空閑態(tài)協(xié)同優(yōu)化

在LTE 20Q4版本下依然建議關(guān)閉SIB24，雖然空閑態(tài)重選實(shí)際不真正起作用，但為了參數(shù)的對(duì)齊及后續(xù)打開SIB24后避免與NR之間的乒乓重選，依然設(shè)置NR頻點(diǎn)為空閑態(tài)最高優(yōu)先級(jí)，當(dāng)NR信號(hào)強(qiáng)度好于-110 dBm時(shí)，觸發(fā)重選。

2.1.2? 5G到4G空閑態(tài)協(xié)同優(yōu)化

5G往4G的重選，4G頻點(diǎn)優(yōu)先級(jí)低于5G頻點(diǎn)，具體優(yōu)先級(jí)可按不同場(chǎng)景的需求靈活配置，當(dāng)5G信號(hào)強(qiáng)度低于-110 dBm時(shí)啟動(dòng)異頻測(cè)量，當(dāng)5G信號(hào)強(qiáng)度繼續(xù)低于-112 dBm且4G信號(hào)強(qiáng)度好于-116時(shí)啟動(dòng)重選。

2.2? 連接態(tài)SA與4G互操作門限參數(shù)優(yōu)化

2.2.1? 4G到5G連接態(tài)協(xié)同優(yōu)化

4G往5G連接態(tài)方式采用B1事件的測(cè)量重定向，需要開啟NR Coverage-Triggered NR Session Continuity（CXC4012324）功能，將5G頻點(diǎn)優(yōu)先級(jí)設(shè)為最高，B1門限為-111 dBm。

2.2.2? 5G到4G連接態(tài)協(xié)同優(yōu)化

盲重定向：盲重定向的主要參數(shù)配置，當(dāng)NR連接態(tài)信號(hào)強(qiáng)度低于-115 dBm時(shí)觸發(fā)往LTE的盲重定向。

測(cè)量重定向：測(cè)量重定向主要參數(shù)，啟用B2配置下發(fā)：開啟；在NR站上配置需重定向到目標(biāo)LTE的小區(qū)數(shù)據(jù)：按需；LTE頻點(diǎn)優(yōu)先級(jí)：6/5/4/3；A1A2門限：-110；RSRP threshold1 value for event B2（NR低于此門限）：-113；RSRP threshold2 value for event B2（LTE高于此門限）：-113。

切換：與測(cè)量重定向配置方式的唯一不同為，N2L鄰區(qū)對(duì)的ishoallowed設(shè)置為True，并且愛立信LTE側(cè)需要打開Incoming NR IRAT Handover（CXC4012385）功能。

3? 三大舉措提升分流

通過精準(zhǔn)定位，輸出“4G小區(qū)可分流5G小區(qū)”和“4G小區(qū)無覆蓋5G小區(qū)”，通過“快速返回、精準(zhǔn)規(guī)劃、強(qiáng)力駐留”三大舉措研究提升。

3.1? 速返回

SA優(yōu)先策略：B1加腿門限以及timetotrigger、waitforstartnrmeasure等參數(shù)的調(diào)優(yōu)。

互操作門限下探：快速返回功能開啟（NR coverage triggered session continuity）、重定向開啟（RwrtoNRAllowed）、重定向B1門限、重定向B1的timetotrigger。

另外SA駐留時(shí)長(zhǎng)受終端的因素影響也較大，包括終端版本推送不及時(shí)、部分終端為了避免5G高功耗，開啟手機(jī)智能切4G手機(jī)、滅屏切4G、手機(jī)低電量切4G、手機(jī)發(fā)熱切4G等功能。

3.2? 精準(zhǔn)規(guī)劃

倒流4G目標(biāo)站點(diǎn)無共站5G，提交共址新建規(guī)劃；NR站點(diǎn)普及度，識(shí)別有4G無5G的價(jià)值區(qū)域；NR站間距過大，5G分流比劣于均值水平，建議針對(duì)此部分從4G高負(fù)荷情況、覆蓋場(chǎng)景類型、用戶規(guī)模等維度綜合考慮提交規(guī)劃需求。

3.3? 強(qiáng)力駐留

增強(qiáng)覆蓋：功率提升、SSB Power boosting；5G小區(qū)使用功率，5G小區(qū)最大發(fā)射功率dBm =（MaxTransmitPower/10）+ 10log（小區(qū)TRX數(shù)）。

極限駐留：空閑態(tài)和連接態(tài)駐留門限下探（5G的A2、4G的B1，以及空閑態(tài)的snonintrasearch、Thresholdservinglow等）。

覆蓋優(yōu)化：電子傾角調(diào)整（抬升效果更好）、權(quán)值調(diào)優(yōu)。

鄰區(qū)優(yōu)化：5G到5G鄰區(qū)優(yōu)化。

參數(shù)優(yōu)化：Inactive timer等。

4? 實(shí)際應(yīng)用效果顯著

4.1? 總體效果

根據(jù)4G/5G分流工具對(duì)5G分流小區(qū)覆蓋進(jìn)行精準(zhǔn)定位，通過空閑態(tài)和連接態(tài)兩態(tài)優(yōu)化，“快、準(zhǔn)、強(qiáng)”三大舉措，采取了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整：故障處理30個(gè)、基站搬遷10個(gè)、新增5G覆蓋15個(gè)、4G/5G互操作參數(shù)調(diào)整1 120個(gè)、功率加強(qiáng)320個(gè)、鄰區(qū)調(diào)整36 424對(duì)，全網(wǎng)5G分流比提升至56.61%，分流效果明顯?？傮w優(yōu)化效果如圖1所示。

4.2? 典型應(yīng)用

4.2.1? 設(shè)備升級(jí)提升覆蓋

高價(jià)值區(qū)域石灣景楓酒店，現(xiàn)網(wǎng)4G為2.1G RRU信源，無5G覆蓋。通過充分利用現(xiàn)有4G室分資源，開展2.1G室分利舊升級(jí)NR試點(diǎn)，無須進(jìn)行分布系統(tǒng)改造，只需替換/升級(jí)信源，升級(jí)開啟20M LTE（2110～2130）+ 20M NR（2130～2150），提升5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。升級(jí)流程如圖2所示。

為了支持20M LTE+20M NR，進(jìn)行如下的整改：BBU型號(hào)替換為6648，光模塊替換為10G光模塊，GPS替換為支持北斗的蘑菇頭和接收機(jī)，基站軟件升級(jí)到21Q4版本，站點(diǎn)網(wǎng)管調(diào)整到5G ENM。

石灣景楓酒店通過2.1G設(shè)備升級(jí)后，測(cè)試結(jié)果：5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率95.72%，RSRP -53.63 dBm、SINR25.25 dB、下行速率74.19 Mbit/s、上行速率47.39 Mbit/s，后臺(tái)指標(biāo)觀察5G分流比由0提升至89.23%，如表2所示。

4.2.2? 完善鄰區(qū)提升分流

目前愛立信5G的ANR功能尚未開啟，鄰區(qū)手動(dòng)規(guī)劃，工作量大，效率低。5G小區(qū)間存在鄰區(qū)漏配會(huì)導(dǎo)致切換失敗、掉線等問題，增加下切4G的概率。通過鄰區(qū)自規(guī)劃工具快速完善鄰區(qū)，將地理信息扁平化，考慮距離與兩兩鄰區(qū)對(duì)的夾角兩個(gè)因子，來確定是否需要規(guī)劃為鄰區(qū)。

考慮到密集區(qū)域規(guī)劃出的鄰區(qū)數(shù)量較多，外部鄰區(qū)數(shù)量可能超限，為聚焦最重要的鄰區(qū)，增加了鄰區(qū)緊密度算法：（1 -鄰區(qū)距離/鄰區(qū)最大距離）×鄰區(qū)緊密度距離系數(shù)+ （1 -主鄰?qiáng)A角之和/ 360）×鄰區(qū)緊密度角度系數(shù)，對(duì)鄰區(qū)的重要程度進(jìn)行了排序，如圖3所示。

通過該鄰區(qū)工具應(yīng)用，共計(jì)完善36 424對(duì)5-5鄰區(qū)關(guān)系，分流比指標(biāo)提升0.88%。

5? 結(jié)? 論

5G分流比優(yōu)化需要從網(wǎng)絡(luò)策略、終端策略、覆蓋能力、感知情況、同步方式、共建共享策略等方面，綜合進(jìn)行評(píng)估和分析優(yōu)化。本文根據(jù)“4G/5G分流工具”對(duì)4G小區(qū)可分流的5G小區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，提升了工作效率和準(zhǔn)確度；再通過“兩態(tài)優(yōu)化”“三大舉措”共同提升5G分流比，總體效果明顯；同時(shí)，在兩個(gè)典型場(chǎng)景應(yīng)用中，有效提升了5G分流比和5G用戶體驗(yàn)感知；為后續(xù)5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供經(jīng)驗(yàn)積累以及推廣借鑒。

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作者簡(jiǎn)介：許志宏（1985.03—），男，漢族，廣東揭陽人，工程師，本科，主要研究方向：通信工程及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。