5G異廠家邊界優(yōu)化的研究和創(chuàng)新

　　【摘 要】為優(yōu)化5G異廠家邊界切換，解決異廠家邊界干擾問題，通過研究總結(jié)前期試點(diǎn)和現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際保障經(jīng)驗(yàn)，首次針對(duì)5G組網(wǎng)異廠家邊界優(yōu)化，創(chuàng)新性提出帶SN和不帶SN的切換優(yōu)化，通過配置對(duì)齊解決系統(tǒng)內(nèi)干擾優(yōu)化的感知提升策略。在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)上大幅提高異廠家邊界5G測試速率，提升用戶感知。這為后續(xù)大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，尤其是異廠家邊界優(yōu)化提供參考借鑒。

　　【關(guān)鍵詞】切換優(yōu)化;SSB頻點(diǎn)配置;CSI-RS配置

　　《長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》以鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，開拓進(jìn)取，為通信技術(shù)教育、高等職業(yè)教育服務(wù)，為建設(shè)小康社會(huì)服務(wù);本刊從行業(yè)特色、科學(xué)特色、地域特色三方面體現(xiàn)本學(xué)報(bào)的辦刊特色;本著立足本院、對(duì)外開放的辦刊原則，本刊熱情歡迎校內(nèi)外各方人士惠賜稿件。

　　0 引言

　　5G組網(wǎng)涉及到4G錨點(diǎn)站和5G NR站，5G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、切換原理、信道時(shí)頻域配置等都與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同，現(xiàn)有的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)不能滿足5G的組網(wǎng)需求。

　　邊界區(qū)域異廠家之間的5G組網(wǎng)優(yōu)化，涉及四個(gè)網(wǎng)絡(luò)(廠家1的LTE和NR，廠家2的LTE和NR)和兩個(gè)廠家的協(xié)同，場景和切換關(guān)系復(fù)雜，且由于各廠家在信道時(shí)頻域配置方面存在自有設(shè)置，這會(huì)造成相互干擾，嚴(yán)重影響邊界區(qū)域的用戶感知。針對(duì)切換優(yōu)化和系統(tǒng)內(nèi)干擾優(yōu)化，急需從原理上進(jìn)行分析，拉通對(duì)齊雙方參數(shù)算法，才能避免邊界干擾，平滑進(jìn)行切換過渡，保證邊界用戶感知。

　　1 項(xiàng)目創(chuàng)新方案

　　本項(xiàng)目的創(chuàng)新思路是在無5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，首次針對(duì)5G組網(wǎng)異廠家邊界優(yōu)化，提出帶SN和不帶SN的切換優(yōu)化策略，并可通過信道時(shí)頻域配置對(duì)齊解決系統(tǒng)內(nèi)干擾問題，在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)上大幅提高異廠家邊界5G測試速率，提升用戶感知。本項(xiàng)目的創(chuàng)新遵循“功能驗(yàn)證”“區(qū)域試點(diǎn)”“成效評(píng)估”的原則展開。

　　1.1 異廠家邊界切換優(yōu)化方案

　　5G小區(qū)間的切換分為同廠家內(nèi)部小區(qū)間切換和異廠家間小區(qū)間切換。針對(duì)這兩種方式采用不同的優(yōu)化思路。

　　(1)邊界區(qū)域同廠家內(nèi)部NSA小區(qū)間切換優(yōu)化方法

　　邊界區(qū)域同廠家內(nèi)部NSA小區(qū)間切換，優(yōu)化方向?yàn)閺男^(qū)間不帶SN切換優(yōu)化到帶SN切換。從而避免切換過程中速率掉坑現(xiàn)象，提升用戶感知。

　　1)帶SN切換信令流程(如圖1)

　　2)創(chuàng)新策略優(yōu)勢

　　采用不帶SN的切換，5G切換會(huì)經(jīng)歷先刪腿、進(jìn)行錨點(diǎn)切換、錨點(diǎn)切換后再加腿的過程，這將導(dǎo)致切換過程出現(xiàn)掉坑現(xiàn)象，影響網(wǎng)絡(luò)連片下的性能提升和速率連續(xù)性。同廠家內(nèi)部的帶SN切換可以有效解決該問題，提升用戶感知。

　　(2)邊界區(qū)域異廠家間NSA小區(qū)間切換優(yōu)化方法

　　1)原理介紹

　　異廠家NSA小區(qū)間切換采用不帶SN切換(如圖2)，切換過程中存在SN釋放和LTE切換到目標(biāo)小區(qū)后SN添加兩個(gè)過程。

　　圖2 異廠家NSA小區(qū)間切換采用不帶SN切換

　　◆UE在錨點(diǎn)LTE1和NR1的覆蓋區(qū)內(nèi)，已接入LTE/NR雙連接。

　　◆UE向基站錨點(diǎn)LTE2移動(dòng)時(shí)觸發(fā)MN切換，從錨點(diǎn)LTE1切換到錨點(diǎn)LTE2。此種場景下源MN在切換命令下發(fā)后，先發(fā)起SN釋放流程，釋放SN。

　　◆LTE切換到目標(biāo)小區(qū)后，再觸發(fā)SN添加流程，將SN添加到目標(biāo)側(cè)MN。

　　2)協(xié)議信令流程

　　不帶腿切換的本質(zhì)是MN切換觸發(fā)SN在源小區(qū)的釋放和在目標(biāo)小區(qū)的添加。

　　◆NSA組網(wǎng)SN添加信令的流程如圖3所示。

　　◆SN刪除信令流程如圖4所示。

　　3)測試前臺(tái)空口信令

　　◆LTE側(cè)接入信令流程：終端發(fā)起Attach request Msg。

　　◆NR側(cè)信令：NR側(cè)系統(tǒng)消息廣播。

　　◆SN添加信令流程：NR信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到B1事件門限，UE上報(bào)B1測量報(bào)告，添加NR輔載波。

　　◆不帶SN切換信令流程：UE先在源4G小區(qū)刪除NR輔載波，完成從源4G小區(qū)到目的4G小區(qū)的切換，再在目的4G小區(qū)添加NR輔載波。

　　4)優(yōu)化策略

　　當(dāng)采用不帶SN切換，RF優(yōu)化策略如下：

　　◆4G/5G盡可能按照1：1建設(shè)，測試路線上每個(gè)4G小區(qū)都有一個(gè)同站5G小區(qū)，通過RF優(yōu)化，使得同站4G/5G盡量同覆蓋。

　　◆4G覆蓋優(yōu)化良好，無弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、乒乓切換等問題。

　　◆4G/5G按照1：1組網(wǎng)，且在4G/5G基本同覆蓋的情況下，鄰區(qū)只要做到同覆蓋4G到5G單向鄰區(qū)，5G到5G可以不需要鄰區(qū)。

　　◆對(duì)于測試路線上個(gè)別確實(shí)無法做到4G/5G基本同覆蓋的點(diǎn)，譬如存在5G小區(qū)沒有同站4G小區(qū)的情況，需要現(xiàn)場測試尋找最優(yōu)切換。

　　5)鄰區(qū)配置原則

　　◆LTE->LTE，對(duì)于站內(nèi)鄰區(qū)，只需要增加同頻鄰區(qū)關(guān)系;對(duì)于站間鄰區(qū)，需要增加外部鄰區(qū)，并增加同頻鄰區(qū)關(guān)系。

　　◆NR->NR，所有NR站內(nèi)的小區(qū)都互配鄰區(qū)，并且對(duì)路線上所有的NR站點(diǎn)小區(qū)都互配了鄰區(qū)。對(duì)于站內(nèi)鄰區(qū)，需要增加鄰區(qū)關(guān)系;對(duì)于站間鄰區(qū)，需要增加外部鄰區(qū)。

　　◆LTE-NR鄰區(qū)，將路線上所有的NR站點(diǎn)都配置成了LTE的NR鄰區(qū)。LTE-NR鄰區(qū)配置都是在LTE上完成。

　　6)相關(guān)切換參數(shù)

　　邊界優(yōu)化時(shí)，需將廠家間切換參數(shù)進(jìn)行拉通對(duì)比，從前期試點(diǎn)梳理結(jié)果來看，目前廠家間的參數(shù)設(shè)置都有一定差異，后續(xù)將根據(jù)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)一初始切換參數(shù)設(shè)置。

　　1.2 異廠家邊界干擾優(yōu)化方案

　　(1)邊界SSB頻點(diǎn)配置對(duì)齊原理

　　NR下行物理信道的時(shí)頻域分布如圖5所示。

　　PDCCH：時(shí)域占用時(shí)隙前1～3符號(hào)，頻域使用資源可配置;支持PDCCH和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

　　DMRS for PDSCH：時(shí)域位置可配置;頻域密度和使用資源可配置;支持DMRS和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

　　SSB：時(shí)域位置固定，固定4符號(hào);頻域占用20RB，頻域位置可配置;支持SSB和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

　　CSI-RS：時(shí)域位置可配置，頻域位置和帶寬可配置;支持CSI-RS和PDSCH相同符號(hào)上FDM資源共享。

　　協(xié)議定義SSB的頻點(diǎn)可以靈活選取，和中心頻點(diǎn)的選擇沒有直接關(guān)系。根據(jù)協(xié)議，SSB頻點(diǎn)配置有SSB_DESC_TYPE_NARFCN(絕對(duì)頻點(diǎn))和SSB_DESC_TYPE_GSCN(全局同步信道號(hào))兩種方式。

　　從上述SSB的信道特征可以看出，要保證鄰區(qū)間SSB不干擾PDSCH，要滿足時(shí)域、頻域?qū)R原則：SSB頻點(diǎn)對(duì)齊、SSB波束個(gè)數(shù)對(duì)齊。

　　1)頻點(diǎn)對(duì)齊

　　SSB頻域未對(duì)齊干擾PDSCH示意圖如圖6所示。

　　2)SSB波束個(gè)數(shù)對(duì)齊

　　NR場景下，若SSB在頻域或時(shí)域上對(duì)不齊，則可能產(chǎn)生干擾。當(dāng)頻域?qū)R后，如果SSB時(shí)域上出現(xiàn)對(duì)不齊，同樣會(huì)產(chǎn)生干擾。與LTE 每個(gè)TTI都被鄰區(qū)CRS干擾不同，SSB是有一定周期的干擾，因此需要考慮周期干擾對(duì)平均MCS的影響。

　　(2)邊界CSI-RS配置對(duì)齊原理

　　CSI-RS時(shí)域位置可配置，頻域位置和帶寬可配置。同SSB頻點(diǎn)配置統(tǒng)一一樣，為避免鄰區(qū)CSI RS對(duì)本小區(qū)PDSCH產(chǎn)生干擾，建議全網(wǎng)配置統(tǒng)一，尤其邊界區(qū)域雙方廠家需保證配置一致。

　　例如可統(tǒng)一配置所有PMI的CSI RS都在slot0， slot10， slot20， slot30， ....，CQI和RSRP的CSI RS都在slot1，周期為40 slot。鄰區(qū)和本區(qū)的配置完全一致，這樣就不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)猷弲^(qū)在某個(gè)符號(hào)發(fā)CSI RS，本區(qū)在這個(gè)符號(hào)上發(fā)PDSCH，導(dǎo)致鄰區(qū)CSI RS對(duì)本區(qū)PDSCH產(chǎn)生干擾。

　　2 項(xiàng)目創(chuàng)新方案實(shí)施驗(yàn)證過程

　　2.1 切換優(yōu)化方案驗(yàn)證

　　(1)優(yōu)化前問題描述

　　測試發(fā)現(xiàn)在廠家邊界兩個(gè)站間路測時(shí)有速率掉坑情況(如圖7所示)，但兩個(gè)站點(diǎn)都屬一個(gè)廠家，屬同廠家內(nèi)部切換問題。

　　圖7 NSA組網(wǎng)站間切換優(yōu)化前速率掉坑

　　(2)路測數(shù)據(jù)分析

　　分析測試信令發(fā)現(xiàn)，路測過程中LTE錨點(diǎn)小區(qū)切換必然觸發(fā)NR Cell Release。LTE錨點(diǎn)小區(qū)切換完成后則會(huì)重新執(zhí)行NR Cell Add。顯然帶SN切換開關(guān)沒有打開。

　　(3)創(chuàng)新方案實(shí)施及效果

　　1)方案實(shí)施

　　◆廠家1站點(diǎn)在網(wǎng)管側(cè)打開SN開關(guān)及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。無線參數(shù)->LTE FDD->E-UTRAN FDD->EN-DC策略表，打開“帶SN切換”開關(guān)。