路冬星,张书铭,杨 旭,邢冰冰,杨 欢,赵煜坤
(1.中国移动通信集团设计院有限公司 河南计划单列分院,河南 郑州 450000;2.中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080)
2020年是中国5G建设的关键之年,无线网全年处于大建设、大优化以及大调整的过程中,设备替换、天馈融合以及频率腾退等各项工作交织并存,异厂家组网尤为严重,4G网络结构也基本重耕,客户感知保障面临巨大挑战[1]。
异厂家插花组网导致的没5G、差5G、5G干扰以及差4G等严重影响客户体验,造成5G没信号或时有时无、手机耗电快、5G上网下载慢及手机回到2G等问题,网络满意度存在下滑风险[2]。本文通过研究插花组网条件下的优化方案,提出了一种针对NSA组网条件下的插花组网联合优化方案,并在某地市现网进行验证,使得现网指标及客户感知提升明显。
当前我国5G建设采用NSA组网方式,即4G/5G基站采用“1:1建设”联合组网,这就要求NSA组网下的4G基站与5G基站的设备厂家必须相同。当5G建设不连续且5G设备与原4G设备异厂家时,会出现5G设备下的4G基站与周边原4G基站交叉覆盖的情况,即为NSA组网下的插花组网现象,该现象会带来以下诸多感知问题[3,4]。
一是NSA用户无法驻留锚点小区。某厂家基站设备不支持NSA用户定向切换,插花区域5G用户难以驻留到5G网络[5]。二是被干扰的假5G。5G用户在锚点小区覆盖边缘受异厂家FDD小区干扰时,NR释放掉,但手机显示5G,用户感知差。三是D1D2频段干扰。5G插花区域,周边D1D2未退频,导致LTE D频段小区干扰NR区域的速率平均影响在31%左右。四是异厂家负荷均衡难实现。异厂家负荷均衡算法难以实现,影响高负荷场景下的用户动态调整[6]。
本方案从NSA用户识别、场景驻留策略、D频段退频策略以及One LTE应对策略4方面考虑,多维度地对插花组网条件下的感知问题进行整体优化[7]。
在NSA组网条件下,若要使用5G需要先占用锚点小区,如何顺畅从非锚点小区切换到锚点小区极其重要。定向切换失败示意如图1所示,厂家1站点不支持定向切换功能,导致5G用户无法占用5G小区,异厂家插花区域无法识别5G用户。由于厂家1站点不支持定向切换,因此只能采用基于覆盖条件的普通切换,如果普通LTE小区信号强于锚点小区,则手机难以切换至锚点小区,难以驻留5G小区。
通过基站现有功能的整合和调整,本方案制定出锚点频点偏移+负载均衡策略,实现了NSA用户从厂家1小区精准迁移至厂家2锚点小区,从而顺利占用5G网络。
为厂家2的FDD 1 800锚点小区做频点偏移,由1 300修改为1 309,以保证锚点小区独立使用一个频点,做到精准识别,然后配置专用负载均衡频点,将NSA用户向专用锚点频点进行定向负载均衡,从而完美实现NSA用户的定向迁移。
该方案可根据用户上报的UE真实能力准确识别出NSA用户,且无需再手动配置和修改,识别精确且维护效率高。
被干扰的假5G即NSA用户在锚点小区覆盖边缘时,NR网络释放掉,且锚点小区受厂家1的FDD小区干扰时,上下行干扰严重恶化,手机依然显示5G,但用户体验5G速率不如4G,用户感知较差。其成因如图2所示。
针对上图存在的假5G问题,采用如下方案进行解决。首先在厂家1的区域通过FDD 1 800小区替换策略解决FDD 1 800同频干扰问题,通过识别5G覆盖范围内厂家1的FDD 1 800站点,根据距离进行优先级替换。其次在厂家1区域通过锚点缓慢占用、5G缓慢迁出策略解决被干扰的假5G问题,设置锚点添加门限为-102 dBm,设置基于覆盖的NR删除门限为-115 dBm,设置基于覆盖的NR添加门限为-105 dBm[8]。最后在厂家2区域通过锚点快速占用、5G快速迁出解决5G吊死问题,
当前5G小区带宽为100 MHz,和LTE的D1、D2频段重合,同频干扰会引起5G速率大幅下降[9]。为降低4G对5G干扰,本方案按照重点优先、分类推进以及优建结合的模式,通过移频和LNR干扰协同等手段推进干扰解决。
3.3.1 3D-MIMO替换原则
3个8T8R小区等效1个反开3D-MIMO,1个高负荷小区等效1个原网待扩容8T8R小区。反开3D-MIMO终端支持度不一,D3的支持度为93.95%,D7的支持度为84.05%,D8的支持度为46.23%。
3.3.2 D频段移频原则
当LTE的D频段小区存在一个频点时,移频至D3频点,存在两个频点时,移频至D2和D3频点,存在3个频点时,评估3个D频段小区负荷,轻载小区降低至1/2个D频段后移频至D3/D2频点,如图3所示。
3.3.3 LNR干扰协同,带宽自适应调度
干扰与非干扰子带独立测量,基于测量结果,用户级自适应调度60 MHz、80 MHz以及100 MHz频带资源,躲避干扰频带,UE1受到LTE强干扰,使用60 MHz带宽,UE2受到LTE弱干扰,使用100 MHz带宽,干扰降低,速率提升。LNR原理如图4所示。
伴随5G工程推进,4G组网结构发生改变,带有8T8R天线的D频段小区与F频段插花组网,演变为AAU反开3D-MIMO小区与FDD 1 800小区联合组网,大面积异厂家组网迫切需要优化策略的规范统一,化繁为简。面对逐渐复杂的网络结构,采用的融合方案主要有以下3点。
一是小区重选与驻留策略,频段为2.3 GHz的TDD制式小区作为室分基站,优先级定为最高,用作容量层,频段为900 MHz的FDD制式小区优先级定为最低,用作覆盖层,保证室内深度覆盖。二是连接态移动性策略,容量层向覆盖层基于UE的接收电平强弱进行切换。三是负载均衡策略,频段为2.3 GHz的TDD制式室分小区优先级定为最高,用于吸收话务,配置单向邻区负载均衡。容量层间开启双向用户数负载均衡(空闲态和连接态),优先进行空闲态负载均衡,再进行连接态负载均衡(空闲态MLB门限比连接态MLB门限低)[10]。多层网策略如图5所示。
在较短的时间窗口期内率先实现5G连续覆盖,5G驻留比大幅提升。5G道路测试覆盖率等关键KPI改善明显,4G小区与5G小区间的频繁重选导致5G业务不连续问题基本消除。5G道路平均RSRP由-82.96 dBm改善至-78.99 dBm,提升3.97 dB,驻留比由94.01%改善至98.37%,提升4.36%,覆盖率由92.43%改善至95.94%,提升3.51%。优化前覆盖图如图6所示,优化后覆盖图如图7所示。
5G日均用户数由3 543个增长到18 940个,增长幅度为435%,同时5G日均用户流量由2 850.6 GB提升至10 394.19 GB,增长幅度为265%。
本文通过分析插花组网中存在的网络问题,然后从NSA用户识别、场景驻留策略、D频段退频策略以及One LTE应对策略4方面提出了一种联合优化方案,并对方案结果在网络指标及用户感知两维度进行验证,切实提升了4G/5G异厂家插花组网下用户感知,具备一定推广价值。