5G NSA共建共享方案及边界优化策略

四川信息职业技术学院 周 滟

2020年5G开始了大规模的商用，网络建设和优化的要求不断提高，为了提升未来用户对网络使用的满意度，就需要在全面开放前做好内优化工作。本文主要介绍中国联通和中国电信的5GNSA共建共享方案，以及在合作中的边界问题进行分析，提出针对性的优化方案。

为了节约资源并快速建网，中国联通和中国电信采用了NSA（Non－Standalone非独立组网）共建共享的合作形式，共建共享的存在几种情况，对于不同情况下存在的问题其处理方式不同。因此，在进行优化处理前需要区分情景，为不同场景提出具体解决方案。

1 5G NSA共建共享方案

1.1 5G NSA共享方案介绍

（1）1.8G单锚点共享载波方案

该场景是4G基站异厂家，联通和电信有各自的(EPC)4G核心网和承载网，是否共享承载网由共享区协商。接入基站部分采用1.8G升级（单载波）+5G共享载波的形式，此时存在的用户就包括联通4G用户、电信4G用户、联通5G用户和电信5G用户这四类。

该方案的要点是：1.8G软件升级支持共享载波共建共享；根据LTE负荷调整分流策略，减少NSA用户对4G用户冲击；实施速度快，成本低，可快速渡过NSA共建共享阶段。

锚点频率设置：联通LTE20M的下行设置为1840～1860，上行设置为1745～1765；电信LTE20M的下行设置为1860～1880，上行设置为1765～1785。

（2）2.1G单锚点独立载波方案

该场景是4G基站异厂家，联通和电信有各自的(EPC)4G核心网和承载网，是否共享承载网由共享区协商。接入基站部分采用2.1G单锚点（独立载波）+5G共享载波的形式，用户类型也包括联通和电信4G用户、联通和电信5G用户。

该方案的要点是：2.1G单锚点独立载波；需要对电信现有2.1G网络进行整改或重建；修改现有1.8G锚点配置策略，改为锚定2.1G。

锚点频率设置时的电信承建区配置包括两种配置方式：

配置一：第一载波20M（2110～2130/1920～1940）+第二载波10M(2155～2165/1965～1980)

配置二：第一载波20M（2110～2130/1920～1940）+第二载波20M(2135～2155/1945～1965)

（3）双锚点独立载波方案

该场景是4G基站同厂家，联通和电信有各自的(EPC)4G核心网。各自的4G基站负责接入各自的4G用户，电信和联通共建5G共享基站，电信和联通的5G用户就由各自的4G基站和共建的5G基站共同负责接入，即采用双锚点（独立载波）+5G共享载波的形式。

该方案的要点是：仅共享5G基站，不共享4G基站；电联4G基站及5G基站均同厂家；电信、联通的4G基站升级为NSA基站，核心网升级支持NSA；4G基站改造量较少，可快速部署；需要gNB同时接通2个运营商的IPRAN接入环；gNB需要配置较多的4G锚点邻区，建立较多X2接口；运维中，对版本升级、维护时，一般需要锚点站点和5G站点同步版本。双方运营商同步升级版本协调难度很高；4/5G不共站，网络规划和优化存在问题。

锚点频率设置：电信4G基站采用自己的1.8G或2.1G；联通4G基站采用自己的1.8G或2.1G。

1.2 共建共享后的网络架构介绍

（1）承建方在共建共享后的网络架构

5G定位：5G容量层，叠加在4G网络上；承载面向所有用户的大容量高速数据业务；

1.8G/2.1G定位：4G基础网络容量层及VoLTE语音，共建共享中作为NSA锚点，后续频谱动态共享，作为5G的拖底层；

900M定位：基础网络（LTE、NR、UMTS、NB）覆盖层（全域全覆盖），承载语音、NB-IoT等业务。

该架构的优势包括：3.5G +2.1G/1.8G的组网便于构成未来的SA独立组网形态；3.5G、mmWave频段高，容量大，定位为5G容量层，热点及高价值区域覆盖；2.1G/1.8G频率低，现网覆盖好，定位为5G托底层，通过SDS技术快速实现5G广覆盖；900M覆盖能力强，作为全域基础覆盖。

（2）共享方在共建共享后的网络架构

共享5G及锚点：采用双北向，上报全量数据，具备查看和导出权限，无修改权限；

1.8G/2.1G/900M：联通自有网络，基础覆盖网络，承接3G/4G/NB业务；

网络维护：维护自有网络，具备共享网络的数据分析、优化能力。

2 5G NSA共建共享互操作优化

2.1 用户类型介绍

在共建共享模式下，由于存在4G与5G设备的共用，两大运营商用户的大混合，所以，在进行问题优化处理时需要识别不同用户类型，执行差异化优化策略。

基于PLMN和UE能力来区分，可以分为四类用户，分别是电信NSA用户、电信纯4G用户、联通NSA用户和联通纯4G用户。

共建共享模式下，用户的基本状态主要有两种，分别是空闲态和连接态。对于空闲态的用户选择，通过广播消息中重选参数和RRC release中专用频点优先级对不同类型用户下发不同重选优先级，实现倾向性的重选策略；对于连接态时的用户选择，主要是对4类用户设置不同的覆盖切换参数，数据业务实现倾向性的切换策略。

2.2 5G NSA共建共享互操作优化

（1）空闲态互操作优化

基于IMMCI的专用频点优先级操作：

无论是独立载波还是共享载波方案，承建方和共享方NSA终端均开启定向重选功能。如果NSA用户驻留非锚点小区，通过RRC Release携带的IMMCI下发锚点频点的高专用优先级7，NSA终端尽快重选到锚点小区。

承建方非NSA终端，继承现网小区选择/重选策略。

无论是独立载波还是共享载波方案，共享方均把锚点小区的公共优先级设置为最低，共享方非NSA终端不占用锚点频点。

1.8G共享载波载波方案，为了不让共享方非NSA终端驻留/重选到锚点小区，应用运营商自定义用户专用IMMCI功能，通过RRC Release消息中下发专用重选优先级，携带电信1867.5M频点，专用优先级7，使电信非NSA UE尽快重选至电信小区。

定向重选参数配置操作：

频点为1650时，是联通LTE1850M；频点为1825时，是电信LTE1867.5M；频点为100时，是LTE2.1G。

NSA终端定向重选，锚点和非锚点都要进行配置。

共享方非NSA终端定向重选至自己频点，锚点需要配置。

3 边界优化方法介绍

共建城市边界区包括两种场景，在不同场景下，其优化方案存在差别。

3.1 单锚点1.8G共享载波边界优化方法

空闲态：

在边界区的电信承建区，针对电信和联通NSA用户，F1设置为最高专用优先级，F2设置为次高专用优先级。

在边界区的联通承建区，针对电信和联通NSA用户，F2设置为最高专用优先级，F1设置为次高专用优先级。通过RRC release的IMMCI字段下发的专用优先级，选择最高专用优先级的锚点载波接入驻留，如果无法驻留，选择次高专用优先级锚点载波接入驻留。

连接态：

在边界区，存在切换关系的联通和电信1.8G锚点小区之间互配F1与F2的异频邻区。联通和电信NSA用户在边界区移动时发生1.8G异频切换。

3.2 同厂家双锚点与单锚点1.8G共享载波边界优化方法

空闲态：

在边界区的电信承建区，针对电信NSA用户，F1设置为最高专用优先级，F2设置为次高专用优先级；针对联通NSA用户，F2设置为最高专用优先级。

在边界区的联通承建区，针对电信NSA用户，F2设置为最高专用优先级，F1设置为次高专用优先级；针对联通NSA用户，F2设置为最高专用优先级。通过RRC release的IMMCI字段下发的专用优先级，选择最高专用优先级的锚点载波接入驻留，如果无法驻留，选择次高专用优先级锚点载波接入驻留。

连接态：

在边界区，存在切换关系的单锚点与双锚点之间互配F1与F2的异频邻区，以及互配F2与F2的同频邻区。电信NSA用户在边界区移动时发生异频切换，联通NSA用户在边界区移动时发生同频切换。

4 边界问题优化方案

4.1 共建城市边界区同频干扰问题优化方案

问题描述：在电信承建区，联通NSA用户优先占用锚点共享载波F1，在边界处移动到联通承建区无法及时重选或切换到联通的F2频点，导致同频干扰，可能会引起接入或掉话问题。

解决方案：

连接态：调整共享方NSA终端异频A2门限，使得及时启动异频测量，在边界区域切回共享方非锚点频点，可区分PLMN以及4G/5G终端分别配置。

空闲态：基于PLMN小区专用优先级，共享方用户空闲态优先回本网频点。

4.2 弱覆盖边界4/5G用户锚点占用问题优化方案

问题描述：在承建方的小区边缘弱覆盖区域，承建方的覆盖差，但共享方的覆盖好，共享方的NSA用户可能会基于覆盖的异频切换回共享方F2载波。

在共享方的小区边缘弱覆盖区域，共享方的覆盖差，但承建方的覆盖好，共享方的4G用户可能会基于覆盖的异频切换到承建方的共享载波F1。

解决方案：

承建方F1服务小区可以针对共享方的NSA用户和普通4G用户分别定义基于覆盖的切换门限，让共享方NSA用户尽量留在承建方锚点小区，共享方普通4G用户尽快切换回共享方频点。比如：共享方NSA用户：A2=-105，A5_1=-110，A5_2=-105；共享方4G用户：A2=-50，A4=-120。

共享方F2服务小区针对共享方NSA用户开启锚点定向切换功能，针对共享方4G用户定义较难的基于覆盖的异频切换门限，让共享方NSA用户尽快切换至承建方锚点小区，共享方4G用户尽量留在共享方F2载波。比如：共享方NSA用户：A5_1=-43，A5_2=-105；共享方4G用户：A2=-105，A5_1=-110，A5_2=-105。

5G的过渡期NSA共享，是目前中国电信和中国联通的研究重点之一。在共建共享过程中，因为设备和用户的不同，会产生诸多问题，边界问题的优化作为遇到的问题之一，在后续的使用过程中还需要进一步完善优化方法，保障好共建共享期间的整体水平，为NSA到SA的演进打下基础，对今后的SA共享的发展和应用具有重要意义。