5G NSA共享載波網絡優化研究

聶平 李新衛 張昱 劉亞柯 劉旭東

摘 要：本文主要研究聯通作為承建方在保障電信用戶使用共享網絡時無差別地體驗5G感知的各種網絡優化策略。首先對電聯共建共享進行概述，然后提出共建共享互操作策略，最后對共建共享互操作策略進行驗證，為今后大規模建網積累經驗。

關鍵詞：5G;NSA;網絡共建共享

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）25-0013-04

Abstract： This paper mainly studied various network optimization strategies of Unicom as the contractor to ensure that telecom users can experience 5G perception indiscriminately when using shared network. First of all， the paper summarized the construction and sharing of power grid， and then proposed the co construction and sharing interoperability strategy. Finally， it verified the co construction and sharing interoperability strategy， so as to accumulate experience for large-scale network construction in the future.

Keywords： 5G;NSA;Network Co-Construction and sharing

由于5G NSA涉及的網元較多，無線網絡規劃和優化均需要考慮4G和5G的網絡結構及各種場景，聯通和電信共享共建5G網絡對雙方的無線網都要求深度融合，包括現有的4G網絡，所以無線優化的方案制訂不僅要考慮承建方的用戶感知，而且要考慮共享方用戶的使用感知，各種策略的制定均需要考慮雙方的網絡情況。本文主要研究了聯通作為承建方在保障電信用戶使用共享網絡時無差別地體驗5G感知的各種網絡優化策略。

1 電聯共建共享概述

1.1 網絡共享特性

3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作項目：無線接入網絡）中定義了兩種RAN共享概念：共載頻共享模式MOCN和分載頻共享模式MORAN[2]。

1.1.1 共載頻共享模式MOCN。電信和聯通共享NSA站點的基礎設施或網絡設備，并且也共享小區載波，這些共享的小區稱為共載頻共享小區，每個共載頻共享小區同時歸屬于兩大運營商。共載頻共享MOCN拓撲圖如圖1所示。

1.1.2 分載頻共享模式MORAN。電信和聯通共享NSA站點的基礎設施或網絡設備，但是每個運營商有其獨立的小區，這些獨立的小區稱為分載頻共享小區，每個分載頻共享小區歸屬于一個運營商。分載頻共享MOCN拓撲圖如圖2所示。

1.2 錨點共享方案

現階段5G組網均為NSA組網方式，5G基站的業務面通過5G鏈路至核心網，控制面信令錨定于4G基站[1];基于設備廠商間的差異，4G和5G異廠商無法建立X2鏈路，5G無法接入，因此探究兩種共享錨點解決方案。

1.2.1 單錨點場景。運營商雙方主設備廠家為異廠商，采用單錨點共享場景。例如，以聯通承建區域為例，若電信4G站點為中興設備、5G站點為華為設備，4G和5G無法建立X2鏈路，5G無法接入，可采用單錨點共享場

①NSA核心網分別建設;5G NR共享，錨點使用載波共享4G站;雙方核心網同時連接5G NR和共享4G站。

②5G NR和共享的4G站同時廣播雙方的PLMN;5G NR和共享4G站建立X2。

③使用方的5G用戶可使用承建方4G錨點，但使用方4G用戶不能駐留承建方4G錨點。

1.2.2 雙錨點場景。運營商雙方主設備廠家為同廠商，采用雙錨點共享場景。例如，以聯通承建區域為例，聯通、電信主設備廠商均為華為，可采用雙錨點共享場景。

NSA雙錨點方案具體如下所示。

①NSA核心網分別建設;5G NR共享，錨點使用各自4G站;雙方核心網同時連接5G NR和各自4G站。

②5G NR同時廣播雙方的PLMN;5G NR和4G站建立X2;終端按PLMN選網。

③不需要版本開發;4G僅需雙方進行錨點改造。

2 共建共享互操作策略

共建共享的互操作策略也能稱之為“一上三下”策略，其中“一上”是指電信5G用戶通過錨點優選駐留4G共享載波;“三下”是指電信普通4G普通用戶遷回、電信5G用戶VoLTE語音用戶遷回、電信5G用戶基于NR覆蓋遷回（需要4G license）。

2.1 錨點優選

識別NSA用戶并遷移至錨點載波，從而使NSA用戶能使用5G網絡。NSA用戶遷移至錨點載波示意圖如圖3所示。

通常情況下，可采用兩種方式實現錨點優選功能。第一，空閑態專有優先級重選方式：NSA用戶從連接態釋放，通過LTE專用優先級優先駐留到錨點載波;第二，連接態方式：NSA用戶接入、切換入、重建時，采用NSA專用優先級切換至錨點載波。

2.2 使用方普通4G用戶遷回

基于頻率優先級+4，5G終端解耦的方式將普通4G用戶從錨點遷回。

2.3 VoLTE語音用戶遷回

基于業務的切換+4，5G終端解耦的方式將VoLTE用戶從錨點遷回。

2.4 基于NR覆蓋遷回（可選）

通過基于覆蓋的NSA錨點優先級和CA錨點優先級兩個功能組合實現該功能。覆蓋不滿足時，觸發CA錨點優先級，將用戶遷回（需licence）。

3 共建共享互操作策略驗證

本研究選取二七廣場3個站點、經開區5個站點進行5G共建共享“一上三下”策略驗證。

3.1 電信5G用戶優先駐留錨點測試

3.1.1 測試目的。電信5G用戶開機后或從非共享錨點區域進入共享錨點區域后能夠正常選到4G共享錨點上。

3.1.2 測試用例。2部電信5G測試終端，開機后觀察是否能夠通過錨點優先級駐留到共享4G錨點并顯示5G信號，并記錄LOG（可通過飛行模式試驗，避免關機后測試軟件斷開連接）。

3.1.3 測試結果：符合預期。從圖4可知，15：58：00.650，進行飛行模式;15：58：04.802，接入至聯通1 650頻點，耗時4.2 s;15：58：05.397，發起輔載波添加的B1測量;15：58：05.548，完成5G的輔載波添加，從駐留至聯通載波至輔載波添加完成，耗時0.8 s。四個時間點對應圖4中的①至④。

3.2 電信5G用戶VoLTE業務遷出測試

3.2.1 測試目的。電信5G用戶駐留在共享錨點進行VoLTE業務時通過測量切換至電信4G小區進行業務，業務結束后返回錨點載波。

3.2.2 測試用例。2部電信5G測試終端，駐留在共享錨點后，進行VoLTE業務互撥，觀察其是否都被切換至電信小區，掛斷電話，觀察是否能夠正常回到共享載波，并記錄LOG。

3.2.3 測試結果：符合預期。電信5G用戶占用聯通錨點小區（1 650頻點）發起VoLTE呼叫，呼叫過程中啟動基于QCI1業務的異頻A4測量，隨后發起異頻切換，目標頻點為電信的1 850，切換成功后繼續建立語音業務承載，VoLTE呼叫建立完成，呼叫用時2.5 s。

VoLTE呼叫結束后，手機進行A5測量后發起異頻切換，目標頻點為聯通共享錨點載波1 650，通過基于錨點優先級的異頻切換又返回錨點載波。

3.3 電信普通4G用戶遷出錨點測試

3.3.1 測試目的。電信4G用戶如果駐留在共享錨點，將其遷出至電信小區。

3.3.2 測試用例。

2部電信4G測試終端，通過鎖頻方式使其駐留在共享錨點，取消鎖頻后，觀察是否能將其遷出至電信小區，并記錄LOG。

3.3.3 測試結果：符合預期。普通用戶通過鎖頻方式占用錨點載波，上報終端能力顯示為非5G終端。

取消鎖頻后，發起A4測量，測量電信的異頻頻點1 850，雖然1 650頻點電平（-59 dBm）遠高于電信1 850頻點電平（-80 dBm），仍然發起異頻切換，目標小區為電信1 850頻點。

3.4 電信5G用戶在5G出覆蓋范圍后遷出測試

3.4.1 測試目的。電信5G用戶駐留在共享錨點，當其移動出5G覆蓋范圍后將其切換至電信小區。

3.4.2 測試用例。2部電信5G測試終端，在5G覆蓋范圍內駐留在共享錨點后，移動出5G覆蓋范圍，但是還在共享錨點范圍內，觀察是否能將其切換至電信小區，并記錄LOG。重復上述動作5次，觀察成功率。

3.4.3 效果驗證。3月27日完成807個單錨點5G站點及4G錨點改造、策略優化，23個單錨點5G站點、策略優化。經過測試驗證及指標監控可以看到，共建共享的策略達到預期效果。詳細指標如表1所示。策略實施前后業務量監控結果如表2所示。

4 結語

通過本次策略測試驗證，可以看到4個策略實施后：電信的NSA用戶順利遷移至錨點載波，從而使電信NSA用戶能夠使用5G網絡;保證了電信的普通用戶（不支持5G）順利遷回至電信4G基站上;在電信用戶做VoLTE時能順利遷回至電信站點上;在NR覆蓋較差的地方，電信用戶可以順利遷回至電信站點上，保證了共建共享用戶的感知。

參考文獻：

[1]黃宇紅，劉盛綱，楊光，等.5G高頻系統關鍵技術及設計[M].北京：人民郵電出版社，2019.

[2]劉光毅，方敏，關皓，等.5G移動通信：面向全連接的世界[M].北京：人民郵電出版社，2019.