基于NR覆蓋的NSA錨點優(yōu)選策略研究

馬 寧，馮慧瓊，趙國華，趙治琳，郤富貴

（1.中國移動通信集團山西有限公司 太原分公司，山西 太原 030000；2.華為技術有限公司，廣東 深圳 518129；3.南京寧翰通信系統(tǒng)有限公司，山西 太原 030005）

0 引 言

5G目前已實現(xiàn)SA商用，但是受終端版本及市場引導不足影響使得用戶在5G中使用NSA模式接入占比仍在80%以上，同時受支撐國際漫游需求影響，省會級NSA網絡將長期與SA網絡并存[1]。目前，NSA的存在是客觀需求，NSA網絡的感知及體驗將是長期影響移動省會5G品牌的重要因素，NSA用戶的使用和感知需要持續(xù)優(yōu)化和提升。基于目前NSA組網環(huán)境下，NSA終端要獲得好的感知狀態(tài)，而且其在空閑態(tài)和連接態(tài)下設置策略的合理性是保證NSA終端用戶能快速獲得5G體驗的重要前提[2]。

NSA架構下，UE終端需要通過LTE基站作為錨點才能實現(xiàn)5G業(yè)務，所以提升5G駐留比指標的關鍵是要讓支持5G的終端優(yōu)先并穩(wěn)定駐留在錨點小區(qū)[3]。NSA使用4G核心網（EPC），以4G作為控制面的錨點，采用LTE和5G新空口（New Radio，NR）DC雙連接的方式聚合NR和LTE的載波吞吐量，為用戶帶來更高體驗的5G速率[4,5]。

NSA用戶享用5G網絡需要依賴于錨點，4G錨點是NSA網絡的重要支撐，NSA的控制消息無線側依賴于4G錨點。出于終端對錨點頻點支持能力及網絡配置復雜度的考慮，只有部分4G頻點配置為NSA 5G小區(qū)的錨點。為了提高5G終端占用5G小區(qū)的概率，需要讓5G終端盡量駐留到4G錨點[6]。目前中移動網絡主要以FDD 1 800 MHz為錨點，為保障NSA用戶充分享用5G業(yè)務需將NSA用戶從非錨點遷移到錨點小區(qū)，NSA錨點優(yōu)先的互操作應運而生，即在用戶接入后根據UE能力和簽約屬性判斷用戶是否為NSA用戶，針對NSA用戶啟用一套專用區(qū)別于普通4G用戶業(yè)務態(tài)和空閑態(tài)的切換和重選參數(shù)，保證NSA用戶盡可能占用駐留高錨點頻點，而普通4G用戶不受該套參數(shù)影響。

NSA錨點優(yōu)先的選擇策略極大地解決了NSA的5G占用問題，但是同樣還存在一些待優(yōu)化提升的問題，比如在錨點弱覆蓋區(qū)域或者無NR覆蓋區(qū)域NSA用戶仍駐留錨點，出現(xiàn)“假5G”的問題，甚至由于無法添加SCG會出現(xiàn)錨點的邊緣用戶體驗反而比非錨點差的問題，尤其在有4G室分無NR覆蓋場景較為嚴重[7]。本文將重點討論如何規(guī)避這些問題，提升NSA的用戶感知，剖析基于錨點方式下NSA組網面臨的問題及挑戰(zhàn)[8]。研究基于錨點及其切換的4G+5G網絡協(xié)同組網策略，包括錨點優(yōu)先級選擇策略和錨點切換策略，不同的場景制定相應的5G錨點及切換方案，構建4G+5G協(xié)同網絡，為5G網絡的快速建成及打造高質量網絡提供指導[9]。基于NR覆蓋質量的錨點優(yōu)先級應運而生。

1 傳統(tǒng)錨點優(yōu)先級切換方案

傳統(tǒng)NSA錨點優(yōu)先級切換策略，在用戶接入后根據UE能力和簽約屬性判斷用戶是否為NSA用戶，針對NSA用戶啟用一套專用區(qū)別于普通4G用戶業(yè)務態(tài)和空閑態(tài)的切換和重選參數(shù)，保證NSA用戶盡可能占用駐留高錨點頻點，而普通4G用戶不受該套參數(shù)影響[10]。

普通4G用戶基于公共的A2+A3切換策略，A2門限主要基于扇區(qū)交界區(qū)的電平而定，為保障小區(qū)間的平滑切換，A2門限一般在-85 dBm左右。NSA用戶從非錨點到錨點基于A5進行切換（本端門限為-43 dBm，對端門限為-105 dBm），即在錨點電平高于-105 dBm時就從非錨點切換到錨點小區(qū)。NSA用戶從錨點小區(qū)到非錨點小區(qū)基于獨立的A2+A3切換參數(shù)，為提升錨點駐留，一般A2門限設置為-108 dBm，即當錨點小區(qū)電平低于-108 dBm后啟動向非錨點的異頻測量進而觸發(fā)A3測量和切換。總體互操作策略效果為4G用戶基于大網公共參數(shù)在各頻點小區(qū)之間平滑切換，NSA用戶在錨點電平高于-105 dBm時切入錨點小區(qū)，錨點電平低于-108 dBm時才有可能切換到非錨點小區(qū)，使得NSA用戶最大化的占用錨點，進而提升5G占用。NSA錨點優(yōu)先級與LTE 優(yōu)先級如圖1所示。

圖1 NSA錨點優(yōu)先級與LTE優(yōu)先級

2 基于NR覆蓋的NSA錨點優(yōu)先策略方案

傳統(tǒng)NSA錨點優(yōu)先級策略對提升5G駐留效果明顯，但是在無NR覆蓋且FDD覆蓋差于TDD的場景下，由于錨點優(yōu)先級策略影響導致NSA用戶強制駐留錨點，而感知卻差于非錨點。特別是在有LTE室分覆蓋的深度場景下該問題更為明顯，NR無覆蓋，F(xiàn)DD 1800 MHz弱感知差NSA用戶駐留無法切出，室分E頻點信號強感知優(yōu)卻無法占用。無NR覆蓋區(qū)域占用錨點感知差如圖2所示。

圖2 無NR覆蓋區(qū)域占用錨點感知差

NR覆蓋不連續(xù)場景存在用戶切換到NSA錨點后無法添加SCG的問題，在無NR覆蓋區(qū)域，由于無法添加SCG，會出現(xiàn)錨點的用戶體驗反而比非錨點差的問題。針對問題優(yōu)化錨點優(yōu)先級策略，開啟基于NR覆蓋的錨點選擇策略。如果當前UE所處的位置有NR覆蓋，則優(yōu)先向NSA錨點小區(qū)切換，如果當前位置無NR覆蓋，則按照按照LTE用戶移動性參數(shù)處理。

2.1 NSA用戶從非錨點到錨點的切換優(yōu)化

非錨點側開啟基于NR覆蓋的錨點選擇，同時下發(fā)B1和A5測量，僅當錨點和NR都滿足門限后，才觸發(fā)到錨點的切換。傳統(tǒng)錨點優(yōu)先級策略升級到基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先級策略如圖3所示，基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先級策略事件下發(fā)如圖4所示。

圖3 傳統(tǒng)錨點優(yōu)先級策略圖示

圖4 基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先級策略事件下發(fā)

2.2 NSA用戶錨點到非錨點的切換優(yōu)化

傳統(tǒng)錨點優(yōu)先級策略中，錨點小區(qū)NSA用戶的異頻A2參數(shù)通常設置較低，避免NSA用戶過早從錨點切換到非錨點而無法使用NSA。而LTE用戶的異頻參數(shù)和頻點優(yōu)先級現(xiàn)網做過優(yōu)化，與NSA用戶存在差異。在無NR覆蓋區(qū)域，由于SCG被刪除，NSA用戶繼續(xù)使用NSA的頻點優(yōu)先級和切換參數(shù)，性能可能比LTE用戶差。如圖5所示，基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先級策略在無NR覆蓋時NSA用戶回退到LTE異頻切換參數(shù)，NSA用戶初始接入/切換入/重建入時，按照NSA用戶下發(fā)NSA異頻切換參數(shù)，當檢測到無NR覆蓋時（刪除SCG后）對NSA用戶修改下發(fā)LTE用戶的異頻切換參數(shù)，當重新回到NR覆蓋(添加上SCG后)后下發(fā)錨點優(yōu)先的專用NSA異頻切換參數(shù)。即在NR覆蓋區(qū)使用NSA異頻切換參數(shù)使得NSA用戶最大化駐留錨點，無NR覆蓋區(qū)域更換為公共LTE異頻切換參數(shù)使得NSA用戶盡早平滑切換到最優(yōu)LTE小區(qū)。

圖5 基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先級策略圖示

終端駐留錨點向室內深度移動，SCG刪除前基站下發(fā)NSA專用切換策略，SCG因覆蓋原因刪除后，基站下發(fā)普通LTE測控，用戶快速切到非錨點頻段，如圖6所示。

圖6 修改前后切換參數(shù)對比

3 基于NR覆蓋的NSA錨點優(yōu)先策略驗證

3.1 NSA用戶從非錨點到錨點的功能驗證

開啟前后，功能生效驗證，開啟前基于A5切換錨點，開啟后基于A5+B1切換錨點，如圖7所示。

圖7 開啟前后事件下發(fā)功能驗證對比

使用傳統(tǒng)的錨點優(yōu)先級切換方案，NSA終端在無5G區(qū)域基于A5事件觸發(fā)非錨點向錨點切換。現(xiàn)場測試驗證，終端占用錨點顯示5G圖標，但是測試速率只有4G的速率，如圖8所示。

圖8 修改前測試占用頻點及速率

開啟基于NR覆蓋的NSA錨點優(yōu)先級策略后，非錨點站點下發(fā)A5和5G的B1測量，只有錨點電平滿足A5與5G電平同時滿足B1才會觸發(fā)非錨點和錨點的切換。修改后現(xiàn)場測試驗證，終端在無NR覆蓋區(qū)域占用4G室分未向錨點FDD 1 800 MHz切換，同位置測試用戶感知明顯高于假5G時的速率，如圖9所示。

圖9 修改后測試占用頻點及速率

3.2 NSA用戶錨點到非錨點的功能驗證

傳統(tǒng)錨點優(yōu)先策略在無NR覆蓋區(qū)域錨點小區(qū)給NSA用戶下發(fā)基于錨點優(yōu)先級NSA專用切換門限較低（A2配置35，即-105 dBm），如圖10所示。開啟基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先策略后，錨點小區(qū)在無NR或NR刪除區(qū)域給NSA用戶下發(fā)LTE切換門限（A2配置45，即-95 dBm），NSA用戶擇優(yōu)切換到其他TDD非錨點小區(qū)，如圖11所示。

圖10 傳統(tǒng)錨點優(yōu)先策略錨點異頻切換門限

圖11 基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先策略錨點異頻切換門限

3.3 功能開啟實施效果

3.3.1 天美新天地商場室內驗證效果

選取天美新天地商場進行測試，該區(qū)域無室分錨點與5G室分，但是有4G傳統(tǒng)室分。調整前后，5G駐留時長占比基本不變，錨點占用時長占比減少19.18%，4G室分占用時長占比提升19.18%，假5G現(xiàn)象大幅度減少，4G下載速率提升3.38 Mb/s，保障錨點與5G質量好的時候駐留5G網絡，5G質量差的時候盡早切換質量較好的4G網絡。修改前后測試指標對比如表1所示，修改前后各項指標提升情況對比如圖12所示。

圖12 修改前后各項指標提升情況對比

表1 修改前后測試指標對比

3.3.2 雙東居民小區(qū)驗證效果

雙東小區(qū)無NR覆蓋，LTE主要為TDD非錨點小區(qū)，近處無FDD 1 800 MHz錨點小區(qū)。基于傳統(tǒng)錨點優(yōu)先級策略，NSA用戶在雙東小區(qū)會切換到遠處的錨點小區(qū)上，覆蓋電平較弱，感知較差。修改為基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先級策略后，跟蹤用戶因所處區(qū)域無NR覆蓋不再占用遠處的FDD 1 800 MHz錨點弱覆蓋小區(qū)，主要占用近處非錨點強電平小區(qū)。

以雙東小區(qū)NSA用戶S為例，通過單用戶信令跟蹤分析，基于傳統(tǒng)錨點優(yōu)先級策略用戶回家后，凌晨61%的占用小區(qū)采樣為遠處的錨點小區(qū)（A2_YZ太鐵小區(qū)HLS_H-41距離1.3 km，A2_XD雙喜城HLS_H-41距離1.8 km），RSRP在-106 dBm，覆蓋較弱，不再占用遠處弱錨點小區(qū)。修改基于NR覆蓋的錨點優(yōu)先級策略后，S用戶因所處區(qū)域無NR覆蓋，凌晨不再占用遠處錨點小區(qū)，主要占用近處非錨點小區(qū)（A2_YZ博名繁華里外打HLA_X-7，A2_YZ雙東移動宿舍5號樓HLE_W-32），平均RSRP為-85 dBm，信號強度較好。用戶占用小區(qū)與所在位置及距離如圖13所示，修改策略前后S用戶占用小區(qū)及電平對比如表2所示，修改前1月9日S用戶NSA單用戶SEQ記錄如圖14所示，修改后1月13日S用戶NSA單用戶SEQ記錄如圖15所示。

表2 修改策略前后S用戶占用小區(qū)及電平對比

圖13 用戶占用小區(qū)與所在位置及距離

圖14 修改前1月9日S用戶NSA單用戶SEQ記錄

圖15 修改后1月13日S用戶NSA單用戶SEQ記錄

4 結 論

通過功能驗證與效果對比，相對于傳統(tǒng)錨點優(yōu)先級切換方案，開啟基于NR覆蓋的NSA錨點優(yōu)先策略。在NR無覆蓋區(qū)域NSA用戶將不再強制切換到錨點小區(qū)，而是基于LTE網絡公共切換參數(shù)各頻段擇優(yōu)駐留，對改善“假5G”，提升深度覆蓋場景下的用戶感知起到積極作用，尤其在有4G傳統(tǒng)室分區(qū)域，用戶感知提升更加明顯，適用于全網開通推廣。該策略建議成片區(qū)開啟，錨點覆蓋區(qū)域的TDD小區(qū)需要全部開通，避免用戶在開通該策略錨點小區(qū)和未開通該策略TDD小區(qū)之間出現(xiàn)頻繁切換問題。