分場景5G輔載波門限策略研究及實踐

胡曉春，白曉平，張宇豐

（中國移動通信集團陜西有限公司，陜西 西安 710077）

0 引言

今年是5G NR 站點新開站大面積建設的一年，隨著5G 用戶的激增和移動數據業務的高速發展，5G 流量迅速增長，在給網絡運營收益帶來新的增長點的同時，也出現了5G 網絡優化的滯后。在NSA 組網構架下，存在邊緣占用5G 但是測試速率結果不如4G 的問題現象，該問題是由于輔載波添加門限（B1）與輔載波刪除門限（A2）設置不合理導致的。為解決上述問題，對集中開站如何銜接日常優化的需求和難點進行了分析，將優化前移至集中開站階段，對集中開站分場景設置輔載波添加門限（B1）與輔載波刪除門限（A2）設置進行了深入的研究，本文從集中開站如何劃分場景和不同場景下輔載波添加/刪除門限兩個維度分別提出了集中開站分場景NSA 輔載波門限策略，以提升NSA 構架下5G 邊緣用戶的感知，為后續的5G NSA 網絡優化提供經驗及支持。達到新開5G 小區邊緣用戶速率優于4G 網絡的目標，提升了用戶占用5G 網絡的感知。

1 主要面臨的挑戰

1.1 5G覆蓋邊緣存在占用5G網絡但是速率不如4G速率的現象

5G 商用后，隨著5G 用戶的增加，網絡建設速度的提升，在5G 覆蓋邊緣存在占用5G 信號，可是網速慢、感知差，部分地方不如4G 的現象，如圖1 所示。該問題是由于輔載波添加門限（B1）與輔載波刪除門限（A2）設置不合理導致的[1]。

圖1 5G和LTE邊緣速率對比

1.2 集中開站環節無MR/DT 數據信息支撐

集中開站可參考數據少，僅有規劃及現網的工參信息，參數場景化劃分原則需要基于現網及規劃數據設計，集中開站環節沒有MR/DT 等數據信息支撐，無法進行精細優化動作。

2 場景化參數策略研究

2.1 場景劃分原則研究

如何劃分場景是集中開站階段優化的關鍵，針對集中開站的特點，按照對集中開站參數設計階段的特點，研究站點距離與電平的關系、4G/5G 電平差與速率的關系進行轉化映射站點距離，用來指導場景劃分及參數設計[2]。

按照DT 數據提取的和覆蓋電平的基本要求，將場景劃分為覆蓋場景和干擾場景[3]，本節基于集團NR 網絡覆蓋率最小RSRP 要求，現網平均NR RSRP，陜西省的單驗激活速率要求，分析出站點距離與電平的關系和4G/5G 電平差與速率的關系進行轉化映射站點距離，提出了基于站點距離的場景化思路，將場景劃分為連續覆蓋場景、不連續覆蓋場景、強干擾場景和弱/無干擾場景，從而達到集中開站的場景劃分[4]，實現優化前移、增強用戶感知的目的。

（1）連續與非連續覆蓋場景劃分策略

覆蓋場景劃分策略為將連續覆蓋的門限要求映射為邊緣的UE 距離NR 的站點距離。分為兩步。首先，依據DT 測試數據分析得出NR 小區覆蓋距離與RSRP 電平的關系（關系1），如圖2 所示。其次，利用DT 測試大數據分析NR 覆蓋距離和平均電平關系表[5]，如表1 所示，查詢集團NR 網絡覆蓋率最小RSRP 要求為-93 dBm 得出邊緣UE 距離NR 站點的最大距離要求為300 m。

圖2 NR小區覆蓋距離與RSRP的關系（關系1）

表1 NR站點距離與NR平均電平的關系

（2）干擾場景識別策略

如圖3 所示，LTE 與NR 站點的距離與干擾相關性強，距離越近，干擾越大，需找到LTE 對NR 產生強干擾的臨界距離[6]。

圖3 NR與LTE站點的距離

NR 與LTE 站點的距離=UE 與LTE 站點的距離+UE與NR 站點的距離。

1）UE 與NR 站點的距離分析

首先根據已知條件1：現網平均NR RSRP 為-87 dBm。其次數據分析得出NR 小區覆蓋距離與NR RSRP 關系（關系1）如圖4 所示：

圖4 NR小區距離與NR RSRP的關系（關系1）

最后根據關系1 與現網平均NR RSRP 為-87 dBm（條件1）得出UE 與NR 站點距離為160 m。

該推導方法適應于5G 建設初期，隨著5G 網絡建設基站的增加，現網平均NR RSRP 會逐步增加，影響門限的設置。但推導原理以及方法可以借鑒使用，具有普遍性。

2）UE 與LTE 站點的距離分析

UE 與LTE 站點的距離推導依據以下兩種條件：條件1：現網平均NR RSRP 為-87 dBm；條件2：300 Mbit/s為全網5G 用戶套餐最低速率要求。

推導步驟如下，第一步：推導出干擾場景下LTE RSRP 的取值；第二步：基于LTE 電平推導出UE 與LTE的距離如圖5 所示。

圖5 UE與LTE站點距離推導

第一步：干擾場景下的LTE RSRP 的推導

首先依據DT 大數據分析得出LTE 與NR 電平差與速率的相關性（關系2），如圖6 所示；其次通過關系2與條件2（300 Mbit/s 為全網5G 用戶套餐最低速率要求）得出LTE 與NR 的電平差為8 dm 以上時，干擾較強，屬于強干擾場景；最后結合現網平均NR RSRP 為-87 dBm（條件1）得出LTE RSRP=-79 dBm。

圖6 LTE與NR的電平差與NR下行速率的關系（關系2）

第二步：UE 與LTE 的距離推導

首先根據現網網格DT 數據，進行分析得出LTE D RSRP 電平與站點距離的關系（關系3），如圖7 所示；其次由LTE 電平的RSRP 為-79 dBm 與關系3 得出UE離LTE 站點距離，如表2 所示。UE 與LTE 站點距離=60 m。

圖7 D頻段RSRP強度與站點距離的關系（關系3）

表2 NR站點距離與NR平均電平的關系

3）干擾場景識別結論：

UE 與NR 站點距離=160 m，UE 與LTE 站點距離=60 m。

因此NR與LTE的距離=UE與LTE站點的距離+UE與NR站點的距離=220 m。NR 與LTE 的站點距離小于220 m 時為強干擾場景，當距離小于220 m 時，為弱/無干擾場景。

（3）研究結論

綜合以上分析，新開站距離新增NR 站點≤300 m的范圍存在其他的NR 站點為連續覆蓋場景，否則為不連續覆蓋場景；NR 小區滿足：距離NR 站點≤220 m 的范圍存在D1/D2LTE 小區為強干擾小區，否則為弱覆蓋小區。

據此可分為4 個場景：

場景1：連續覆蓋場景和弱干擾場景（距離新增NR站點較近（≤300 m）的范圍存在其他的NR 站點；NR小區不能滿足：距離NR 站點較近（≤220 m）的范圍存在D1/D2LTE 小區）。

場景2：連續覆蓋場景和強干擾場景（距離新增NR站點較近（≤300 m）的范圍存在其他的NR 站點；NR小區能滿足：距離NR 站點較近（≤220 m）的范圍存在D1/D2LTE 小區）。

場景3：不連續覆蓋場景和弱干擾場景（距離新增NR 站點較近（≤300 m）的范圍不存在其他的NR 站點；NR 小區不能滿足：距離NR 站點較近（≤220 m）的范圍存在D1/D2LTE 小區）。

場景4：不連續覆蓋場景和強干擾場景（距離新增NR 站點較近（≤300 m）的范圍不存在其他的NR 站點；NR 小區能滿足：距離NR 站點較近（≤220 m）的范圍存在D1/D2LTE 小區）。

2.2 不同場景NSA輔載波激活刪除參數門限研究

在新開站劃分場景完成后，針對不同的場景如何設置NSA 輔載波激活刪除參數門限。為此，本文基于LTE與NR 電平差值與NR MCS 關系分析，提出了基于魯棒性設置不同場景參數門限來解決問題[7]。

（1）研究思路

條件1：NR 邊緣用戶保證速率為100 Mbit/s；條件2：據上一節已分析LTE 與NR 電平差值≥8 時，LTE 網絡會對NSA 的終端產生強干擾。

整體思路：1）根據數據分析LTE 與NR 電平差值與NR MCS 關系（關系1）；2）根據關系1 與條件2 得出強干擾場景的NR MCS 門限；3）分析MCS 各個區間內NR RSRP與NR 下載速率關系[8]（關系2）。根據第二步的MCS 門限與關系2 得出兩種類型的A2/B1 門限，類型1 的魯棒性較差，門限建議設置更加保守；類型2 的魯棒性較強，門限建議設置更加寬松。類型1：非連續覆蓋強場景、非連續弱覆蓋場景、連續覆蓋強干擾場景；類型2：連續覆蓋弱干擾。

（2）LTE 與NR 電平差值與NR MCS 關系分析

通過現網數據分析，LTE 與NR 電平差值與NR MCS 關系（關系1）如圖8 所示。

圖8 LTE與NR電平差與MCS的關系（LTE減NR）

通過關系1 與條件2，由圖8 得出NR MCS ≤15，受干擾影響大。

（3）MCS 各個區間內NR RSRP 與NR 下載速率關系

當NR 下載速率在100 Mbit/s（條件1），NR 用戶感知差，此時NR RSRP 在NR MCS 三個區間取值范圍為-107～-103 dBm 之間[9]（關系2）。具體見表3、圖9 內容：

表3 MCS與速率的關系

圖9 MCS與速率的關系（關系2）

（4）門限設置建議

綜上分析，類型1（魯棒性差）的A2 門限為-103 dBm，類型2（魯棒性強）的A2 門限為-107，B1 門限在A2 門限基礎上設置5 dB 保護間隔[10]，最終得出：

類型1：（包含場景2、場景3、場景4）A2=-103 dBm，B1=-98 dBm；

類型2：（包含場景1）A2=-107 dBm，B1=-102 dBm。

3 集中開站分場景NSA輔載波門限策略實踐

基于集中開站分場景NSA 輔載波門限策略實踐于陜西西安，實踐效果顯著，獲得全網的推廣使用，目前在其他省獲得推廣實踐。綜合西安、成都、杭州三地的場景數據，其中覆蓋場景：5G 邊緣用戶下載體驗速率提升至134.71 Mbit/s；干擾場景：5G 邊緣用戶下載體驗速率提升至143.90 Mbit/s。

西安、成都、杭州輔載波添加和刪除策略實施后指標提升對比如表4 所示：

表4 各地市參數設置區間及實施效果

4 結束語

5G NSA 組網下用戶下載速率受錨點小區電平、5G小區電平、無線環境、輔載波添加刪除門限等影響，需綜合考慮各種因素，合理配置輔載波門限。本文對NSA組網下5G 邊緣用戶下載速率的需求和保障難點進行了分析，以用戶體驗為中心，從錨點小區的輔載波添加門限B1（NSA DC B1 事件RSRP 門限）和5G 小區的輔載波刪除門限A2（PSCell A2 事件RSRP 門限）兩個維度，提出了基于不同場景的輔載波添加和刪除策略。通過實踐，得出了基于NSA 組網下分場景輔載波添加刪除門限的最優方案，對于NSA 組網下5G 邊緣用戶提升下載速率和用戶感知保障工作具有指導意義。