5G NSA/SA組網邊界區域的感知優化

謝亮亮 鄧小梅 黃顯良

1. 華信咨詢設計研究院有限公司 浙江 杭州 310051；2. 中國移動通信集團廣西有限公司 廣西 南寧 530000

引言

當前5G網絡存在NSA和SA兩種組網架構，兩種架構各有其優劣，中國移動在建網初期，兩種架構并存。隨著移動5G用戶的不斷普及，SA網絡不斷成熟，在SA網絡規模不斷擴大的同時，現網中僅支持NSA網絡的終端給網絡帶來干擾問題不斷顯現。

1 5G網絡組網現狀

1.1 NSA組網概述

NSA是Non-StandAlone 5G的簡稱，即5G非獨立組網。簡單來講，NSA就是利用4G核心網（EPC），以4G作為控制面的錨點，采用LTE與5G NR雙連接的方式，利用現有的LTE網絡部署5G。優點：對5G的覆蓋沒有要求，支持雙連接來進行分流，用戶體驗好。網絡改動小，建網速度快，投資相對少。缺點：5G跟4G必須搭配，靈活性低。由于沒有5G核心網，無法支持5G引入相關新功能和新業務，僅支持大寬帶業務。是目前很多運營商在5G建網初期的第一選擇。

1.2 SA組網概述[1]

SA是Standalone 5G的簡稱，即5G獨立組網。gNB直接與5G核心網通過NG接口對接，信令面和用戶面業務獨立運作，徹底擺脫對LTE的依賴，做到真正的獨立部署。優點：不依賴于4G網絡。全新的5G基站和5G核心網，能夠支持5G網絡引入的所有新功能和新業務。缺點：要新建大量的基站和核心網，現階段全面部署代價比較高。

2 NSA與SA共存對網絡的影響

2.1 終端與基站相互干擾

2.1.1 NSAonly（NSA單模站點）終端受干擾。在NSA/SA雙模與SAonly網絡插花邊界，NSA終端從NSA小區向SA小區移動，NSA終端占用的5G NSA小區信號會越來越弱，而近端的SA小區信號越來越強，由于NSA終端不支持SA，無法切換至信號越來越好的SA小區[2]。在目前5G同頻組網的情況下，NSA用戶在逐步接近SA小區而遠離NSA小區過程中，受到來自SA小區干擾信號會越來越強，從而導致NSA用戶感知會越來越差，直至NSA用戶從5G網絡脫網。

2.1.2 SA基站受到干擾。在NSA用戶進入SA小區主覆蓋范圍時，由于無法切換，NSA用戶拖網，下行覆蓋弱，UE靠近SA基站的同時抬升上行發射功率，導致SA小區的上行干擾抬升，尤其在宏站-室分邊界，室分上行抗干擾能力相對較弱，影響更明顯。

2.2 NSA/SA雙模組網邊界干擾典型場景

2.2.1 NSA/SA雙模宏站與SAonly室分邊界，傳統室分錨點建設比較困難，因此現網傳統室分SAonly插花在NSA/SA雙模宏站中的場景普遍存在。

2.2.2 NSA/SA雙模站點已連片區域邊界，外層新建SAonly宏站默認沒有錨點方案場景。

由于存量NSA終端用戶換機需要一定周期，同時硬件支持SA終端完成SA商用軟件版本推送與升級也需一段較長時間。因此，在一定時間內，該類型問題將長期存在，為保證用戶感知，必須對NSA/SA雙模和僅SA邊界進行優化，降低干擾保證用戶感知。

3 方案說明

3.1 傳統方案

3.1.1 方案原理：為了避免NSA與SA共存導致的干擾問題，在NSA用戶往SA區域移動過程中，讓NSA提前刪除SCG（輔小區組），回到錨點做業務。現網NSA SCG刪除門限在-110～-115dBm，如果要保證NSA用戶正常感知，刪除門限需要抬高到正常的NR切換帶。可以通過路測切換事件和主服RSRP采樣統計確定門限范圍。統計移動某地市數據，切換門限集中在-70～-85dBm。

3.1.2 優點：可保證NSA用戶感知，規避掉線、干擾問題，錨點及NR同/異廠家都適用。

3.1.3 缺點：降低NSA用戶5G駐留時長，部分5G流量提前回流4G，增加4G負荷。

3.2 創新方案

3.2.1 方案原理：由于傳統方法存在5G駐留時長不足，導致用戶回流4G，影響上網體驗的問題，我們在NSA/SA雙模站點與SAonly站點邊界設置隔離帶，隔離帶是特殊的雙模站點，這些站點本身無共址的錨點，通過周邊雙模站點的錨點組成NSA。這種場景下，NSA終端從NSA/SA雙模區域移動到SAonly過程中，能通過周邊錨點順利切換接續，直到錨點信號覆蓋邊緣，從而避免了回落4G的問題[3]。

3.2.2 優點：保證NSA用戶感知，規避掉線、干擾問題，提升NSA用戶在邊界的5G駐留時長，無須額外投資，通過周邊錨點與隔離帶NR站點組成NSA。

圖1 NSA/SA雙模與SAOnly邊界覆蓋傳統方案和新方案策略圖對比

4 方案原理

4.1 隔離帶改造

將隔離帶內的SAonly站點組網架構模式由SA改為NSA/SA雙模架構；隔離帶內SA站點添加到EPC+鏈路（SAonly下只有到5G C鏈路）；NSA與SA邊界處的4G錨點站添加隔離帶內5G站點的外部小區、鄰區信息。

4.2 隔離帶寬度設置建議

為了保證隔離帶部分站點斷鏈或故障后，NSA用戶能盡可能的駐留5G，同時防止SCG添加后馬上觸發刪除，建議隔離帶寬度設置D=NSA用戶錨點異頻A2+3dB覆蓋距離。

基于錨點MR計算D：篩選錨點MR上報RSRP在“NSA用戶錨點異頻A2+3dB”的采樣點，統計采樣點的距離分布。選取某地市錨點宏站MR，篩選RSRP在-104~-105dBm的采樣，統計跟蹤區（TA，1TA≈78米）數據，TA≤10的采樣占總采樣97.5%，因此建議隔離帶寬度設置10個TA左右，約800m。

4.3 互操作門限設置

SCG刪除門限和SCG添加門限配置要求與現網常規基線一致，5G到4G異系統的起測A2門限、異系統判決4G側B2-2門限要求與現網常規基線一致。

5 應用案例

5.1 場景：宏站-室分

5.1.1 優化前：NSAonly用戶接入NSA基站，進入到SA覆蓋區域，受SA鄰區信號強干擾，主服SINR僅為1dB，下載速率只有100Mbps左右，并產生掉線，掉線后無法接入5G。

5.1.2 優化后：NSAonly用戶從NSA/SA雙模站點移動到隔離帶時，NR輔載波切換，錨點不切，在錨點所能覆蓋的范圍內，終端能夠盡可能接入5G。而在錨點覆蓋的邊緣地方，終端下載速率仍然可達500Mbps+（2T2R），同時驗證VoLTE通話質量為良好。

執行優化方案后，該站點單日吸收5G流量1.0～2.5GB左右。

5.2 場景：宏站-宏站

5.2.1 優化前：NSAonly用戶接入NSA基站，進入到SA覆蓋區域，受SA鄰區信號強干擾，主服SINR僅為-11dB，下載速率只有50Mbps左右，出現掉線。

5.2.2 優化后：NSAonly用戶NSA/SA雙模站點移動到隔離帶時，NR輔載波切換，錨點不切，切換后下載速率仍然可回升到700Mbps以上。

執行優化方案后，隔離帶宏站5G小區日均吸收流量2.7GB。

5.3 方案應用及效果

基于錨點MR計算結果，挑選錨點800M范圍內的172個5GSA站點改造為雙模站點。

流量和干擾對比:對比SA改造為NSA/SA雙模站點前后3天的業務和干擾情況，業務吸納能力顯著提升，其中上行日均流量提升17.26%，下行日均流量提升26.82%，總體流量上升26.06%。5G干擾指標有所改善,其中上行平均干擾電平下降-0.09%，高干擾小區數下降8.51%。

表1 雙模改造前后5G站點吸收業務和干擾對比表

6 結束語

對于現網存在的SA與NSA組網邊界，通過此方案在邊界設置隔離帶，將隔離帶的SA單模站點改造為NSA/SA雙模站點，可充分利用存量錨點資源，有效改善NSA終端從NSA區域移動到SAonly過程中的用戶感知，增加NSA用戶的5G駐留時長，充分發揮5G站點的業務吸納能力。