5G室內(nèi)外同頻組網(wǎng)干擾解決方案

郭希蕊，張濤，張強，王東洋，楊艷

工程與應用

5G室內(nèi)外同頻組網(wǎng)干擾解決方案

郭希蕊1，張濤1，張強2，王東洋1，楊艷1

（1. 中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司研究院，北京 100176；2. 中訊郵電咨詢設計院有限公司，北京 100048）

5G室內(nèi)外采用同頻部署會導致網(wǎng)絡覆蓋性能和用戶業(yè)務體驗下降，分析了室內(nèi)外同頻干擾產(chǎn)生的原因，對業(yè)務信道物理資源塊（physical resource block，PRB）隨機化干擾解決方案、室內(nèi)外波束協(xié)同干擾解決方案、室內(nèi)多波束干擾解決方案3種室內(nèi)外同頻干擾解決方案原理進行了系統(tǒng)的研究，并且針對室內(nèi)外同頻干擾的影響程度進行了測試驗證，經(jīng)過驗證業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案中業(yè)務負載在30%左右時，抑制干擾的效果最好；室內(nèi)外波束協(xié)同功能在室外宏基站鄰區(qū)空載或者高加擾（70%）時，開啟該功能對下行速率的提升更明顯；開啟室內(nèi)多波束功能后下行速率要明顯高于單波束情況。最后給出了同頻干擾控制方案部署建議。

同頻干擾；RF規(guī)劃；PRB隨機化；波束協(xié)同；室內(nèi)多波束

0 引言

截至2021年年底，全國的5G基站數(shù)達到142.5萬個，5G網(wǎng)絡已覆蓋全部的地級市。下一步運營商5G網(wǎng)絡的建設重點將轉(zhuǎn)向室內(nèi)覆蓋，對運營商來說，頻段相對比較集中，而且5G對大帶寬需求會更加強烈，室內(nèi)外同頻組網(wǎng)場景不可避免。

對于樓宇在宏基站100 m以內(nèi)覆蓋范圍場景下，宏基站信號對樓宇淺層有覆蓋，但同時考慮該樓宇有容量需求，部署了室分系統(tǒng)[1]，勢必會引入同頻干擾[2]，包括室內(nèi)外公共控制信道上的干擾，以及業(yè)務信道的干擾，都會綜合作用導致網(wǎng)絡覆蓋性能和用戶業(yè)務體驗的下降。因此，5G室內(nèi)外同頻干擾組網(wǎng)成為亟須研究和驗證的課題，也是運營商和設備供應商需要共同面對的一個痛點問題。

本文研究了同頻干擾形成機制和干擾解決方案技術原理，并結(jié)合外場實際測試驗證分析了干擾解決方案的應用效果，最終給出了室內(nèi)外同頻干擾解決方案的部署建議。

1 室內(nèi)外同頻干擾解決方案和實現(xiàn)原理

1.1 室內(nèi)外同頻干擾的影響

5G NR宏基站采用大規(guī)模 MIMO多天線技術[3]，其同步信號和PBCH塊（synchronization signal and PBCH block，SSB）信號相比傳統(tǒng)的LTE 小區(qū)參考信號[4]（cell reference signal，CRS）有更強的穿透能力，同時宏基站物理下行共享信道（physical downlink shared channel，PDSCH）窄波束也穿透到室內(nèi)，造成的干擾也強于LTE宏基站。相對于LTE，NR支持Rank3/4，支持更高編碼調(diào)制，干擾對于用戶速率的影響更大。室外宏基站對室內(nèi)基站的干擾影響[5]主要體現(xiàn)在如下方面。

●導致室內(nèi)基站覆蓋范圍收縮，室內(nèi)吸納用戶的能力下降，室內(nèi)邊緣用戶下行吞吐率下降明顯。

●室外宏基站的邊緣用戶對室內(nèi)基站的上行接收造成干擾，造成室內(nèi)基站功率飽和，上行吞吐量下降。

●室外宏基站干擾造成室內(nèi)站接入成功率、切換成功率下降、掉話率提升。

5G室內(nèi)一般采用數(shù)字化室分[6]或者小功率的天線點位[7]進行部署，覆蓋范圍一般比較小，只要控制好與室外宏基站小區(qū)間的重疊覆蓋區(qū)域，室內(nèi)站對宏基站小區(qū)指標的影響非常有限。

目前解決5G室內(nèi)外同頻干擾問題的解決方案[8]有以下3種。

（1）異頻組網(wǎng)

在頻譜資源允許的條件下，盡量室內(nèi)外異頻組網(wǎng)，錯開室內(nèi)和室外的使用頻段，這樣就可以完全解決同頻干擾的問題。本文主要針對室內(nèi)外同頻組網(wǎng)場景，因此異頻組網(wǎng)方案在這里不再贅述。

（2）室內(nèi)外協(xié)同射頻（radio frequency，RF）規(guī)劃與優(yōu)化

采用合理的站點規(guī)劃和優(yōu)化，規(guī)避室內(nèi)外同頻干擾。

（3）室內(nèi)外協(xié)同干擾控制方案

主要采取宏基站控制信道和業(yè)務信道干擾協(xié)同，從側(cè)面降低用戶處于干擾區(qū)域時受到的影響，該方案只能對用戶的體驗做出一定程度的提高，不能解決同頻干擾的問題。

下文對室內(nèi)外協(xié)同RF規(guī)劃與優(yōu)化和室內(nèi)外協(xié)同干擾控制的實現(xiàn)方案和原理進行介紹。

1.2 室內(nèi)外協(xié)同RF規(guī)劃與優(yōu)化

在室分站點規(guī)劃階段[9]，提前進行網(wǎng)絡預先靈活規(guī)劃，合理規(guī)劃天線位置、高度、發(fā)射功率。采用定向天線，精確賦形天線，空間隔離室外站/室內(nèi)站覆蓋范圍，從設計上嚴格控制室外站/室內(nèi)站的重疊覆蓋范圍，室內(nèi)外協(xié)同RF規(guī)劃與優(yōu)化示意圖如圖1所示。

同時在室分站點規(guī)劃階段，建議針對室外站對室分的覆蓋水平進行摸底評估。在宏基站距離樓宇較近的情況下，樓宇靠近宏基站一側(cè)接收到的室外宏基站信號遠強于室內(nèi)信號，此時終端駐留宏基站即可得到較好的性能，靠近宏基站一側(cè)無須建設室分，但由于室外宏基站無法深度覆蓋室內(nèi)，在遠離宏基站側(cè)及樓宇中心區(qū)域還需要建設室分。當樓宇周邊存在多個宏基站時，高層區(qū)域可能會由于較多宏基站帶來導頻污染，此時需要在該區(qū)域建設室分站，并且將室分站點作為主服小區(qū)，提升室分信號的強度，對抗干擾。

圖1 室內(nèi)外協(xié)同RF規(guī)劃與優(yōu)化示意圖

在室分站點建設完成后，結(jié)合樓宇室內(nèi)的覆蓋情況，針對室內(nèi)外覆蓋交疊的區(qū)域，對室外站和室內(nèi)站進行RF優(yōu)化，規(guī)避室內(nèi)外同頻干擾，可采取以下手段。

●對室外宏基站方位角優(yōu)化，主瓣避開目標樓宇的高業(yè)務區(qū)域。

●針對室外宏基站下傾角優(yōu)化，減少對室內(nèi)的越區(qū)覆蓋，降低對中高層窗邊入侵信號強度。

●結(jié)合室外宏基站信號入侵情況，精細規(guī)劃各區(qū)域的邊緣電平，對于建筑物邊緣的頭端或天線進行功率調(diào)整，降低室外信號在建筑物外墻周圍10～20 m的信號強度。

●窗邊高干擾區(qū)域，采用外接定向天線增強覆蓋，盡可能抬升室內(nèi)邊緣信號的強度，盡可能讓用戶留在室內(nèi)小區(qū)內(nèi)，避免與室外基站的切換。

●室外宏基站和室分鄰區(qū)間設置合理的鄰區(qū)切換參數(shù)，使室內(nèi)用戶盡可能多地駐留在室內(nèi)信號上，高層小區(qū)可以不設室外小區(qū)鄰區(qū)合理設置鄰區(qū)間移動參數(shù)。

本文方案中涉及信號功率輸出的控制、小區(qū)方向角以及下傾角調(diào)整、改造等方面的手段，在一定程度上可以避免室內(nèi)與室外信號強度相近的非切換交疊區(qū)域存在，從而減少室外信號對室內(nèi)信號的干擾。但是本文方案對于不同的場景、區(qū)域需要進行具體的信號干擾排查、干擾區(qū)域確認等工作，需要工作人員進行更多的實地勘察工作，實施起來較為煩瑣。

1.3 業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案

業(yè)務信道物理資源塊（physical resource block，PRB）隨機化[10]的原理是通過室內(nèi)外關聯(lián)小區(qū)物理小區(qū)標識（physical cell identifier，PCI）進行區(qū)分，按照小區(qū)ID模3將小區(qū)分類，將小區(qū)的資源分配順序分別從高到低、從低到高和從中間位置分配，類似異頻組網(wǎng)方式，以保證邊緣用戶的抗干擾能力。當小區(qū)RB占用率不高時，不同類型的小區(qū)間頻域資源能夠錯開，達到降低干擾、提升吞吐量的目的，但網(wǎng)絡負荷較高時仍不能避免干擾。業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案示意圖如圖2所示。

圖2 業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案示意圖

PRB隨機化方案在中低負荷以下場景，相比全帶寬基于測量的頻選調(diào)度的增益會改善較多，因為隨機化此時相當于異頻，被調(diào)度的業(yè)務信道相當于無干擾狀態(tài)，信道質(zhì)量從概率上會好于全帶寬基于測量的頻選調(diào)度。

1.4 室內(nèi)外波束協(xié)同干擾解決方案

室內(nèi)外波束協(xié)同[11]干擾解決方案的原理是通過室內(nèi)外鄰區(qū)間干擾協(xié)同，室外宏基站根據(jù)交換信息，主動調(diào)整宏基站波束權值/功率，避免對室內(nèi)用戶的干擾。通過調(diào)整同頻相鄰小區(qū)用戶的波束方向，使得中近點用戶為相鄰小區(qū)邊緣用戶進行避讓，提升用戶頻譜效率。室內(nèi)外波束協(xié)同干擾解決方案示意圖如圖3所示。

圖3 室內(nèi)外波束協(xié)同干擾解決方案示意圖

室內(nèi)小區(qū)通過給終端配置測量消息進行鄰區(qū)SSB波束測量，測量報告（measurement report，MR）反饋鄰區(qū)波束強度排序，通過室內(nèi)站收集一段時間終端的測量報告數(shù)據(jù)，從MR數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析該室內(nèi)站周圍哪些宏基站的波束對室內(nèi)站存在強干擾，然后通過鄰區(qū)間交互波束信息（包括最強波束排序、期望的功率調(diào)整量），宏基站鄰區(qū)收到該微基站請求后，在有效時間內(nèi)綜合判定，決策是否進行功率策略執(zhí)行。最終可以有效避免其宏基站最強波束對業(yè)務小區(qū)造成的強干擾。室內(nèi)外基站波束協(xié)同交互信息如圖4所示。

宏基站和室內(nèi)宏基站處理流程各自獨立，微基站負責收集終端MR數(shù)據(jù)，決策周圍哪些宏基站波束需要降功率，微基站通過Xn接口消息通知宏基站。宏基站主要負責處理來自周圍鄰區(qū)的SSB波束功率調(diào)整信息。

圖4 室內(nèi)外基站波束協(xié)同交互信息

宏基站通過調(diào)整子波束功率因子的權值達到調(diào)整功率的目的，假設宏基站收到降波束功率為dB，最終波束的功率因子的轉(zhuǎn)換公式為：

其中，為調(diào)整前的功率因子。

該方案可以根據(jù)終端位置分布變化及用戶數(shù)情況，動態(tài)調(diào)整宏基站波束降功率情況及是否恢復正常波束功率。

該方案室外宏基站的波束需要調(diào)整，有可能使得室外覆蓋出現(xiàn)空洞，影響室外的覆蓋。

1.5 室內(nèi)多波束干擾解決方案

采用波束管理[12]配置規(guī)避公共控制信道對業(yè)務信道上的干擾，包括廣播信道SSB、測量信道CSI-RS管理配置。目前運營商室外基站主要采用大規(guī)模MIMO宏基站小區(qū)使用7/8水平多波束掃描廣播方案[13]，但是現(xiàn)有的室內(nèi)分布系統(tǒng)無論數(shù)字化室分還是傳統(tǒng)無源室分系統(tǒng)，都是單波束發(fā)送的方案，室內(nèi)微基站單波束場景下，宏基站多波束的發(fā)送時域位置會碰撞干擾室內(nèi)微基站的業(yè)務信道，在強干擾場景下，對邊緣用戶設備（user equipment，UE）整個業(yè)務信道測量和信道自適應造成影響，影響用戶感知。因此，室內(nèi)站采用多波束，將廣播波束配置（包括SSB波束個數(shù)及偏移等）與宏基站完全對齊，使得室外宏基站SSB碰撞室內(nèi)微基站SSB，那么微基站業(yè)務信道干擾變化穩(wěn)定，降低宏小區(qū)多波束對室分小區(qū)業(yè)務的干擾，從而提升邊緣用戶感知。室內(nèi)多波束干擾解決方案示意圖如圖5所示。

圖5 室內(nèi)多波束干擾解決方案示意圖

2 干擾解決方案性能

2.1 測試環(huán)境

為驗證不同室內(nèi)外干擾解決方案的實際效果，選擇一幢部署了數(shù)字化室分的建筑物，建筑物周圍100 m內(nèi)有兩圈室外宏基站，室內(nèi)外同頻組網(wǎng)干擾解決方案測試環(huán)境如圖6所示。室外宏基站進入室內(nèi)的同步信號在每個RE的平均功率（synchronization signal reference signal received power，SS-RSRP）不低于?100 dBm。室外宏基站和室內(nèi)數(shù)字化室內(nèi)分布系統(tǒng)測試典型參數(shù)配置見表1，測試終端的配置要求見表2。

圖6 室內(nèi)外同頻組網(wǎng)干擾解決方案測試環(huán)境

表1 測試典型參數(shù)配置

表2 測試終端配置要求

2.2 室內(nèi)外不同信號差干擾驗證

（1）測試方法

分別選擇開啟一圈室外宏基站和兩圈室外宏基站，在空載、加載30%和加載70%的情況下，選擇室內(nèi)小區(qū)RSRP和室外宏基站小區(qū)RSRP相差15 dB、10 dB和5 dB的點，采用呼叫質(zhì)量撥打測試（call quality test，CQT）定點測試終端駐留在室內(nèi)小區(qū)的下行速率。

通過CQT定點測試，分析室內(nèi)外信號SS-RSRP不同差值以及室外宏基站不同加載條件下，室外宏基站對室內(nèi)站下行速率的影響。

（2）測試結(jié)果分析

通過對測試結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn)，在室內(nèi)外存在同頻干擾的情況下，室內(nèi)外基站發(fā)射功率的控制可以在一定程度上抑制同頻干擾的效果，室內(nèi)外信號不同差值對下行吞吐率的影響如圖7所示。從圖7可以看出：

●室內(nèi)外信號差5 dB時，室外宏基站加載30%時，室內(nèi)終端吞吐率比空載時降低8.2%；室外宏基站加載70%時，室內(nèi)終端吞吐率比空載時降低16.7%。

●室內(nèi)外信號差10 dB時，室外宏基站加載30%時，室內(nèi)終端吞吐率比空載時降低7.7%；室外宏基站加載70%時，室內(nèi)終端吞吐率比空載時降低10.7%。

●室內(nèi)外信號差15 dB時，室外宏基站加載30%時，室內(nèi)終端吞吐率比空載時降低3.3%；室外宏基站加載70%時，室內(nèi)終端吞吐率比空載時降低6.2%。

圖7 室內(nèi)外信號不同差值對下行吞吐率的影響

根據(jù)測試結(jié)果，室內(nèi)外同頻干擾受室外業(yè)務負載影響較大，負載越大，受到的干擾越大；室內(nèi)外同頻干擾受室內(nèi)外信號差的影響較大，兩者信號差越大，受到的干擾越小。

如果室內(nèi)小區(qū)吞吐率容忍損失在5%左右，在低負載干擾的情況下，室內(nèi)小區(qū)邊緣的信號強度應高于室外小區(qū)干擾信號的信號強度5～10 dB；在高負載干擾的情況下，室內(nèi)小區(qū)邊緣的信號強度應高于室外小區(qū)干擾信號的信號住同頻干擾。

2.3 業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案驗證

（1）測試方法

分別選擇開啟一圈室外宏基站和兩圈室外宏基站，在空載、加載30%和加載70%的情況下，選擇室內(nèi)小區(qū)RSRP和室外宏基站小區(qū)RSRP相差5 dB的點，在上下行保持相同速率的條件下，分別測試在開啟和關閉業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案時調(diào)用的小區(qū)RB數(shù)。

通過CQT定點測試，分析在保持相同的速率條件以及室外宏基站不同加載條件下，開啟和關閉業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案對下行調(diào)度RB數(shù)的影響。

（2）測試結(jié)果分析

一圈以及兩圈室外宏基站時，業(yè)務信道PRB干擾隨機化對下行RB數(shù)的驗證結(jié)果如圖8和圖9所示。

●當室外基站空載時，一圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低8%；兩圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低2%。室外空載時，對下行平均RB數(shù)影響較小。

●室外基站加載30%時，一圈室外宏基站時，開啟PRB隨機化干擾功能開啟后RB數(shù)調(diào)度降低27%；兩圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低28.5%。室外宏基站加載30%時，明顯降低了下行占用的RB數(shù)。

●室外基站加載70%時，一圈室外宏基站時，開啟PRB隨機化干擾功能后RB數(shù)調(diào)度降低9%；兩圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低9.6%。室外宏基站加載70%時，可以降低下行占用的RB數(shù)，但效果不如低負載時明顯。

一圈以及兩圈室外宏基站時業(yè)務信道PRB干擾隨機化對上行RB數(shù)影響的驗證結(jié)果分別如圖10和圖11所示。

圖8 一圈室外宏基站時業(yè)務信道PRB干擾隨機化對下行RB影響的驗證結(jié)果

圖9 兩圈室外宏基站時業(yè)務信道PRB干擾隨機化對下行RB影響的驗證結(jié)果

圖10 一圈室外宏基站時業(yè)務信道PRB干擾隨機化對上行RB影響的驗證結(jié)果

圖11 兩圈室外宏基站時業(yè)務信道PRB干擾隨機化對上行RB影響的驗證結(jié)果

●當室外基站空載時，一圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低6%；兩圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低2.4%。室外空載時，對上行平均RB數(shù)影響較小。

●室外基站加載30%時，一圈室外宏基站時，開啟PRB隨機化干擾功能開啟后RB數(shù)調(diào)度降低18.5%；兩圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低8.8%。室外加載30%時，明顯降低了上行占用的RB數(shù)。

●室外基站加載70%時，一圈室外宏基站時，開啟PRB隨機化干擾功能后RB數(shù)調(diào)度降低3.6%；兩圈室外宏基站時，PRB隨機化干擾開啟后RB數(shù)調(diào)度降低3.8%。室外加載70%時，可以降低上行占用的RB數(shù)，但效果不如低負載時明顯。

通過測試可以發(fā)現(xiàn)，當業(yè)務負載在30%左右時，PRB干擾隨機化的效果最好。兩圈宏基站鄰區(qū)干擾的情況下開啟PRB隨機化干擾功能的效果不如一圈宏基站的情況。

2.4 室內(nèi)外波束協(xié)同干擾解決方案驗證

（1）測試方法

分別選擇開啟一圈室外宏基站和兩圈室外宏基站，在空載、加載30%和加載70%的情況下，選擇室內(nèi)小區(qū)RSRP和室外宏基站小區(qū)RSRP相差5 dB的點，分別測試在開啟和關閉室內(nèi)外波束協(xié)同干擾解決方案時，測試終端駐留在室內(nèi)小區(qū)的下行速率同步信號的信號與干擾加噪聲比（synchronization signal-signal to interference plus noise ratio，SS-SINR）的變化情況。

通過CQT定點測試，分析室外宏基站不同加載條件下，開啟和關閉業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案對室內(nèi)站下行速率的影響。

（2）測試結(jié)果分析

當開啟宏微波束協(xié)同功能后，室外鄰宏小區(qū)的干擾波束會降低功率（SS-RSRP值下降），從而降低對室內(nèi)小區(qū)的干擾，室內(nèi)小區(qū)業(yè)務的SS-SINR明顯改善，下行速率提升。

一圈室外宏基站和兩圈室外宏基站時對SS-SINR的影響分析分別如圖12和圖13所示。

圖12 一圈室外宏基站時室內(nèi)外波束協(xié)同對SS-SINR的驗證結(jié)果

圖13 兩圈室外宏基站時室內(nèi)外波束協(xié)同對SS-SINR的驗證結(jié)果

●當室外站空載時，一圈室外宏基站時室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后SS-SINR提升10.3 dB；兩圈室外宏基站時SS-SINR提升8.4 dB。

●室外站加載30%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后SS-SINR提升10.3 dB；兩圈室外宏基站時SS-SINR提升9 dB。

●室外站加載70%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后SS-SINR提升9.7 dB；兩圈室外宏基站時SS-SINR提升16.3 dB。

一圈室外宏基站和兩圈室外宏基站時對下行吞吐率影響的驗證結(jié)果分別如圖14和圖15所示。

●當室外站空載時，一圈室外宏基站時室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后下行吞吐率提升10.5%；兩圈室外宏基站時下行吞吐率提升12.7%。

●室外站加載30%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后下行吞吐率提升5.7%；兩圈室外宏基站時下行吞吐率提升6.4%。

●室外站加載70%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后下行吞吐率提升14.8%；兩圈室外宏基站時下行吞吐率提升55.7%。

圖14 一圈室外宏基站時室內(nèi)外波束協(xié)同對下行吞吐率影響的驗證結(jié)果

圖15 兩圈室外宏基站時室內(nèi)外波束協(xié)同對下行吞吐率影響的驗證結(jié)果

存在室外宏基站干擾情況下，室內(nèi)外波束協(xié)同功能可使室內(nèi)小區(qū)性能有明顯改善；在室外宏基站鄰區(qū)空載或者高加擾（70%）時，開啟該功能對下行速率的提升更明顯，宏基站鄰區(qū)低加擾（30%）時下行速率提升效果次之。

2.5 室內(nèi)多波束干擾解決方案驗證

（1）測試方法

分別選擇開啟一圈室外宏基站和兩圈室外宏基站，在空載、加載30%和加載70%的情況下，選擇室內(nèi)小區(qū)RSRP和室外宏基站小區(qū)RSRP相差5 dB的點，分別測試在開啟和關閉室內(nèi)多波束干擾解決方案時，測試終端駐留在室內(nèi)小區(qū)的下行速率。

通過CQT定點測試，分析室外宏基站不同加載條件下，開啟和關閉室內(nèi)多波束干擾解決方案對室內(nèi)站下行速率的影響。

（2）測試結(jié)果分析

一圈室外宏基站時室內(nèi)多波束對下行吞吐率影響的驗證結(jié)果如圖16所示。室外基站空載時，室內(nèi)多波束開啟后下行吞吐率提升15.1%；室外基站加載30%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后下行吞吐率提升19.2%；室外基站加載70%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后下行吞吐率提升9.1%。

圖16 一圈室外宏基站時室內(nèi)多波束對下行吞吐率影響的驗證結(jié)果

兩圈室外宏基站時室內(nèi)多波束對下行吞吐率影響的驗證結(jié)果如圖17所示。室外站空載時，室內(nèi)多波束開啟后下行吞吐率提升28.8%；室外站加載30%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后下行吞吐率提升38.1%；室外站加載70%時，室內(nèi)外波束協(xié)同開啟后下行吞吐率提升18.6%。

圖17 兩圈室外宏基站時室內(nèi)多波束對下行吞吐率影響的驗證結(jié)果

當開啟室內(nèi)多波束功能后，室內(nèi)微基站小區(qū)配置多波束時的下行速率要明顯高于單波束情況。室外宏基站低負載時，開啟該功能對下行吞吐率提升更明顯。

3 室內(nèi)外協(xié)同干擾解決方案部署

在室分站點規(guī)劃階段，首先建議對站點預選建筑進行信號掃頻摸底測試，確認該站點確實存在覆蓋不足的情況，再進行5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設，如果存在室外信號覆蓋室內(nèi)充足的情況，建議進行部分區(qū)域的補盲，全面的室內(nèi)分布系統(tǒng)建設需要進一步地考慮后再確認。如果后續(xù)因室內(nèi)容量或其他因素需要建設室內(nèi)分布系統(tǒng)，建議可采用如下措施。

●如果頻譜資源允許的條件下，優(yōu)先建議室內(nèi)外異頻組網(wǎng)，徹底避免室內(nèi)外干擾。

●采用室內(nèi)外RF優(yōu)化，盡量規(guī)避室內(nèi)外同頻干擾，且室內(nèi)小區(qū)邊緣區(qū)域的信號強度應至少高于室外信號10 dB，低話務量小區(qū)可以適度放寬到5 dB。

●如果采用RF規(guī)劃和優(yōu)化都不能解決同頻干擾的問題，則建議采用室內(nèi)外協(xié)同干擾控制方案，上述3種方案的開啟建議如下。

●業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案：建議默認打開該功能。

●室內(nèi)外波束協(xié)同干擾解決方案：在不影響室外覆蓋的前提下，建議打開該功能。

●室內(nèi)多波束干擾解決方案：建議打開該功能。

其中，室內(nèi)外波束協(xié)同和室內(nèi)多波束干擾解決方案，涉及算法層面問題（非純信令流程），異廠商Xn接口存在一定的互聯(lián)互通問題，不建議應用。室內(nèi)外異廠商時，建議采用RF規(guī)劃和優(yōu)化方案以及業(yè)務信道PRB隨機化干擾解決方案。

4 結(jié)束語

本文針對5G部署中存在的室內(nèi)外同頻干擾問題進行了研究，提出了通過室分站點RF規(guī)劃和優(yōu)化以及控制信道和業(yè)務信道干擾協(xié)同規(guī)避和降低室內(nèi)外的同頻干擾問題。本文對不同的室內(nèi)外同頻干擾解決方案原理進行了詳細的研究分析，并且針對室內(nèi)外同頻干擾解決方案的效果進行了測試驗證，最后給出了室內(nèi)外覆蓋的同頻干擾控制方案部署建議。

目前5G還處于室外宏基站部署階段，室內(nèi)分布系統(tǒng)部署還處于開始階段，且網(wǎng)絡還處于低負載情況，本文僅驗證了在模擬加載情況下的干擾解決方案效果，尚未對真實負荷情況下進行驗證，因此后續(xù)將對現(xiàn)網(wǎng)真實情況下不同干擾場景下的情況進行研究分析，同步開展其他干擾解決方案的研究，進一步豐富室內(nèi)外同頻干擾解決方案。

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A solution for 5G indoor and outdoor co-frequency network interference

GUO Xirui1, ZHANG Tao1, ZHANG Qiang2, WANG Dongyang1, YANG Yan1

1. Research Institute of China United Network Communications Co., Ltd., Beijing 100176, China 2. China Information Technology Designing & Consulting Institute Co., Ltd., Beijing 100048, China

5G indoor and outdoor deployment with the same frequency will lead to the decline of network coverage performance and user service experience. The causes of indoor and outdoor interference with the same frequency was systematically analyzed. The principle of three indoor and outdoor co-channel interference solutions, namely PRB random interference solution, indoor and outdoor beam cooperative interference solution and indoor multi beam interference solution were studied. The results show that the PRB random interference solution has the best interference suppression effect when the traffic load is about 30%. When the indoor and outdoor beam cooperation function is turned on when the adjacent area of the outdoor macro station is no-load or high load (70%), the improvement of the downlink rate is more obvious. When the indoor multi-beam function is turned on, the downlink rate is significantly higher than that of single beam. Finally, the deployment suggestions of co-channel interference control scheme were given.

co-channel interference, radio frequency planning, PRB randomization, beam coordination, indoor multi-beam

TP393

A

10.11959/j.issn.1000?0801.2022029

2021?08?14；

2022?01?02

郭希蕊（1983?），男，中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司研究院高級工程師，主要從事與無線通信研究相關的工作。

張濤（1979?），男，中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司研究院高級工程師，主要從事與無線通信研究相關的工作。

張強（1978?），男，中訊郵電咨詢設計院有限公司高級工程師，主要從事5G網(wǎng)絡、增值業(yè)務網(wǎng)絡建設和維護管理工作。

王東洋（1980?），男，中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司研究院高級工程師，主要從事與無線通信研究相關的工作。

楊艷（1984?），女，博士，中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司研究院教授級高級工程師，主要從事與無線通信研究相關的工作。