多頻協同組網下載波聚合優化策略分析

摘要：目前，5G網絡已經大規模商用，為提升覆蓋率和下行速率，提高用戶的感知體驗，3GPP引入了載波聚合技術（Carrier"Aggregation，CA）把多個連續或者非連續的載波聚合成更大的帶寬來滿足無線商用網絡需求。載波聚合可以充分利用運營商的非連續頻譜資源，提高離散頻譜的利用率。在5G"SA組網中，尤其是在運營商共建共享的大環境下，載波聚合技術能夠充分利用各方的頻譜資源聚合成更大的帶寬，利用高低頻組合有效擴展覆蓋范圍，緩解覆蓋瓶頸問題。

關鍵詞：載波聚合技術"頻譜資源"主載波"A6的輔載波

中圖分類號：TN92

Analysis"of"CA"Optimization"Strategy"in"Multi-Frequency"Collaborative"Networking

HUANG"Youwei""NIE"Lei*

Guangzhou"Branch"of"China"Mobile"Communications"Group"Guangdong"Co.，nbsp;Ltd.，"Guangzhou，"Guangdong"Province，"510335"China

Abstract："At"present，"5G"networks"have"been"widely"commercialized."To"improve"coverage"and"downlink"speed，"and"improve"user"experience，"the"Carrier"Aggregation（CA）"is"introduced"in"3GPP"to"aggregate"multiple"contiguous"or"non-contiguous"CA"into"a"larger"bandwidth"to"meet"the"requirements"of"commercial"wireless"networks."CA"can"make"full"use"of"operators'"non-contiguous"spectrum"resources"and"improve"the"utilization"of"discrete"spectrum"resources."In"5G"SA"networking，"especially"in"a"large-scale"co-construction"and"sharing"environment"of"an"operator，"CA"can"make"full"use"of"spectrum"resources"of"all"parties"to"aggregate"into"a"larger"bandwidth，"so"as"to"achieve"excellent"user"experience，"establish"a"competitive"advantage，"and"effectively"expand"a"coverage"range"by"using"a"combination"of"a"high"frequency"and"a"low"frequency，"thereby"alleviating"a"coverage"bottleneck"problem.

Key"Words："CA;"Spectrum"resources;"Primary"carrier;"Auxiliary"carrier"ofA6

目前，3GPP定義了5G的三大應用場景包括"增強型移動寬帶（enhanced"Mobile"Broad"Band，eMBB）、高可靠低時延通信（UItra-Reliable"and"Low"Latency"Communication，"URLLC"）及大規模物聯通信（"massive"Machine"Type"Communications，"mMTC）[1]。5G網絡已經大規模商業化部署，隨著用戶對現網要求越來越高，各大運營商均積極部署5G網絡，提升現網用戶感知，積極研發旨在速率提升和弱點覆蓋獲得突破。

載波聚合（Carrier"Aggregation，CA）是將2個或更多的載波單元（Component"Carrier，"CC）聚合在一起以支持更大的傳輸帶寬。每個載波單元對應一個獨立的小區。通常可以將1個載波單元等同于1個小區。使用載波聚合可以高效地利用零碎的頻譜，支持更大的傳輸帶寬，UE配置了載波聚合之后，能夠同時與多個小區進行收發數據的操作，因此能夠顯著提升單用戶峰值速率。同時，還可以根據不同載波的無線特性，通過載波聚合技術，靈活選擇相應載波進行數據的下發或上傳，可增強上行覆蓋。為了高效地利用零碎的頻譜，無論SA還是NSA，載波聚合支持不同載波單元之間的聚合：（1）1相同或不同帶寬的載波單元;（2）同一頻帶內，連續或非連續的載波單元；（3）不同頻帶內的載波單元。

1研究背景

根據聚合載波所在的頻段，載波聚合可以分為：頻段內（intra-band）載波聚合和頻段間（inter-band）載波聚合[2-3]。同頻段內的載波聚合，可以分為連續的和非連續的載波聚合。頻段間的載波聚合是聚合2個或以上不同頻段的載波，這會帶來射頻實現的復雜性。如果是不同制式的，如TDD和FDD頻段之間的載波聚合，實現會更為復雜。

載波聚合終端共有3種狀態，輔小區（Secondary"Cell，SCell）配置未激活，SCell配置且激活，SCell未配置，基站通過主載波上的RRC信令和MAC層控制單元進行統一管理。初始接入、切換入或重建入小區時會觸發輔小區的配置，通過測量事件A4或者盲配置來完成。輔小區變更則是基站收到UE上報A6事件，即輔小區的同頻鄰區比輔小區的信號質量好，在不改變主小區（Primary"Cell，PCell）的情況下變更輔小區，以保證輔小區的信號質量（如圖1所示）。

2載波聚合優化策略研究

中國移動現階段商用組網主要是2.6"G和700"M組網，局部存在小區邊緣用戶覆蓋不足，用戶下行速率較差等問題。2.6"G和700"M異頻間鄰區組網可以有效解決這個問題，通過載波聚合的功能優化策略，可以有效提高下行速率和用戶邊緣覆蓋問題。通過載波聚合策略優化，可以解決異頻組網無線環境差異化問題，也可以降低兩者之間的干擾情況（如圖2所示）。5G網絡大規模部署之后，5G用戶大規模增加，當小區滿載后，容易出現掉速率的情況，而且存在小區邊緣用戶覆蓋較差，造成用戶感知體驗不好。綜合上述分析，本小節將重點分析異頻組網下鄰區間載波聚合優化策略，并利用相關數據分析整理，精準優化載波聚合功能部署，提升用戶感知。

2.1"CA下基于測量的輔載波選擇優化

2.1.1現網各頻段干擾現狀

目前，CA在基于測量的輔載波添加或是在輔載波的切換過程中，當上報上來的異頻鄰區都滿足A4門限添加要求，并且組合帶寬相同的情況下，只會隨機選擇其中一個小區做為輔載波（如表1所示）。針對此類問題，本次優化制定相關策略。當上報上來的異頻鄰區都滿足條件且組合帶寬一樣的情況下，要優先選擇參考信號接收功率（Reference"Signal"Receiving"Power，RSRP）高的那個異頻鄰區做為輔載波。

2.1.2"RSRP與SCC選擇成功率關聯分析

結合實際覆蓋，統計不同RSRP與（輔載波，Secondary"Carrier"Component，SCC）選擇成功率有直接的關系，發現隨著RSRP與SCC的選擇成功率強相關（如圖3所示）。考慮到現實測試中的實際情況在-75點位前選擇成功率比較穩定，在-95點位之后SCC選擇成功率出現斷崖式下滑。

2.1.3制定輔載波優化選擇策略

A4測量添加輔載波如圖4所示。

A4測量上報時，當重排序開關打開時，則對上報過濾后的鄰區進行重排序；當重排序開關關閉時，按照優先DU內，其次DU間，最后CU間的順序排序；當執行鄰區組合流量權重排序策略后無法選擇出最優時，選擇組合中輔載波鄰區排序最靠前的鄰區組合（如圖4所示）。

A6測量替換輔載波（如圖5所示）。

A6測量上報時，當重排序開關打開時，則對上報過濾后的鄰區進行重排序；

當重排序開關關閉時，按照優先DU內，其次DU間，最后CU間的順序排序；

當執行鄰區組合流量權重排序策略后無法選擇出最優時，選擇組合中輔載波鄰區排序最靠前的鄰區組合[4-6]。

3策略實施效果

基于載波聚合以上策略研究，在廣東省某外場進行了策略部署，以驗證策略推廣效果。

3.1"CA下基于測量的輔載波選擇優化

在功能開啟前，輔載波平均MCS*RI為44.9，功能開啟后，輔載波平均MCS*RI為47.3，因此功能開啟后對于輔載波有5.28%正增益，整體CA流量為2.2%的增益，CA用戶的下行UE"Throughput（kbps）提升33.619%（如表2所示）。

在異頻組網的情況下，當RSRPgt;-80點位時，輔載波可以優化選擇較好的RSRP，從平均Throughpu"tDL數據可以看出，功能開啟之后的速率要明顯好于功能開啟之前，說明優化策略生效，符合預期（如圖6所示）。

統計了輔載波的下行速率對比，發現開啟功能后，輔載波的表現與F+T組網表現相似，速率增強是在不破壞主載波的前提之下，輔載波是速率增強的關鍵因素，有效的提高了資源的利用率（如圖7所示）。

3.2廣州體育館3CC方案

3.2.1背景

廣州體育館建筑面積近10萬m2，將作為全運會體操和排球舉辦地，屆時將容納1萬以上觀眾進行觀看，為保證用戶極致感知，在方案設計之初充分考慮3CC部署需求。

3.2.2"3CC部署方案

針對廣州體育館室內特點，采用雙Qcell開通3CC"NR組成CA，中移新品Qcell"R8159"M18232649可同時支持2.6G開通100M+60M"NR和4.9G開通100M+60M"NR，且均為4T4R。將新增四頻QCell+4通道賦形天線覆蓋安裝于看臺上方頂棚和內場頂部馬道處（如圖8所示）。

3.2.3方案優點

（1）兩套設備組網，雙系統備份，系統可靠性高；（2）2.6G和4.9G錯頻組網，有效控制同頻干擾；（3）兩套Qcell分別開通100M+60M@2.6G和100M@4.9G小區，組成N41c+N79的載波聚合。

4結語

隨著5G網絡的全網商用逐步發展，商用網絡里支持載波聚合功能的終端逐漸增多，5G網絡下的載波聚合功能感知體驗亟須優化完善。本文主要分析并實踐了在中國移動700M，2.6G，4.9G異頻組網的條件之下，通過基于測量的輔載波選擇優化和基于A6的輔載波變更防乒乓優化等優化策略，增強載波聚合輔載波添加的穩定性，提高了載波聚合的整體性能，進而提升5G網絡下載波聚合的感知質量。

參考文獻

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[3]黃智瀛，白錫添，杜安靜.5G載波聚合技術在高干擾場景中的應用研究[J].廣東通信技術，2022，42（5）：73-75.

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[5]王耀祖，張洪偉，吳磊.5G"NR"語音解決方案分析[J].郵電設計技術，2019（10）：66-70.

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