李果 左雪祺 衛(wèi)鈺

(普天信息工程設(shè)計(jì)服務(wù)有限公司，北京 100088)

0 引言

2019年起，我國正式進(jìn)入5G元年。3GPP規(guī)范依據(jù)不同的接入方式，將5G架構(gòu)分為了SA(獨(dú)立組網(wǎng))與NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))兩種方案。目前NSA作為主要部署方式，錨點(diǎn)性能的好壞直接影響著5G用戶體驗(yàn)的優(yōu)劣。如何選擇有優(yōu)秀性能的錨點(diǎn)，需要更進(jìn)一步的策略分析。本文將以中國移動(dòng)為例，簡要敘述NSA的錨點(diǎn)選擇原則及策略[1]。

1 錨點(diǎn)選擇原則

NSA組網(wǎng)的4G錨點(diǎn)選擇，應(yīng)當(dāng)綜合考慮諸多因素，如目前產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度(標(biāo)準(zhǔn)化、芯片和終端支持能力)、網(wǎng)絡(luò)性能(覆蓋連續(xù)性、容量)、現(xiàn)網(wǎng)情況(投資成本、是否能夠快速建網(wǎng)部署)等。

1.1 頻率資源情況

中國移動(dòng)LTE頻段在現(xiàn)網(wǎng)中的使用情況如表1。

結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)中LTE頻段的使用情況，將FDD 1800MHz頻段和TDD 1.9G頻段作為NSA錨點(diǎn)的主要頻段。

1.2 產(chǎn)業(yè)鏈支持情況

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

目前3GPP已完成對(duì)各頻段頻率作為5G NSA錨點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化制定，支持不同頻段。

1.2.2 無線系統(tǒng)支持度

目前無線系統(tǒng)已經(jīng)具備全頻段錨點(diǎn)能力，支持豐富完善的錨點(diǎn)策略。

1.2.3 芯片/終端支持度

目前高通X50/X55芯片硬件支持900M/1800M/1.9G/2.3G/2.6G這些廣泛應(yīng)用的LTE頻點(diǎn)作為錨點(diǎn)，其軟件支持FDD 1800MHz錨點(diǎn)和TDD 1.9G錨點(diǎn)；華為海思Balong5000及后續(xù)芯片終端已全部支持1.8G/1.9G頻段錨點(diǎn)[2]。

綜上所述，可以看出目前市場(chǎng)上FDD 1800MHz頻段和TDD1.9G頻段終端支持度較高，產(chǎn)業(yè)鏈已較為成熟。

1.3 覆蓋與容量分析

NSA錨點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋連續(xù)性直接影響著5G用戶的性能感知。應(yīng)保證所選的NSA錨點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋，且覆蓋范圍應(yīng)大于5G NR覆蓋，否則當(dāng)終端處于5G無錨點(diǎn)覆蓋區(qū)域時(shí)無法添加NR。因此在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)選擇一張連續(xù)覆蓋的頻段網(wǎng)絡(luò)作為錨點(diǎn)網(wǎng)。

對(duì)FDD 1800MHz和TDD 1.9G兩個(gè)頻段下的單站進(jìn)行覆蓋和容量的分析。一方面，兩者的雙工方式不同。TDD的上下行數(shù)據(jù)流共用頻譜帶寬，受上行時(shí)隙所限，在發(fā)射功率相同的情況下，其上行容量小于FDD，F(xiàn)DD能提供更好的覆蓋；另一方面，TDD 1.9G的頻段高于FDD 1800MHz，頻段越高覆蓋能力越弱，在滿足相同覆蓋時(shí)，選擇FDD 1800MHz作為錨點(diǎn)頻段能夠有效降低建設(shè)成本。

表1 中國移動(dòng)LTE頻段使用情況

綜合考慮5G對(duì)覆蓋能力和上行速率的要求，在進(jìn)行NSA錨點(diǎn)選擇時(shí)將FDD 1800頻段作為高優(yōu)先級(jí)錨點(diǎn)，TDD 1.9G頻段為次優(yōu)先級(jí)錨點(diǎn)。建議有建設(shè)能力的省份和地區(qū)優(yōu)先考慮選擇FDD 1800頻段作為NSA錨點(diǎn)[3]。

1.4 設(shè)備廠商的異同考慮

NSA組網(wǎng)場(chǎng)景下，4G錨點(diǎn)站eNB與5G基站gNB之間通過X2接口進(jìn)行控制面信令的傳送。因此在進(jìn)行錨點(diǎn)選擇時(shí)，需對(duì)eNB與gNB的設(shè)備廠商有所考慮。

若4G錨點(diǎn)站與5G為相同廠商，則可以通過廠商自有算法通過接口做到協(xié)同分流或優(yōu)化，支持更大的數(shù)據(jù)傳輸；若eNB和gNB為不同廠商，則其使用的算法可能有所不同，不利于5G業(yè)務(wù)的傳輸，甚至可能會(huì)導(dǎo)致5G的上行能力低于4G。

以FDD 1800MHz是2.6G NR的錨點(diǎn)為例，對(duì)NSA場(chǎng)景下異同廠商的無線性能進(jìn)行測(cè)試對(duì)比，如表2所示。

在此測(cè)試中，4/5G異廠商組網(wǎng)比同廠商組網(wǎng)的上下行速率分別損失了近30%和10%，導(dǎo)致其性能差異的主要原因是異廠商的4/5G之間采用3A接口方案，不具備4G分流5G數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)能力，無法協(xié)作。因此，在進(jìn)行錨點(diǎn)選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮所選錨點(diǎn)與5G主設(shè)備的廠商關(guān)系。

目前，NSA作為5G建設(shè)的過渡階段，廠家出于對(duì)市場(chǎng)業(yè)務(wù)的考慮，并未對(duì)接口算法進(jìn)行統(tǒng)一。為實(shí)現(xiàn)更高速率的傳輸，應(yīng)盡量保證所選LTE錨點(diǎn)與5G主設(shè)備所屬同一廠商。

2 錨點(diǎn)選擇方案

2.1 單多頻錨點(diǎn)選擇

針對(duì)目前4G現(xiàn)網(wǎng)往往具備多個(gè)LTE頻段的網(wǎng)絡(luò)情況，錨點(diǎn)設(shè)置有單頻錨點(diǎn)方案和多頻錨點(diǎn)方案兩種情況。依據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況選擇不同的錨點(diǎn)設(shè)置方案。

2.1.1 單頻錨點(diǎn)方案

4G現(xiàn)網(wǎng)采用多種站型、多種頻率實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，單一頻率難以實(shí)現(xiàn)全方位連續(xù)覆蓋。因此，只有當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)中某單一頻段的建設(shè)已實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋時(shí)，采用此單一頻段進(jìn)行錨點(diǎn)。采用單頻錨點(diǎn)方案時(shí)，需對(duì)錨點(diǎn)進(jìn)行充分規(guī)劃，若進(jìn)入錨點(diǎn)盲區(qū)，可能需要較多站址進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)。

2.1.2 多頻錨點(diǎn)方案

多頻錨點(diǎn)方案多用于單頻段未實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋的場(chǎng)景，采用兩個(gè)及兩個(gè)以上的頻段進(jìn)行聯(lián)合錨點(diǎn)，依據(jù)錨點(diǎn)小區(qū)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行選擇，通過錨點(diǎn)切換保證5G業(yè)務(wù)連接的連續(xù)性。此方案可以有效彌補(bǔ)弱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，在容量空間方向有較高提升。

對(duì)兩種方案進(jìn)行對(duì)比總結(jié)如表3所示，具體的單多錨點(diǎn)選擇方法需依據(jù)現(xiàn)網(wǎng)狀況進(jìn)行具體選擇。

2.2 具體選擇方法

本節(jié)將基于上文分析和錨點(diǎn)優(yōu)先級(jí)，提出錨點(diǎn)的具體選擇方案。

優(yōu)先選擇FDD 1800MHz、次要選擇TDD 1.9G作為錨點(diǎn)進(jìn)行考量，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)使用頻段的基站的站點(diǎn)建設(shè)密度以確定頻段是否為連續(xù)覆蓋。

(1)當(dāng)4G的FDD 1800MHz主設(shè)備與5G頻段主設(shè)備同屬一個(gè)廠商時(shí)，確定FDD 1800MHz頻段是否連續(xù)覆蓋目標(biāo)區(qū)域。

1)若FDD 1800MHz頻段已實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，則選擇FDD1800MHz作為單頻錨點(diǎn)，此方案部署快速，建設(shè)成本較低。

表2 異同廠商場(chǎng)景下的無線性能對(duì)比

表3 單頻錨點(diǎn)與多頻錨點(diǎn)方案對(duì)比

2)若FDD 1800MHz未連續(xù)覆蓋目標(biāo)區(qū)域，選擇FDD 1800MHz和TDD 1.9G作為雙頻錨點(diǎn)的方案。4G基站將TDD 1.9G和FDD 1800MHz各自配置為NSA錨點(diǎn)，例如按優(yōu)先級(jí)配置FDD 1800MHz錨點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)為7，TDD 1.9G錨點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)為6，其余非錨點(diǎn)頻段優(yōu)先級(jí)為0。此時(shí)，當(dāng)UE進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域時(shí)，優(yōu)先選擇FDD 1800MHz錨點(diǎn)進(jìn)行與NR的雙連接，在信號(hào)不好時(shí)切換至TDD 1.9G進(jìn)行錨點(diǎn)。

表4 錨點(diǎn)選擇策略

(2)當(dāng)FDD 1800MHz與5G的主設(shè)備為不同廠家，而TDD 1.9G與5G主設(shè)備為相同廠商且能夠連續(xù)覆蓋目標(biāo)區(qū)域時(shí)，選擇TDD 1.9G作為錨點(diǎn)。

(3)其余情況下，則選擇將現(xiàn)網(wǎng)中的所有頻點(diǎn)都作為NSA錨點(diǎn)，按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行錨點(diǎn)配置，避免由于弱覆蓋而引起的5G用戶體驗(yàn)差。

總結(jié)方案選擇如表4所示。

進(jìn)行錨點(diǎn)的方案選擇后，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的現(xiàn)網(wǎng)情況，測(cè)試不同頻點(diǎn)的實(shí)際性能進(jìn)行評(píng)估，選擇性能最優(yōu)的頻點(diǎn)進(jìn)行錨點(diǎn)。

3 錨點(diǎn)小區(qū)配置

在依照上述原則選定錨點(diǎn)方案后，需依據(jù)具體情況選定頻點(diǎn)內(nèi)小區(qū)是否作為錨點(diǎn)小區(qū)。以連續(xù)覆蓋的單頻點(diǎn)為例，對(duì)于錨點(diǎn)小區(qū)的配置有兩種方法：

(1)一是將該頻點(diǎn)內(nèi)的所有小區(qū)作為錨點(diǎn)小區(qū)進(jìn)行配置。這種方式，能夠批量順次對(duì)全部小區(qū)進(jìn)行功能配置，有效規(guī)避漏配錯(cuò)配的問題，提升改造效率，對(duì)于鄰區(qū)的配置數(shù)量較多。

(2)二是選擇頻點(diǎn)內(nèi)的部分小區(qū)作為錨點(diǎn)小區(qū)進(jìn)行配置。即在滿足連續(xù)覆蓋的前提下，對(duì)頻點(diǎn)內(nèi)的小區(qū)進(jìn)行篩選，將部分小區(qū)設(shè)置為錨點(diǎn)，其余為非錨點(diǎn)小區(qū)。此方法有效減少錨點(diǎn)小區(qū)的數(shù)目，減少鄰區(qū)配置和錨點(diǎn)切換，有效提升網(wǎng)絡(luò)性能，運(yùn)維方便。

綜合考慮建設(shè)成本及運(yùn)維復(fù)雜度，推薦使用第二種方式，即選擇頻點(diǎn)內(nèi)的部分小區(qū)進(jìn)行具體錨點(diǎn)小區(qū)的配置。

4 結(jié)語

對(duì)于NSA網(wǎng)絡(luò)部署，運(yùn)營商需因地制宜選擇合適的建網(wǎng)方案及錨點(diǎn)部署方式。本文提出了錨點(diǎn)選擇的原則以及錨點(diǎn)小區(qū)的選擇方法。主要建議有下：

(1)基于產(chǎn)業(yè)鏈支持情況及網(wǎng)絡(luò)性能等因素的考慮，將FDD 1800MHz連續(xù)覆蓋頻點(diǎn)作為錨點(diǎn)的第一選擇，TDD 1.9G頻段作為第二考慮，在進(jìn)行選擇時(shí)需充分考慮錨點(diǎn)與5G主設(shè)備的廠商關(guān)系；

(2)要根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)狀況選擇單頻或多頻錨點(diǎn)，提出合適的錨點(diǎn)方案；

(3)對(duì)錨點(diǎn)小區(qū)選擇時(shí)，推薦篩選頻點(diǎn)內(nèi)部分小區(qū)作為錨點(diǎn)小區(qū)進(jìn)行配置以提升網(wǎng)絡(luò)性能。