孫建軍 汪能淵

中國電信股份有限公司南通分公司

0 引言

電信和聯(lián)通在3.5G 頻段已經(jīng)共建共享，2.1G 頻段各有20M 帶寬，通過充分的融合組建一張40M 的2.1GNR 網(wǎng)絡(luò)，其基本性能與3.5G100M 基本相當(dāng)，甚至2.1G 的穿透率和上行速率好于3.5G。但是城區(qū)宏站使用3.5G，低流量居民區(qū)和高層（18 層以上）居民區(qū)使用2.1G，就存在2.1G 和3.5G 插花組網(wǎng)，有切換、感知問題。本研究在對NR2.1G40M 和3.5GHz頻段的覆蓋性能、業(yè)務(wù)承載等方面進(jìn)行對比分析，為后續(xù)居民區(qū)2.1G40M 組網(wǎng)參數(shù)提供重要參考依據(jù)。

1 理論分析

1.1 3.5GNR 理論速率

以100M 帶寬、子載波30KHz 為例：

（1）資源塊PRB 數(shù)目。最多傳輸?shù)腜RB 數(shù)目為273 個。

（2）符號Symbol 數(shù)目。每個slot 時隙的OFDM 符號是14 個，每個slot 時隙占用的時間是0.5ms，假設(shè)其中3 個符號用于發(fā)送參考信號、控制信號等開銷信號，剩下11 個符號用于數(shù)據(jù)傳輸。

（3）幀結(jié)構(gòu)。2.5ms 雙周期幀結(jié)構(gòu)，如圖1 所示，每5ms里面包含5 個全下行時隙，3 個全上行時隙和2 個特殊時隙。Slot3 和Slot7 為特殊時隙，配比為10：2：2。

圖1 電信聯(lián)通2.1G 頻率

（4）上行理論峰值速率計算。上行基本配置：2 流，64QAM（一個符號6bit）。

由2.5ms雙周期幀結(jié)構(gòu)可知，在特殊子幀時隙配比為10：2：2 的情況下，5ms 內(nèi)有（3+2*2/14）個上行slot，則每毫秒的上行slot 數(shù)目約為0.657 個/ms。

上行理論峰值速率=273RB*12 子載波*11 符號*0.657/ms*6bit*2 流=271Mbps。

（5）下行理論峰值速率計算。下行基本配置：4 流，256QAM（一個符號8bit）。

由2.5ms雙周期幀結(jié)構(gòu)可知，在特殊子幀時隙配比為10：2：2 的情況下，5ms 內(nèi)有（5+2*10/14）個下行slot，則每毫秒的下行slot 數(shù)目約為1.28 個/ms。

下行理論峰值速率=273RB*12 子載波*11 符號*1.28/ms*8bit*4 流=1.37Gbps。

1.2 2.1GNR 理論速率

電信在2.1G 頻段擁有2110-2130MHz，聯(lián)通擁有2130-2155MHz，共45MHz 頻段。將電信和聯(lián)通的各20M 合并，組成40M 的NR，聯(lián)通保留5M 用于3G 業(yè)務(wù)，如圖1 所示。

以40M 帶寬、子載波15KHz 為例：

（1）符號Symbol 數(shù)目

2.1GNR 子載波間隔為15KHz，每個slot 時隙的OFDM 符號是14 個，每個slot 時隙占用的時間是1ms。假設(shè)其中3 個符號用于發(fā)送參考信號等開銷信號，剩下11 個符號用于數(shù)據(jù)傳輸。

（2）資源塊PRB 數(shù)目

根據(jù)3GPP 協(xié)議，N1 頻段（2.1G）、基站（BS）和手機(jī)（UE）均支持40M 帶寬，占用216 個RB。

（3）上行理論峰值速率計算

上行基本配置：2 流，64QAM（一個符號6bit）。

上行理論峰值速率=216RB*12 子載波*11 符號*1/ms*6bit*2 流=326Mbps。

（4）下行理論峰值速率計算

下行基本配置：4 流，256QAM（一個符號8bit）。

下行理論峰值速率=216RB*12 子載波*11 符號*1/ms*8bit*4 流=870Mbps。

由此可見，2.1NR40M 的上行峰值速率＞3.5NR100M 的上行峰值速率；2.1NR40M 的下行峰值速率低于3.5NR100M 下行峰值速率。

2 確定速率拐點(diǎn)

城區(qū)的居民小區(qū)，小區(qū)外面是3.5G 宏站，小區(qū)內(nèi)部是2.1G滴灌。按照現(xiàn)有的參數(shù)：3.5G的優(yōu)先級高于2.1G，且3.5G切2.1G的條件比較嚴(yán)格，導(dǎo)致雖然小區(qū)內(nèi)建有2.1G 滴灌，但是基于優(yōu)先級策略，用戶很難占上2.1G，導(dǎo)致部分用戶感知速率不好。

通過對居民區(qū)2.1G 40M 和3.5G 的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，統(tǒng)計不同信號強(qiáng)度下的下行和上行速率情況，通過實(shí)際測試數(shù)據(jù)來遴選出合適的業(yè)務(wù)感知拐點(diǎn)，由業(yè)務(wù)體驗拐點(diǎn)來指導(dǎo)多頻段互操作參數(shù)的門限設(shè)置。

2.1 測試方法

分別選取NR3.5 的64TR 宏站和NR2.1 40M 的4TR 滴灌小區(qū)進(jìn)行拉遠(yuǎn)測試，測試次數(shù)不同業(yè)務(wù)各10 次。（1）測試方法：終端鎖頻段，從電平RSRP 在-80dBm 以上開始測試，測試至-115dBm 左右或者切換至4G。（2）測試業(yè)務(wù)：下載業(yè)務(wù)、上傳業(yè)務(wù)（3）統(tǒng)計數(shù)據(jù)：統(tǒng)計不同頻段下RSRP 和上下行速率的變化趨勢。（4）注意點(diǎn)：周邊同頻段小區(qū)電平強(qiáng)的情況下臨時閉鎖，減少對測試速率的影響。

2.2 測試結(jié)果

本次NR3.5 小區(qū)選擇64TR 的室外宏站，NR2.1 小區(qū)選擇40M 滴灌小區(qū)。

測試結(jié)果得出對比數(shù)據(jù)，其中NR2.1 和NR3.5 的下行速率如圖2 所示。

圖2 NR2.1 40M 和NR3.5 下行速率擬合圖

NR2.1 和NR3.5 的上行速率如圖3 所示。

圖3 NR2.1 40M 和NR3.5 上行速率擬合圖

2.3 測試結(jié)論

（1）在相同信號強(qiáng)度下，NR2.1G40M 上行速率高于NR3.5G100M。

（2） 當(dāng)RSRP＞-99dBm 時，NR3.5G 下行速率高于NR2.1G 40M，而當(dāng)RSRP＜-99dBm 時，NR2.1G 40M 下行速率較高。

（3）當(dāng)RSRP 介于-105dBm 和-95dBm 之間時，NR2.1下行速率和NR3.5G 下行速率有時候2.1 高于3.5，有時候3.5高于2.1，且差距在20Mbps 以內(nèi)，兩者差距不大。

綜合上下行速率拐點(diǎn)，NR3.5 RSRP 低于-95 dBm、NR2.1G RSRP 高于-100 dBm 時，3.5G 向2.1G 切換，NR2.1G RSRP 低于-105 dBm、NR3.5G RSRP 高于-95 dBm 時，2.1G 向3.5G 切換。

3 互操作參數(shù)試點(diǎn)方案配置

3.1 參數(shù)設(shè)置

基于以上的拐點(diǎn)測試分析，選擇合適的居民區(qū)場景設(shè)置不同的門限，對比不同門限設(shè)置下對居民區(qū)用戶感知的影響。T0 值參數(shù)使用省公司現(xiàn)網(wǎng)建議值，T1 值參數(shù)使用根據(jù)拐點(diǎn)設(shè)置的A5 門限值，T2 參數(shù)使用異頻A3 切換。具體方案如表1所示。

表1 參數(shù)設(shè)置方案

3.2 居民區(qū)測試結(jié)果

選擇某居民小區(qū)如圖4 所示，做CQT 和DT 測試，其中DT 測試涉及小區(qū)外圍一圈道路及小區(qū)內(nèi)道路，CQT 測試則選擇小區(qū)東南西北中6棟樓宇，分別選擇低、中、高樓層進(jìn)行測試，終端自由態(tài)測試，測試FTP 上傳下載，驗證上下行速率提升及頻段占用情況。

圖4 小區(qū)和基站情況

測試結(jié)果如表2 所示。T0 由于3.5G 的異頻切換出門限較高，小區(qū)內(nèi)部東北側(cè)道路基本全部占用NR3.5 小區(qū)，整體RSRP 為-83.06dBm，SINR 為10.68，下載速率256.03Mbps，上傳速率70.55mbps，3.5G 頻段占比47.37%，2.1G 頻段占比52.63%。

表2 DT 測試情況表

T1 修改異頻切換門限后，占用2.1G 小區(qū)后切換出門限自身必須小于-105dBm，3.5G 小區(qū)需大于-95dBm，異頻切換出難度更高。T1 的DT 測試3.5G 頻段占比9.37%，2.1G 頻段占比90.63%，相比T0 數(shù)據(jù)RSRP 從-83.06 提升至-74.39，SINR 從10.68 下降至8.67，下載速率由256.03Mbps 下降至190.13Mbps，上傳速率由70.55Mbps 提升至79.92Mbps。整體下行速率有所下降，但覆蓋RSRP 和上行速率有明顯提升。居民區(qū)東南側(cè)和西北側(cè)路段由于距離NR3.5G 站點(diǎn)較近，因此3.5G 小區(qū)電平覆蓋較好，未達(dá)到門限（-95dbm），所以測試數(shù)據(jù)占用3.5G 小區(qū)。

T2 修改異頻切換方式為異頻A3，T2 的DT 測試3.5G 頻段占比9.34%，2.1G 頻段占比90.66%，相比T1 數(shù)據(jù)RSRP從-74.39dbm 提升至-73.04dbm，SINR 從8.67 上升至9.05，下載速率由190.13Mbps 上升至205.17Mbps，上傳速率由79.92Mbps 上升至91.43Mbps。相比T1 測試數(shù)據(jù)，T2 數(shù)據(jù)在居民區(qū)西北側(cè)更容易占用NR2.1G 小區(qū)，其余數(shù)據(jù)兩者差別不大。

3.2.2 小區(qū)外圍道路DT

測試結(jié)果如表3 所示。T0 數(shù)據(jù)小區(qū)外圍道路DT 測試全量占用3.5G 小區(qū)。

表3 DT 測試情況表

T1 的DT 測試3.5G 頻段占比60%，2.1G 頻段占比39%，相比T0 數(shù)據(jù)RSRP 從-85.34 提升至-80.23，SINR 從16.82 下降至12.79，下載速率由437.97Mbps 下降至286.88Mbps，上傳速率由90.81Mbps 提升至99.38Mbps。下行速率有所下降但覆蓋RSRP 和上行速率有明顯提升。

T2 的DT 測試3.5G 頻段占比52%，2.1G 頻段占比48%，相比T1 數(shù)據(jù)RSRP 從-80.23dbm 提升至-74.75dbm，SINR 從12.79 下降至15.82，下載速率由286.88Mbps 上升至328.28Mbps，上傳速率由99.38Mbps 下降至74.1Mbps。

T1、T2 數(shù)據(jù)顯示，在居民區(qū)滴灌信號和宏站覆蓋信號均較好的情況下，周邊道路上如果占用2.1G 小區(qū)后不容易切出，因此建議在部署策略時需控制居民區(qū)小區(qū)信號覆蓋，或者在居民區(qū)靠近道路的外圍小區(qū)調(diào)整時設(shè)置為T0 方案。

(6)環(huán)境重建指標(biāo)。環(huán)境重建指標(biāo)是綠色礦山建設(shè)中不可忽略的評價指標(biāo)，環(huán)境重建指標(biāo)中要求企業(yè)在礦山開采過程中制定合理的環(huán)境管理方案，以防企業(yè)再走先污染后治理的老路。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，環(huán)境重建指標(biāo)所占的費(fèi)用應(yīng)占到礦山企業(yè)年銷售額的2%以上。

3.2.3 樓宇CQT

選取圖5 中畫框的6 幢樓，每幢樓選擇高中低3 個點(diǎn)，共18 個點(diǎn)室內(nèi)CQT 測試。

圖5 CQT 樓宇

其中5 個點(diǎn)策略調(diào)整前后占用小區(qū)有所變化，主要集中在靠近3.5G宏站的44、39號樓。兩棟樓宇離3.5G宏站約200m遠(yuǎn)，44 號樓屬于小區(qū)最北側(cè)樓宇，NR2.1G 滴管從南往北打覆蓋，測試點(diǎn)位在北邊，因此NR2.1G 信號較弱，策略修改前后，仍以3.5G 為主。39 號樓驗證效果較為明顯，兩個策略均可穩(wěn)定占用NR2.1。其測試結(jié)果如表4 所示。

表4 CQT 測試情況表

3.2.4 測試小結(jié)

（1）T1 和T2 策略均可以有效提升NR2.1G 小區(qū)占用比例，兩者效果接近，T2 的異頻A3 切換方式會更加容易占用NR2.1。

（2）居民區(qū)內(nèi)部道路T1 的DT 測試調(diào)整異頻切換門限，相比T0 數(shù)據(jù)RSRP 從-83.06dBm 提升至-74.39dBm，SINR 從10.68 下降至8.67，下載速率由256.03Mbps 下降至190.13Mbps，上傳速率由70.55Mbps 提升至79.92Mbps。整體下行速率有所下降但覆蓋RSRP 和上行速率有明顯提升。

（3）居民區(qū)內(nèi)部道路T2 的DT 測試調(diào)整異頻切換方式，相比T1數(shù)據(jù)RSRP從-74.39dBm提升至-73.04dBm，SINR從8.67上升至9.05，下載速率由190.13Mbps 上升至205.17Mbps，上傳速率由79.92Mbps 上升至91.43Mbps。相比T1 測試數(shù)據(jù)，T2 數(shù)據(jù)在居民區(qū)西北側(cè)更容易占用NR2.1G 小區(qū)，其余數(shù)據(jù)兩者差別不大。

（4）在居民區(qū)滴灌信號和宏站覆蓋信號同時覆蓋均較好的情況下，周邊道路上如果占用2.1G 小區(qū)后不容易切出，建議在部署策略時需控制居民區(qū)小區(qū)信號覆蓋，或者在居民區(qū)靠近道路的外圍小區(qū)調(diào)整時設(shè)置為T0 方案。

（5）CQT 點(diǎn)位測試T1T2 策略下，絕大部分區(qū)域可以穩(wěn)定駐留在NR2.1G 小區(qū)上。

3.3 居民區(qū)KPI 性能分析

市區(qū)完成了44 個居民區(qū)2.1G 滴灌擴(kuò)頻40M，同時實(shí)施了多頻協(xié)同優(yōu)化參數(shù)，對實(shí)施后整體指標(biāo)進(jìn)行為期2 個月KPI評估。

3.3.1 業(yè)務(wù)指標(biāo)

業(yè)務(wù)指標(biāo)如表5 所示。

表5 主要業(yè)務(wù)指標(biāo)表

T1 參數(shù)實(shí)施后相比T0，3.5G 流量占比由67.6%降低至53.2%，2.1G 流量占比由32.04%提升至46.08%，5G 總流量提升了13.93%，5G 分流比由34.79%提升至35.68%。

T2 參數(shù)實(shí)施后相比T0，3.5G 流量占比由67.6%降低至56.32%，2.1G 流量占比由32.04%提升至43.68%，5G 總流量提升了10.78%，5G 分流比由34.79%提升至35.21%。

從2 套參數(shù)實(shí)施效果來看，T1 和T2 參數(shù)相比T0 均有明顯改善，其中T1 參數(shù)相比T2 參數(shù)可以使居民區(qū)2.1G 吸收更多流量，5G 流量和5G 分流比指標(biāo)提升也更為明顯。

3.3.2 關(guān)鍵性能指標(biāo)

T1/T2 策略下發(fā)后，接通、切換、掉線等指標(biāo)均有所改善，CQI 優(yōu)良率由于吸收了更多邊緣用戶指標(biāo)略有下滑，如表6 所示。

表6 主要關(guān)鍵性能指標(biāo)

4 結(jié)束語

速率感知拐點(diǎn)：（1）當(dāng)RSRP＞-99dBm 時，NR3.5G 下行速率好于NR2.1G 40M，而當(dāng)RSRP＜-99dBm 時，NR2.1G 40M下行速率較高；（2）當(dāng)RSRP 介于-105dBm 和-95dBm 之間時，NR2.1G 下行速率和NR3.5G 下行速率差距在20Mbps 以內(nèi)，兩者差距不大。（3）NR 2.1G 40M 小區(qū)測試上行速率整體要優(yōu)于NR3.5G。

多頻覆蓋協(xié)同優(yōu)化參數(shù)。T1 和T2 參數(shù)相比T0 均有明顯改善，其中T1 參數(shù)相比T2 參數(shù)可以使居民區(qū)2.1G 吸收更多流量，5G 流量和5G 分流比指標(biāo)提升也更為明顯，建議整體策略使用T1 參數(shù)策略：（1）居民區(qū)內(nèi)部2.1G 往3.5G 基于覆蓋切換A5 門限1 下調(diào)至-105，A5 門限2 調(diào)整至-95，使得居民區(qū)內(nèi)部用戶能夠穩(wěn)定占用在2.1G 小區(qū)上；（2）居民區(qū)外部3.5G 宏站基于覆蓋切換A5 門限1 調(diào)整至-95，A5 門限2 調(diào)整至-100；（3）居民區(qū)靠近道路的2.1G 小區(qū)，3.5G 和2.1G 覆蓋重疊的路段，可考慮部署基于頻率優(yōu)先級的切換，道路覆蓋傾向3.5G 駐留。