［劉賢鋒］

1 引言

目前中國(guó)移動(dòng)的5G 網(wǎng)絡(luò)已實(shí)現(xiàn)2.6 G 與700 M 頻段的混合組網(wǎng)，2.6 G 帶寬大，為5 G 基礎(chǔ)網(wǎng)與容量層，4.9 G為容量熱點(diǎn)的補(bǔ)充，主攻5G 下行容量。而700 M 穿透性強(qiáng)、損耗低，通信能力遠(yuǎn)高于2.6 G[1]，是深度覆蓋與廣覆蓋的優(yōu)勢(shì)補(bǔ)充，主攻上行覆蓋,詳見圖1。通過在2.6 G 基礎(chǔ)上發(fā)揮700 M 低頻和制式優(yōu)勢(shì)，極大降低5G 網(wǎng)絡(luò)的部署成本和建設(shè)難度[2]，實(shí)現(xiàn)1+1＞2 的組網(wǎng)效果，可形成獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力。

圖1 中國(guó)移動(dòng)5G 頻段定位

當(dāng)前2.6 G 的建設(shè)策略為主打城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)及熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋，在農(nóng)村區(qū)域需以700 M 為覆蓋主力，利用低頻穿透能力實(shí)現(xiàn)農(nóng)村廣度室內(nèi)良好覆蓋，故做好農(nóng)村700 M 策略，對(duì)推進(jìn)5G 業(yè)務(wù)發(fā)展具有極其重要的意義[3]。

2 4/5G 低頻段覆蓋能力對(duì)比分析

2.1 4G 900M 與5G 700M

根據(jù)無線傳播特性和模型，路損L=32.4+20lgD(km)+20lgF(MHz)，頻段越低，傳播損耗越小，覆蓋能力越強(qiáng)。700 M 頻段采用FDD 制式，與其他典型5G 頻段比，700 M相比與其他5G頻段的優(yōu)勢(shì)極為明顯[4]。我們對(duì)比4G 900 M頻段與5G 700 M 頻段的覆蓋差異，從農(nóng)村實(shí)際覆蓋能力看，700 M 覆蓋能力較900 M 強(qiáng)約28%，較2.6 G 強(qiáng)約45%。通過后臺(tái)統(tǒng)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證5G 700 M 與FDD900 的覆蓋能力。

2.1.1 穿損測(cè)試

穿損與建筑物材質(zhì)關(guān)聯(lián)較大[5]，通過定點(diǎn)測(cè)試兩個(gè)頻段的穿透常見的混凝土墻體損耗，多組數(shù)據(jù)取樣測(cè)試，F(xiàn)DD900 頻段穿透1 墻損耗約為13.5 dB，2 墻約為22 dB，700M 穿透1 墻為10 dB，2 墻約為20.5 dB。從穿墻損耗看，700M 要比FDD900 低20%左右[6],如表1 所示。

表1 4G-900M 與5G 各頻段穿損測(cè)試

2.1.2 外場(chǎng)測(cè)試評(píng)估

在農(nóng)村正常無明顯阻擋場(chǎng)景測(cè)試在近點(diǎn)、中點(diǎn)及遠(yuǎn)點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度,在中近點(diǎn)，700M 比FDD900 要強(qiáng)5 dB 左右，在遠(yuǎn)點(diǎn)強(qiáng)4 dB 左右。在農(nóng)村無明顯阻擋的情況，700 M室外的覆蓋（RSRP 信號(hào)≥-110 dBm)距離約為3 200 m，F(xiàn)DD900 室外有 效覆蓋（RSRP 信 號(hào)≥-110 dBm) 約 為2 500m，700 M 較900 M 覆蓋能力強(qiáng)約28%，較2.6 G 強(qiáng)約45%，如表2 及圖2 所示。

表2 農(nóng)村場(chǎng)景各頻段覆蓋距離與信號(hào)電平

圖2 農(nóng)村場(chǎng)景各頻段覆蓋距離與信號(hào)電平打點(diǎn)圖

2.2 覆蓋與感知模型建立

在5G 的兩個(gè)主要頻段700 M 與2.6 G 中，正常農(nóng)村場(chǎng)景700 M覆蓋距離為3 200 m，2.6 G覆蓋距離約為1 800 m。

通過在農(nóng)村場(chǎng)景進(jìn)行2.6 G 與700 M 同站距離/上下行感知測(cè)試，驗(yàn)證2.6 G 與700 M 感知拐點(diǎn)，用于2.6 G與700 M 的異頻測(cè)量/重選/切換參數(shù)策略的精準(zhǔn)制定與應(yīng)用。從距離維度，農(nóng)村2.6 G 與700 M 感知的覆蓋距離轉(zhuǎn)折點(diǎn)約為1450 米，結(jié)合覆蓋距離與信號(hào)強(qiáng)度曲線，在1 450 m 處轉(zhuǎn)折點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度為約-108 dBm 至-110 dBm之間,如圖3 所示。

圖3 2.6G 與700M 感知模型

3 農(nóng)村700M 策略研究

我市屬于人員外出經(jīng)濟(jì)類型，春節(jié)期間人員回流突出。為了提升5G-700 M 效能，降低4G 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷或5G-2.6G 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷問題，挖潛700 M 效能意義重大。廣電700 M 清頻后，上行干擾問題得到改善，同時(shí)700 M 二期工程完成沖刺，在農(nóng)村區(qū)域基本實(shí)現(xiàn)全域覆蓋。由于前期700M 因廣電上行干擾，造成4G/5G 至700 M 互操作門限欠合理，導(dǎo)致700 M 業(yè)務(wù)承載較低。

3.1 4G/5G 互操作策略優(yōu)改

通過基于覆蓋的切換及基于負(fù)荷的負(fù)載均衡策略，避免產(chǎn)生乒乓切換。覆蓋切換原則，700 M 保守駐留，以上行邊緣體驗(yàn)對(duì)應(yīng)電平作為切換門限參考。從頻段特性看，700 M 覆蓋能力強(qiáng)但帶寬小，主要用于吸收邊緣用戶的業(yè)務(wù)，2.6 G 覆蓋能力弱但帶寬大，主要用于吸收中近點(diǎn)用戶業(yè)務(wù)。總體策略如圖4 所示。

圖4 農(nóng)村4/5G 互操作策略示意圖

中近區(qū)域：用戶優(yōu)先駐留在2.6 G，700 M 用戶通過頻率優(yōu)先級(jí)切換至2.6 G。同時(shí)通過基于質(zhì)量切換，當(dāng)700 M 質(zhì)量較差時(shí)，切換至2.6 G；

邊緣區(qū)域：用戶優(yōu)先駐留在700 M，用戶基于覆蓋和質(zhì)量?jī)?yōu)先切換至2.6 G 網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)2.6 G 信號(hào)弱時(shí)，切換至LTE 網(wǎng)絡(luò)。

2.6G-＞700 M：基于覆蓋切換，A2+A5，邊緣用戶選擇上行最優(yōu)覆蓋小區(qū)[7]；

700 M-＞2.6 G：頻率優(yōu)先級(jí)切換與基于覆蓋切換結(jié)合，其中頻率優(yōu)先級(jí)切換：A1+A4，近點(diǎn)用戶遷移到2.6 G；基于覆蓋切換：A2+A5，邊緣用戶選擇最優(yōu)覆蓋小區(qū)；

NR-＞LTE：A2+B2，邊緣用戶選擇最優(yōu)覆蓋小區(qū),基于質(zhì)量切換至4G 小區(qū)；

LTE-＞NR：B1：基于業(yè)務(wù)切換/重定向及時(shí)返回NR小區(qū)。

3.2 5G 異頻互操作門限優(yōu)化

經(jīng)驗(yàn)證，在遠(yuǎn)距離弱場(chǎng)的情況下，700 M 信號(hào)強(qiáng)度的感知性能較2.6G 要強(qiáng)約15%，下行速率高約4 倍，在用戶分散的農(nóng)村區(qū)域，700 M 的感知要遠(yuǎn)優(yōu)于2.6 G。

為此，針對(duì)現(xiàn)網(wǎng)農(nóng)村的2.6 G-700 M 的5G 異頻互操作門限進(jìn)行了驗(yàn)證和調(diào)整，調(diào)整2.6 G 至700 M 的基于覆蓋A5 門限為(-108，-108），統(tǒng)一700 M 至2.6 G 的基于覆蓋A5 門限為（-110，-106），同時(shí)，針對(duì)存在2.6 G 質(zhì)差但共覆蓋700 M 非質(zhì)差區(qū)域，將2.6 G 回落700 M 的A5-1門限-108 dBm 上抬至-105 dBm，同時(shí)確保A5-2 的設(shè)置在合理區(qū)間范圍內(nèi)（-110～-100），使用戶能夠在覆蓋邊緣區(qū)域盡早回落至700 M，提升用戶業(yè)務(wù)感知；另一方面，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)2.6 G/700 M 語數(shù)分層不合理小區(qū)，進(jìn)行基于頻率優(yōu)先級(jí)調(diào)整的關(guān)閉，規(guī)避不合理切換，減少2.6 G 強(qiáng)場(chǎng)下的切換700 M。

調(diào)整后，2.6 G 上行速率提升0.7 Mbit/s、下行速率提升34.3 Mbit/s。700 M 上行速率提升0.3 Mbit/s、下行用戶平均速率提升了0.5 Mbit/s，如圖5 所示。

圖5 5G 異頻互操作門限優(yōu)化效果

3.3 4G 至700M 互操作門限下探

由于前期存在廣電干擾，4G 至700 M 的重選/重定向目標(biāo)門限設(shè)置約-100 dBm，造成700 M 強(qiáng)信號(hào)（-110 dBm至-100 dBm）仍然無法重選切換至700 M 小區(qū)，造成700 M 低業(yè)務(wù)吸收過低?，F(xiàn)將4G 至700 M 的重選切換目標(biāo)門限由-100 dBm 下探到至-113 dBm 后，700M 小區(qū)流量增幅49.0%，效果明顯。

3.4 4G/5G 頻點(diǎn)鄰區(qū)調(diào)優(yōu)

互操作門限下探，在一定程度上700 M 覆蓋距離變大，可能會(huì)造成700 M 鄰區(qū)需要增加更遠(yuǎn)。提取5G 的EPSFB數(shù)據(jù)，對(duì)目標(biāo)4G 小區(qū)的初始5G 小區(qū)頻點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)再結(jié)合4G 小區(qū)與5G 小區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，利用4G/5G 的TA 覆蓋距離得到4G 小區(qū)與5G 小區(qū)共覆蓋系數(shù)，對(duì)4G 到5G 小區(qū)的頻點(diǎn)鄰區(qū)進(jìn)行增補(bǔ)，解決4G 至5G 小區(qū)重選/重定向/錨點(diǎn)關(guān)系缺失問題，共計(jì)增補(bǔ)頻點(diǎn)7 129個(gè)、增補(bǔ)鄰區(qū)12 475 對(duì)。調(diào)優(yōu)后，700 M 小區(qū)流量增幅19.77%，效果明顯。

3.5 5G-700M 大話務(wù)信道調(diào)優(yōu)

我市春節(jié)期間人員回流突出，為避免春節(jié)期間700 M用戶過多，造成控制信道資源不足影響接入性,與共享信道調(diào)配不及時(shí)影響感知速率，根據(jù)用戶數(shù)、分布距離/覆蓋、CCE 利用率等，對(duì)小區(qū)CCE 資源進(jìn)行等級(jí)調(diào)配（CCE聚合級(jí)別、PDCCH 符號(hào)數(shù)等）。通過調(diào)優(yōu)后，CCE 分配成功率由81%提升至94%，700 M 小區(qū)最大用戶提升19.1%，流量增幅2.8%，效果明顯。

4 策略應(yīng)用成效

在實(shí)施策略后，700 M 流量吸收大幅提升，流量占比由13.09%提升至18.14%，提升5.05 PP，目前700 M 流量占比達(dá)26.65%，全省地市第一高。

在2023 年春節(jié)期間，作為外出人員返鄉(xiāng)回流大市，700 M 承載作用顯著。春節(jié)期間700 M 流量394.92 TB，同比增長(zhǎng)438.68%，環(huán)比平時(shí)增幅223.35%，農(nóng)村700 M占5G 流量比例提升至12 PP。由于農(nóng)村700M 的業(yè)務(wù)分流，今年春節(jié)期間高負(fù)荷小區(qū)數(shù)量較去年春節(jié)下降47.6%，日均高負(fù)荷小區(qū)占比由5.7%下降至3.0%，壓降明顯，如圖6 所示。

圖6 策略應(yīng)用成效

5 結(jié)語

文章重點(diǎn)介紹了中國(guó)移動(dòng)在多頻段混合組網(wǎng)下，農(nóng)村地區(qū)使用700 MHz 頻段的5G 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)和重要性，提供了農(nóng)村700 MHz 頻段網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化策略，并通過實(shí)踐驗(yàn)證了這些策略的有效性。這些研究成果對(duì)于從事5G 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作人員具有重要的學(xué)習(xí)價(jià)值。