李果 左雪祺 衛(wèi)鈺
(普天信息工程設計服務有限公司,北京 100088)
2019年起,我國正式進入5G元年。3GPP規(guī)范依據不同的接入方式,將5G架構分為了SA(獨立組網)與NSA(非獨立組網)兩種方案。目前NSA作為主要部署方式,錨點性能的好壞直接影響著5G用戶體驗的優(yōu)劣。如何選擇有優(yōu)秀性能的錨點,需要更進一步的策略分析。本文將以中國移動為例,簡要敘述NSA的錨點選擇原則及策略[1]。
NSA組網的4G錨點選擇,應當綜合考慮諸多因素,如目前產業(yè)鏈的成熟度(標準化、芯片和終端支持能力)、網絡性能(覆蓋連續(xù)性、容量)、現網情況(投資成本、是否能夠快速建網部署)等。
中國移動LTE頻段在現網中的使用情況如表1。
結合現網中LTE頻段的使用情況,將FDD 1800MHz頻段和TDD 1.9G頻段作為NSA錨點的主要頻段。
1.2.1 標準化進展
目前3GPP已完成對各頻段頻率作為5G NSA錨點的標準化制定,支持不同頻段。
1.2.2 無線系統(tǒng)支持度
目前無線系統(tǒng)已經具備全頻段錨點能力,支持豐富完善的錨點策略。
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這些廣泛應用的LTE頻點作為錨點,其軟件支持FDD 1800MHz錨點和TDD 1.9G錨點;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[2]。
綜上所述,可以看出目前市場上FDD 1800MHz頻段和TDD1.9G頻段終端支持度較高,產業(yè)鏈已較為成熟。
NSA錨點網絡的覆蓋連續(xù)性直接影響著5G用戶的性能感知。應保證所選的NSA錨點網絡連續(xù)覆蓋,且覆蓋范圍應大于5G NR覆蓋,否則當終端處于5G無錨點覆蓋區(qū)域時無法添加NR。因此在現網中應選擇一張連續(xù)覆蓋的頻段網絡作為錨點網。
對FDD 1800MHz和TDD 1.9G兩個頻段下的單站進行覆蓋和容量的分析。一方面,兩者的雙工方式不同。TDD的上下行數據流共用頻譜帶寬,受上行時隙所限,在發(fā)射功率相同的情況下,其上行容量小于FDD,FDD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,選擇FDD 1800MHz作為錨點頻段能夠有效降低建設成本。
表1 中國移動LTE頻段使用情況
綜合考慮5G對覆蓋能力和上行速率的要求,在進行NSA錨點選擇時將FDD 1800頻段作為高優(yōu)先級錨點,TDD 1.9G頻段為次優(yōu)先級錨點。建議有建設能力的省份和地區(qū)優(yōu)先考慮選擇FDD 1800頻段作為NSA錨點[3]。
NSA組網場景下,4G錨點站eNB與5G基站gNB之間通過X2接口進行控制面信令的傳送。因此在進行錨點選擇時,需對eNB與gNB的設備廠商有所考慮。
若4G錨點站與5G為相同廠商,則可以通過廠商自有算法通過接口做到協同分流或優(yōu)化,支持更大的數據傳輸;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)務的傳輸,甚至可能會導致5G的上行能力低于4G。
以FDD 1800MHz是2.6G NR的錨點為例,對NSA場景下異同廠商的無線性能進行測試對比,如表2所示。
在此測試中,4/5G異廠商組網比同廠商組網的上下行速率分別損失了近30%和10%,導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數據的業(yè)務能力,無法協作。因此,在進行錨點選擇時,應充分考慮所選錨點與5G主設備的廠商關系。
目前,NSA作為5G建設的過渡階段,廠家出于對市場業(yè)務的考慮,并未對接口算法進行統(tǒng)一。為實現更高速率的傳輸,應盡量保證所選LTE錨點與5G主設備所屬同一廠商。
針對目前4G現網往往具備多個LTE頻段的網絡情況,錨點設置有單頻錨點方案和多頻錨點方案兩種情況。依據現網情況選擇不同的錨點設置方案。
2.1.1 單頻錨點方案
4G現網采用多種站型、多種頻率實現連續(xù)覆蓋,單一頻率難以實現全方位連續(xù)覆蓋。因此,只有當現網中某單一頻段的建設已實現連續(xù)覆蓋時,采用此單一頻段進行錨點。采用單頻錨點方案時,需對錨點進行充分規(guī)劃,若進入錨點盲區(qū),可能需要較多站址進行補點。
2.1.2 多頻錨點方案
多頻錨點方案多用于單頻段未實現連續(xù)覆蓋的場景,采用兩個及兩個以上的頻段進行聯合錨點,依據錨點小區(qū)優(yōu)先級進行選擇,通過錨點切換保證5G業(yè)務連接的連續(xù)性。此方案可以有效彌補弱點,實現連續(xù)覆蓋,在容量空間方向有較高提升。
對兩種方案進行對比總結如表3所示,具體的單多錨點選擇方法需依據現網狀況進行具體選擇。
本節(jié)將基于上文分析和錨點優(yōu)先級,提出錨點的具體選擇方案。
優(yōu)先選擇FDD 1800MHz、次要選擇TDD 1.9G作為錨點進行考量,根據目標區(qū)域內使用頻段的基站的站點建設密度以確定頻段是否為連續(xù)覆蓋。
(1)當4G的FDD 1800MHz主設備與5G頻段主設備同屬一個廠商時,確定FDD 1800MHz頻段是否連續(xù)覆蓋目標區(qū)域。
1)若FDD 1800MHz頻段已實現連續(xù)覆蓋,則選擇FDD1800MHz作為單頻錨點,此方案部署快速,建設成本較低。
表2 異同廠商場景下的無線性能對比
表3 單頻錨點與多頻錨點方案對比
2)若FDD 1800MHz未連續(xù)覆蓋目標區(qū)域,選擇FDD 1800MHz和TDD 1.9G作為雙頻錨點的方案。4G基站將TDD 1.9G和FDD 1800MHz各自配置為NSA錨點,例如按優(yōu)先級配置FDD 1800MHz錨點的優(yōu)先級為7,TDD 1.9G錨點的優(yōu)先級為6,其余非錨點頻段優(yōu)先級為0。此時,當UE進入目標區(qū)域時,優(yōu)先選擇FDD 1800MHz錨點進行與NR的雙連接,在信號不好時切換至TDD 1.9G進行錨點。
表4 錨點選擇策略
(2)當FDD 1800MHz與5G的主設備為不同廠家,而TDD 1.9G與5G主設備為相同廠商且能夠連續(xù)覆蓋目標區(qū)域時,選擇TDD 1.9G作為錨點。
(3)其余情況下,則選擇將現網中的所有頻點都作為NSA錨點,按優(yōu)先級進行錨點配置,避免由于弱覆蓋而引起的5G用戶體驗差。
總結方案選擇如表4所示。
進行錨點的方案選擇后,還應當結合具體的現網情況,測試不同頻點的實際性能進行評估,選擇性能最優(yōu)的頻點進行錨點。
在依照上述原則選定錨點方案后,需依據具體情況選定頻點內小區(qū)是否作為錨點小區(qū)。以連續(xù)覆蓋的單頻點為例,對于錨點小區(qū)的配置有兩種方法:
(1)一是將該頻點內的所有小區(qū)作為錨點小區(qū)進行配置。這種方式,能夠批量順次對全部小區(qū)進行功能配置,有效規(guī)避漏配錯配的問題,提升改造效率,對于鄰區(qū)的配置數量較多。
(2)二是選擇頻點內的部分小區(qū)作為錨點小區(qū)進行配置。即在滿足連續(xù)覆蓋的前提下,對頻點內的小區(qū)進行篩選,將部分小區(qū)設置為錨點,其余為非錨點小區(qū)。此方法有效減少錨點小區(qū)的數目,減少鄰區(qū)配置和錨點切換,有效提升網絡性能,運維方便。
綜合考慮建設成本及運維復雜度,推薦使用第二種方式,即選擇頻點內的部分小區(qū)進行具體錨點小區(qū)的配置。
對于NSA網絡部署,運營商需因地制宜選擇合適的建網方案及錨點部署方式。本文提出了錨點選擇的原則以及錨點小區(qū)的選擇方法。主要建議有下:
(1)基于產業(yè)鏈支持情況及網絡性能等因素的考慮,將FDD 1800MHz連續(xù)覆蓋頻點作為錨點的第一選擇,TDD 1.9G頻段作為第二考慮,在進行選擇時需充分考慮錨點與5G主設備的廠商關系;
(2)要根據現網狀況選擇單頻或多頻錨點,提出合適的錨點方案;
(3)對錨點小區(qū)選擇時,推薦篩選頻點內部分小區(qū)作為錨點小區(qū)進行配置以提升網絡性能。