作者： 陳致樑 廣州移動(dòng)無(wú)線通信高級(jí)工程師
王 躍 中興通訊RAN產(chǎn)品MKT及方案高級(jí)工程師
2020年，中國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)步入‘快進(jìn)模式’。大規(guī)模的室內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用，在帶來(lái)新客戶和新體驗(yàn)的同時(shí)，也對(duì)更有競(jìng)爭(zhēng)力的網(wǎng)絡(luò)性能和更精細(xì)化的組網(wǎng)方案等方面提出了更高要求。
在4G現(xiàn)網(wǎng)，室內(nèi)外更多是異頻組網(wǎng)，室內(nèi)外干擾問(wèn)題并不突出。進(jìn)入5G階段，由于在5G建網(wǎng)初期，僅有100M帶寬可用于NR，如果要同時(shí)用于室外和室內(nèi)建網(wǎng)，只能室內(nèi)外同頻組網(wǎng)，不可避免會(huì)引入同頻干擾，包括室內(nèi)外公共控制信道上的干擾，以及業(yè)務(wù)信道的干擾，都會(huì)綜合作用導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能和用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)的下降。因此，5G室內(nèi)外同頻干擾與宏微協(xié)同組網(wǎng)成為了亟需研究和驗(yàn)證的課題，也是電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商需要共同面對(duì)的一個(gè)痛點(diǎn)問(wèn)題。
多維度 新嘗試
針對(duì)5G室內(nèi)外同頻協(xié)同組網(wǎng)這個(gè)課題，廣州移動(dòng)和中興通訊展開深度合作，從多個(gè)角度探索干擾形成機(jī)制和應(yīng)對(duì)手段，最終從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)估角度、干擾被動(dòng)規(guī)避角度、干擾主動(dòng)互相協(xié)同角度展開外場(chǎng)實(shí)踐，以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外同頻組網(wǎng)下降低室內(nèi)干擾、改善室內(nèi)覆蓋、提升室內(nèi)性能的目的。
首先，研究隔離度作為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的參考，即研究室內(nèi)外小區(qū)不同信號(hào)隔離度下對(duì)業(yè)務(wù)性能的影響作為同頻組網(wǎng)的指導(dǎo)。范圍包括室內(nèi)邊緣RSRP信號(hào)高于室外：-3dB、0dB、3dB、5dB、10dB、15dB不同門限場(chǎng)景下的室分UE定點(diǎn)性能對(duì)比，可為室內(nèi)覆蓋信號(hào)設(shè)計(jì)和室內(nèi)覆蓋優(yōu)化要求提供參考，同時(shí)有助于輸出典型場(chǎng)景下外場(chǎng)參數(shù)配置指導(dǎo)建議。
其次，在干擾被動(dòng)規(guī)避角度，受擾側(cè)采用波束管理配置來(lái)規(guī)避公共控制信道對(duì)業(yè)務(wù)信道上的干擾，包括廣播信道SSB、測(cè)量信道CSI-RS管理配置。舉例來(lái)說(shuō)，目前運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)普遍接受和采納Massive MIMO宏站小區(qū)使用7/8水平多波束掃描廣播方案，但是現(xiàn)有的室內(nèi)分布系統(tǒng)無(wú)論是QCell新型數(shù)字智能室分還是傳統(tǒng)DAS室分系統(tǒng)，都是單波束發(fā)送的方案，宏微SSB波束的不對(duì)齊勢(shì)必會(huì)帶來(lái)干擾。因此，我們將QCell微小區(qū)通過(guò)配置廣播8波束來(lái)對(duì)齊宏微廣播消息，即將微站的廣播波束配置（包括SSB波束個(gè)數(shù)及偏移等）與宏站完全對(duì)齊，從而減少宏微小區(qū)SSB之間干擾，降低宏小區(qū)多波束對(duì)室分小區(qū)業(yè)務(wù)的干擾。
最后，從干擾協(xié)同角度出發(fā)，鄰區(qū)間業(yè)務(wù)信道PRB隨機(jī)化也被證明是業(yè)務(wù)信道抗干擾的有效手段。PRB隨機(jī)化基本原理是根據(jù)不同的小區(qū)劃分不同的RB分配起始位置，每個(gè)小區(qū)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的小區(qū)類型，選擇一種固定的RB分配起始順序。當(dāng)小區(qū)RB占用率不高時(shí)候，不同類型的小區(qū)間頻域資源能夠錯(cuò)開，從而達(dá)到降低干擾、提升吞吐量的目的。另外，室內(nèi)外進(jìn)行多波束動(dòng)態(tài)協(xié)同，也是一種主動(dòng)緩解干擾的有效手段。
優(yōu)體驗(yàn) 可實(shí)施
基于上述指導(dǎo)，廣州移動(dòng)和中興通訊廣州的在番禺和琶洲外場(chǎng)的反復(fù)驗(yàn)證，取得了有效例證。
從室內(nèi)不同隔離度下性能評(píng)估測(cè)試結(jié)果來(lái)看，在室內(nèi)外最差隔離度條件下，室內(nèi)小區(qū)（測(cè)試點(diǎn)為室內(nèi)靠近室外的區(qū)域）廣播信道信噪比在-3dB的時(shí)候，鄰區(qū)滿載時(shí)下行速率可達(dá)到228Mbps，上行速率可達(dá)到34Mbps，能滿足用戶業(yè)務(wù)正常使用
從5G室內(nèi)外公共信道測(cè)試結(jié)果來(lái)看，采用波束協(xié)同配置后，定點(diǎn)測(cè)試中的室內(nèi)多波束相較于室內(nèi)單波束，覆蓋強(qiáng)度有6dB左右增益，下載速率中點(diǎn)和差點(diǎn)均提升11%；拉網(wǎng)測(cè)試中，室內(nèi)多波束相較于室內(nèi)單波束，覆蓋強(qiáng)度有3dB左右增益，下行速率提升4-5%。
從業(yè)務(wù)信道干擾規(guī)避方案測(cè)試結(jié)果來(lái)看，鄰區(qū)部分加擾時(shí)，測(cè)試小區(qū)上行頻譜效率在近點(diǎn)、中點(diǎn)、遠(yuǎn)點(diǎn)分別提高了6.7%、8.86%、10.81%，下行頻譜效率在近點(diǎn)、中點(diǎn)、遠(yuǎn)點(diǎn)分別提高了8.81%、11.4%、13.84%。。
總之，在無(wú)需新增投資的情況下，該方案通過(guò)多種組合手段，該方案可以解決5G現(xiàn)網(wǎng)中低負(fù)荷時(shí)的室內(nèi)外同頻干擾影響，有效提升室內(nèi)外交界區(qū)域終端用戶約10%的性能增益。
低成本、易推廣
除了顯著降低室外宏站對(duì)室分覆蓋和業(yè)務(wù)上的干擾，提升室內(nèi)用戶性能體驗(yàn)外，該室內(nèi)外協(xié)同方案還具備低成本、易推廣的特點(diǎn)。
一方面，該方案不帶來(lái)新增投資，不需要額外的工程投入，只需要在規(guī)劃階段進(jìn)行精細(xì)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，在設(shè)備開通后進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)優(yōu)化。另一方面，該方案現(xiàn)網(wǎng)可直接采用，適用于所有宏站和微站覆蓋交疊的場(chǎng)景，尤其在5G現(xiàn)網(wǎng)中低負(fù)荷時(shí)的室內(nèi)外同頻干擾嚴(yán)重的場(chǎng)景中能發(fā)揮顯著作用，具備廣泛的適應(yīng)性，對(duì)5G規(guī)模商用、技術(shù)創(chuàng)新、行業(yè)應(yīng)用探索以及整個(gè)行業(yè)發(fā)展具有積極意義。
2020年，廣州移動(dòng)攜手中興通訊和廣州多個(gè)合作伙伴共同啟動(dòng)了‘5G領(lǐng)航城市’建設(shè)， 5G領(lǐng)航城市旨在通過(guò)5G新基建提供更好的用戶體驗(yàn)，以及使能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全力將廣州打造成為網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、生態(tài)全面領(lǐng)先的“5G領(lǐng)航城市”。5G室內(nèi)外協(xié)同組網(wǎng)方案是繼新型5G DAS多通道聯(lián)合收發(fā)和新型1+X垂直覆蓋方案后的又一聯(lián)合創(chuàng)新成果，也是廣州’5G領(lǐng)航城市’旗幟下的又一碩果。面向未來(lái)，雙方將在領(lǐng)航城市的共同目標(biāo)下，開展5G規(guī)模商用、技術(shù)創(chuàng)新、行業(yè)應(yīng)用探索，最終打造全國(guó)乃至全球的5G標(biāo)桿。
