基于pattern的室內外覆蓋協同研究

張玉良

【摘要】? ? 目前5G的網絡部署，在相當長的一段時間內5G網絡會與現網并存，為了滿足5G引入后業務的連續性需求，如何在建網初期實現SA與4G現網業務解決方案，如何處理5G與現網網絡的互操作將是5G發展中必須研究的課題，保證使用戶可以享受5G網絡速率的同時，也能順暢的完成各項應用業務。目前，大部分城市建筑體系，絕大多數為高層樓宇住宅，嚴重影響了室外宏站對室內場景的覆蓋能力;而建筑物的建筑結構及建筑材料，尤其是混凝土+鋼架結構，使得信號衰減的比例城北增加，如何提升室內場景、樓宇間道路場景的整體覆蓋需求，已成為目前網絡迫在眉睫的問題。因此，4-5G融合組網及互操作技術，提升5G宏站覆蓋室內場景，提升深度覆蓋能力，是中國電信在5G網絡性能尋優過程中，急需重點考量的問題之一，根據3GPP Rel-15標準要求，本文主要研究5G 無室分場景室內覆蓋提升，包含華為廠家設備各波速特性研究，為后續運營商的網絡演進和部署提供參考。

【關鍵字】? ? 4-5G融合組網架構? ? 融合組網? ? 室內外波束優化

一、室內外協同波束優化原理概述

1.1 原理概述

室內外協同波速優化主要分為小區級信道波束優化以及用戶級波束分層優化。

用戶級波束分層優化，用戶級波束設計成了多層級波束類別， UE需要對這些波束進行智能判定，以獲得最優波束分配需求。基站針對UE上報的最優波束集合進行匹配，從而選擇給用戶提供最優的信道波束。

而對于小區級信道波束優化，5G NR的廣播消息通過為多個方位固定的波束進行發送，相較于LTE的寬廣播波束覆蓋整個小區，5G NR能夠根據時間分級，通過在不同時間維度發送不同方向的波束，完成小區的廣播消息覆蓋。UE掃描所有波束，完成最優波束選擇，并同步系統消息。下圖1為NR TDD廣播波束掃描范圍：

對于廣播信道的波束管理，支持針對不同的覆蓋場景配置不同的波束場景。

1.2 關鍵功能參數

參數名稱：覆蓋場景

參數含義：該參數表示天線的覆蓋場景，系統根據設置的場景調整天線波束形態。不同AAU類型支持的覆蓋場景可通過相關命令查詢。該參數僅適用于TDD低頻。

參數取值范圍如表1。

1.3 功能參數配置

小區級廣播信道波束場景和當前64、32TR適配情況如表2。

二、室內外協同波束優化

2.1 研究內容

64T64R設備研究內容：分別在默認場景和16種普通波束以及6種擴展場景下測試1F、5F、10F、15、20F測試上傳、下載2種業務;

32T32R設備研究內容：分別在默認場景和11種普通波束以及3種擴展場景下測試1F、5F、10F、15、20F測試上傳、下載2種業務。

2.2 驗證區域

64T64R設備驗證場景選取鄭州光合大廈作為試點，樓宇28層，樓高84m，站高25m;

32T32R設備驗證場景選取中原和莊站點作為試點，樓宇18層，樓高54m，站高25m;

2.3 64T64R設備研究效果

RSRP測試情況：64T64R支持的23種波束場景中，覆蓋維度低層樓宇默認場景最優，中層默認場景最優，高層場景14最優。

SINR測試情況：64T64R支持的12種波束場景中，質量維度低層樓宇默認場景最優，中層默認場景最優，高層擴展場景3最優。

下載速率測試情況：64T64R支持的23種波束場景中，速率維度低層樓宇默認場景最優，中層默認場景最優，高層場景14最優。

2.4 32T32R設備驗證效果

RSRP測試情況：32T32R支持的12種波束場景中，覆蓋維度低層樓宇默認場景最優，中層場景1最優，高層場景6最優。

SINR測試情況：32T32R支持的12種波束場景中，質量維度低層樓宇擴展場景3最優，中層場景1最優，高層擴展場景2最優。

下載速率測試情況：32T32R支持的12種波束場景中，下載速率低層樓宇默認場景最優，中層場景7最優，高層擴展場景3最優。

2.5 驗證總結

結合本次實驗數據，64T64R設備中低層樓宇推薦使用默認場景，高層樓宇推薦使用場景3、場景14，32T32R設備中低層樓宇推薦使用場景7，高層樓宇推薦使用擴展場景3。

三、結束語

移動網絡發展，在向5G過度的演進過程中，4G網絡和5G共存互補，是通信產業內普遍的發展方向，因此基于4-5G間互操作、保證4-G業務平滑過渡連續性將是在網絡演進過程中聚焦的關鍵問題。

4-5G融合網絡架構的改造和演進，適時針對自身業務需求和網絡演進策略需求，打造4-5G融合互操作策略體系，將是下一步中國電信網絡演進研究中需要重點考慮的內容，我們會根據目前協議和現網網絡模型，積極努力的探索更深層次的網絡需求指向，給用戶帶來更好的網絡體驗。

參? 考? 文? 獻

[1] 3GPP TR 23.799. Study on Architecture for Next Generation System[S]. 2017.

[2] 3GPP TS 23.501. System Architecture for the 5G System[S]. 2017.

[3] 3GPP TS 23.502. Procedures for the 5G System[S]. 2017.

[4] 3GPP TS 23.503. Policy and Charging Control Framework for the 5G System[S]. 2017.

[5] Evolved Universal Terrestrial Radio Access（E-UTRA）and NR. Multi-connectivity：3GPP TS 37.340[S/OL].[2020-02-11]. https：// www.3gpp.org/DynaReport/37-series.htm.

[6] NR. Radio Link Control（RLC）protocol specification：3GPP TS 38.322[S / OL].[2020-02-11]. https：//www. 3gpp. org / DynaReport / 38-series.htm.

[7] NR. Packet Data Convergence Protocol（PDCP）specification：3GPP TS 38.323[S / OL].[2020-02-11]. https：//www. 3gpp. org / DynaRe-port/38-series.htm.