重庆电信5G NSA上行覆盖能力提升研究

摘要：目前在国内，5G的主流频段还是2.6G/3.5G，由于2.6G/3.5G的频率较高，跟3/4G所用的2.1GHZ或者1.8GHZ相比，穿透损耗大、信号衰减快。此外手机体积小能力弱，且由于辐射指标的限制，在TDD双发场景下也就最大26dBm（0.4瓦），平均23dBm（0.2瓦）的发射功率，路径上还要经历重重折损，离基站稍微远点，还没到达基站就衰减殆尽了。本次5G NSA上行覆盖能力提升研究，主要就是为解决NR基站的上行覆盖不足的问题，目前我们提出了三种解决此问题的手段，分别是上行动态分流、上行Fallback to LTE、上行CoMP策略，并通过验证后，在全网实施取得了不错的效果。

关键词：5G;NSA;上行动态分流;上行Fallback to LTE;上行CoMP策略

业务类别：5G、上行覆盖、参数优化及验证

一、概述

通过通信理论可知，频段越高，上下行覆盖差异越明显，上行覆盖容易受限。实际的测试、优化过程中，明显也感觉到NR 3.5G 频段存在上下行覆盖不平衡问题，上行为感知短板。NSA EN-DC 场景下，可将 NR 的数据流量分流到 LTE，从而利用 LTE 的上行覆盖能力弥补 NR 上行覆盖的不足;具体地，有三种种实现方式：1、上行动态分流：可以通过 NSA 上行分流用 LTE 上行覆盖能力弥补 NR 上行覆盖的不足，具体增益取决于 LTE 上行质量。2、上行Fallback to LTE：通过上行信道质量的分流特性Fallback to LTE仅在 NR 质差点占用 LTE 资源弥补 NR 上行覆盖的不足。3、上行CoMP策略：主要是利用gNodeB服务小区和同频邻区的天线对一个UE的PUSCH信道上的信号进行联合接收，并在服务小区上进行合并译码，获得信号合并接收增益。

二、优化策略

（一）上行动态分流

NSA EN-DC 场景下可配置上行同时在 NR 和 LTE 传输，具体地：建立双连接时通过空口重配（RRC Connection Reconfiguration）消息的信元 primaryPath 和信元 ul-DataSplitThreshold 为 UE 配置上行主 RLC 实体和上行数据分流门限参数：

当 UE 不支持上行 Split 承载，或 UE 上行待发送数据量低于分流门限时，上行数据仅在主路径进行传输; 当 UE 支持上行 Split 承载，且 UE 上行待发送数据量高于分流门限时，上行数据在两个空口分流传输，具体的分流策略由终端算法决策。 上行 Split 承载 4/5G 同时传输特性需要终端支持，现网商用 NSA 终端仅海思芯片支持，高通芯片不支持上行分流。

（二）上行Fallback to LTE

NSA EN-DC 场景下，上行数传可承载在 LTE PUSCH 或 NR PUSCH， 当 NR 上行 PUSCH 覆盖受限时，网络侧可控制 UE 切换到 LTE PUSCH 上发送数据，具体的承载切换策略由基站侧算法决策。通常实现如下：

基站根据 UE 上报的 NR 上行 SINR 信道质量进行判决，当满足NR 上行 SINR 质差门限后，触发判决，通过 RRC 消息通知 UE 上行传输数据路径切换到 LTE。 当满足 NR 上行 SINR 质优门限后，触发判决，重新将主路径切换到 NR。 目前各终端均支持上行 Split 承载主路径切换。 需要注意的是，即使PUSCH 承载在LTE， NR 侧上行控制信道PRACH和 PUCCH 只能承载在 NR，NR 的 RLC 层状态报告等非应用层数据原来需要通过 NR PUSCH 传输的，还继续在 NR PUSCH 发送。

（三）上行CoMP策略

当小区边缘用户信号质量差，信噪比低时，用户吞吐率会受限。CoMP（coordinated multipoint transmission/reception）功能是指gNodeB使用服务小区和同频邻区的天线对小区边缘用户的业务信道数据进行联合处理，从而提升小区边缘用户的吞吐率。

gNodeB利用服务小区和同频邻区的天线对一个UE的PUSCH信道上的信号进行联合接收，并在服务小区上进行合并译码，获得信号合并接收增益。对于每个用户，当前仅支持服务小区和一个协作小区的联合接收。本功能由参数NRDUCellAlgoSwitch.CompSwitch中的子开关“INTRA_GNB_UL_COMP_SW”控制。

三、功能验证

（一）上行动态分流

对巴南鱼洞区域进行上行动态分流验证，开启前NR PDCP上行平均吞吐率98.16Mbps，開启后NR PDCP上行平均吞吐率153.73Mbps，提升55.57Mbps;

2、对巴南鱼洞区域NR-RSRP小于-100dBm进行对比，开启前NR PDCP上行平均吞吐率22.82Mbps，开启后NR PDCP上行平均吞吐率57.64Mbps，提升34.82Mbps;

（二）上行Fallback to LTE

对巴南鱼洞区域进行Fallback to LTE验证，开启前NR PDCP上行平均吞吐率89.45Mbps，开启后NR PDCP上行平均吞吐率99.15Mbps，提升9.7Mbps。

LTE-KPI指标，验证区域鱼洞Fallback to LTE开启后上行PRB利用率感知速率无明显变化。

（三）上行CoMP验证

对巴南鱼洞区域进行UL CoMP验证，开启前NR PDCP上行平均吞吐率99.27Mbps，开启后NR PDCP上行平均吞吐率102.65Mbps，提升3.38Mbps。

NR-KPI指标，当UL CoMP开启后小区站内UL CoMP平均每小时调度用户6378147次，用户上行速率由之前平均4.00Mbps， 提升到4.34Mbps;

四、经验总结

重庆电信本次通过 NSA 上行分流、NSA 上行基于覆盖回落 LTE 的功能以及上行CoMP策略的研究，弥补了 NR 上行覆盖的不足。本次研究在不同的场景验证十分充分的情况下，才开始在全网推广，并取得了不错的效果，希望本篇案例能为全国其他省市分公司正在研究此类问题，提供一种策略参考。

作者简介：

程果（1989.01-），男，汉族，安徽省怀宁人，硕士研究生，研究方向：5G网络，LTE网络。