作者： 陳致樑 廣州移動無線通信高級工程師
王 躍 中興通訊RAN產品MKT及方案高級工程師
2020年，中國5G網絡建設步入‘快進模式’。大規模的室內外網絡建設和應用，在帶來新客戶和新體驗的同時，也對更有競爭力的網絡性能和更精細化的組網方案等方面提出了更高要求。
在4G現網，室內外更多是異頻組網，室內外干擾問題并不突出。進入5G階段，由于在5G建網初期，僅有100M帶寬可用于NR，如果要同時用于室外和室內建網，只能室內外同頻組網，不可避免會引入同頻干擾，包括室內外公共控制信道上的干擾，以及業務信道的干擾，都會綜合作用導致網絡覆蓋性能和用戶業務體驗的下降。因此，5G室內外同頻干擾與宏微協同組網成為了亟需研究和驗證的課題，也是電信運營商和設備供應商需要共同面對的一個痛點問題。
多維度 新嘗試
針對5G室內外同頻協同組網這個課題，廣州移動和中興通訊展開深度合作，從多個角度探索干擾形成機制和應對手段，最終從網絡規劃設計評估角度、干擾被動規避角度、干擾主動互相協同角度展開外場實踐，以實現室內外同頻組網下降低室內干擾、改善室內覆蓋、提升室內性能的目的。
首先，研究隔離度作為網絡規劃設計的參考，即研究室內外小區不同信號隔離度下對業務性能的影響作為同頻組網的指導。范圍包括室內邊緣RSRP信號高于室外：-3dB、0dB、3dB、5dB、10dB、15dB不同門限場景下的室分UE定點性能對比，可為室內覆蓋信號設計和室內覆蓋優化要求提供參考，同時有助于輸出典型場景下外場參數配置指導建議。
其次，在干擾被動規避角度，受擾側采用波束管理配置來規避公共控制信道對業務信道上的干擾，包括廣播信道SSB、測量信道CSI-RS管理配置。舉例來說，目前運營商已經普遍接受和采納Massive MIMO宏站小區使用7/8水平多波束掃描廣播方案，但是現有的室內分布系統無論是QCell新型數字智能室分還是傳統DAS室分系統，都是單波束發送的方案，宏微SSB波束的不對齊勢必會帶來干擾。因此，我們將QCell微小區通過配置廣播8波束來對齊宏微廣播消息，即將微站的廣播波束配置（包括SSB波束個數及偏移等）與宏站完全對齊，從而減少宏微小區SSB之間干擾，降低宏小區多波束對室分小區業務的干擾。
最后，從干擾協同角度出發，鄰區間業務信道PRB隨機化也被證明是業務信道抗干擾的有效手段。PRB隨機化基本原理是根據不同的小區劃分不同的RB分配起始位置，每個小區根據當前時刻的小區類型，選擇一種固定的RB分配起始順序。當小區RB占用率不高時候，不同類型的小區間頻域資源能夠錯開，從而達到降低干擾、提升吞吐量的目的。另外，室內外進行多波束動態協同，也是一種主動緩解干擾的有效手段。
優體驗 可實施
基于上述指導，廣州移動和中興通訊廣州的在番禺和琶洲外場的反復驗證，取得了有效例證。
從室內不同隔離度下性能評估測試結果來看，在室內外最差隔離度條件下，室內小區（測試點為室內靠近室外的區域）廣播信道信噪比在-3dB的時候，鄰區滿載時下行速率可達到228Mbps，上行速率可達到34Mbps，能滿足用戶業務正常使用
從5G室內外公共信道測試結果來看，采用波束協同配置后，定點測試中的室內多波束相較于室內單波束，覆蓋強度有6dB左右增益，下載速率中點和差點均提升11%；拉網測試中，室內多波束相較于室內單波束，覆蓋強度有3dB左右增益，下行速率提升4-5%。
從業務信道干擾規避方案測試結果來看，鄰區部分加擾時，測試小區上行頻譜效率在近點、中點、遠點分別提高了6.7%、8.86%、10.81%，下行頻譜效率在近點、中點、遠點分別提高了8.81%、11.4%、13.84%。。
總之，在無需新增投資的情況下，該方案通過多種組合手段，該方案可以解決5G現網中低負荷時的室內外同頻干擾影響，有效提升室內外交界區域終端用戶約10%的性能增益。
低成本、易推廣
除了顯著降低室外宏站對室分覆蓋和業務上的干擾，提升室內用戶性能體驗外，該室內外協同方案還具備低成本、易推廣的特點。
一方面，該方案不帶來新增投資，不需要額外的工程投入，只需要在規劃階段進行精細化網絡規劃，在設備開通后進行相應的參數優化。另一方面，該方案現網可直接采用，適用于所有宏站和微站覆蓋交疊的場景，尤其在5G現網中低負荷時的室內外同頻干擾嚴重的場景中能發揮顯著作用，具備廣泛的適應性，對5G規模商用、技術創新、行業應用探索以及整個行業發展具有積極意義。
2020年，廣州移動攜手中興通訊和廣州多個合作伙伴共同啟動了‘5G領航城市’建設， 5G領航城市旨在通過5G新基建提供更好的用戶體驗，以及使能千行百業的數字化轉型，全力將廣州打造成為網絡、應用、生態全面領先的“5G領航城市”。5G室內外協同組網方案是繼新型5G DAS多通道聯合收發和新型1+X垂直覆蓋方案后的又一聯合創新成果，也是廣州’5G領航城市’旗幟下的又一碩果。面向未來，雙方將在領航城市的共同目標下，開展5G規模商用、技術創新、行業應用探索，最終打造全國乃至全球的5G標桿。
