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摘要：随着5G大规模建设，在NSA/SA双模方式和LTE频段共存的背景下，4G/5G的网络协同互操作优化是网络优化的重要环节，也是提高5G网络指标性能的重要保障。该文从LTE锚点规划原则出发，叙述影响5G NR网络性能和用户感知的NSA/SA双模方式问题，并综述了相关解决策略。
关键词：LTE;NR;协同;互操作
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）27-0068-02
1协同优化原则
根据5G网络资源部署现状，结合5G终端NSA/SA支持情况，当前情况下4G/5G协同互操作优化总体原则为：有5G覆盖区域，在终端打开5G的开关前提下，优先占用5G;在5G无覆盖或覆盖差情况下，占用4G网络;在5G网络覆盖恢复后，及时返回5G。并且在SA/NSA双模下，支持SA的终端优先接入SA网络，SA网络下做好4G/5G端到端协同，确保EPS FB语音接通和挂机后快速返回SA网络。
2 NSA网络优化策略
2.1锚点优化原则
NSA站点的锚点优化主要包括NSA锚点规划、锚点优先级驻留策略、接入性能指标优化、4G/5G协同互操作优化等内容，四个方面如图1所示：
2.2锚点规划原则
（1）锚点选取策略
锚点选取主要基于用户终端能力、候选锚点覆盖水平、基础性能等多维度考虑：
① 用户终端能力：选择NSA终端支持度最高的频点作为锚点。
② 锚点覆盖水平：NAS组网5G站点需同步或提前完成4G侧锚点设置。锚点选取总体策略：针对TDD/FDD同厂家区域，如FDD1800已形成连续覆盖，可优先采用FDD1800MHz作为锚点;TDD/FDD异厂家区域，4G的锚点原则上与5G同厂商，综合考虑厂家设备能力和现网覆盖情况，选择FDD1800M或者F频段其一作为锚点。
③ 锚点容量：考虑FDD锚点站容量需求以对未来提升的用户容量，锚点4G小区带宽、PCI、发射功率、X2、NSA配置、邻区等基线参数已配置正确。
（2）锚点小区及邻区
① 针对5G不连续覆盖室外区域，建议将NR共站的LTE站点和第一圈邻区的站点作为锚点站点，NR站点第二圈邻区中与NR站点夹角在30度的小区也可以作为锚点小区。
② 针对5G室外连续覆盖区域，区域内4G锚点间邻区确保完整，至少添加2层邻区，结合现场情况进行调优;NR小区间邻区确保完整，至少添加2层邻区，结合现场情况进行调优;4G锚点与NR小区间邻区确保完成，至少添加2层邻区结合现场情况进行调优;邻区关系定期核查，及时优化。同时确保4G锚点、NR小区间X2链路完整、正确。
③ 针对室内区域，若FDD1800和F频段在室内均能实现连续覆盖，建议仅开启单锚点，降低网络复杂度;否则才建议启用双锚点，同时将周边第一圈宏站同频站点作为锚点。如果室分无锚点，不建议用室外宏站做锚点，避免VoLTE从占用室内到占用室外，语音质量容易恶化，导致用户感知恶化。
2.3锚点驻留优化
（1）锚点优先方案
5G建成区域内4G锚点小区和非锚点小区均应开启定向切换功能，实现在初始接入、切换入、RRC释放等场景触发NSA用户快速从非锚点网络迁移到锚点网络;锚点侧将依托4G/5G移动性参数解耦和RRC层释放消息携带专属优先级，使NSA用户终端稳定驻留锚点网络。
（2）锚点驻留策略
锚点专用优先级建议：
① FDD1800或F频段配置为NSA锚点，设置为高优先级;
② 其余频段配置为非NSA锚点，则设置NSA锚点优先级为0，表示不能作为NSA锚点。
（3）容量分擔策略
大多数情况下锚点FDD负荷较小，基于锚点优先功能将5G用户迁移到锚点小区后，锚点无容量压力。而部分场景下，锚点FDD承担了较多的容量压力，如果出现锚点容量受限场景，会影响NSA用户的感知。
2.4接入性能优化
锚点结构优化主要包括弱覆盖、过覆盖优化，确保锚点频段覆盖的连续性和良好质量。弱覆盖通常基于MR评估，识别锚点室内外弱覆盖区域，通过设置LTE网络F频段锚点及新建FDD1800站点解决问题;
过覆盖基于MR评估结果，识别过覆盖问题严重小区，通过天馈调整解决问题;后续多维度锚点问题优化，需要重点从测试、MR、KPI等维度开展NSA网络性能优化。
3 SA网络优化策略
3.1移动性优化策略
（1）空闲态优化策略
4G网络的覆盖范围一般是好于5G的，普遍情况下要让用户终端在有5G信号覆盖的区域尽量驻留在5G网络;当5G的覆盖变差的情况时，才重定向到4G网络进行业务;当用户终端再次移动到有5G信号覆盖的区域时，能够快速重选回到5G网络来。
（2）连接态优化策略
当5G信号覆盖弱时及时回落到4G网络，终端不掉话;当用户终端移动到有5G信号覆盖好的区域时，能快速返回5G进行业务接续。
3.2语音优化策略
（1）EPS FB优化策略
驻留在NR的终端有语音业务且NR不提供VoNR时，由网络侧发起EPS FB流程，回落到LTE，建立VoLTE业务提供语音服务。
从EPS FB是否测量LTE来考虑，支持基于测量/盲（不测量）两种方式。从EPS FB回落执行方式来区分，可以分为基于重定向的EPS FB和基于PSHO的EPS FB。
EPS FB回落LTE频段配置推荐策略： ① 按如下原则匹配LTE现网结构，设计各频点的回落优先级锚点频点优先级最高。
② 无锚点则优先配置覆盖层/语音频点，提回落成功率，避免二次回落。
③ 特殊场景（室分、高铁）频点优先级差异化设置，确保业务连续性。
④ 语数分层场景优先回语音承载频点或语数业务分配配置回落优先级。
（2）Fast Return策略
Fast return特性主要目的是加快EPS FB用户语音业务结束后返回NR小区的速度，提升用户体验。FastReturn从FR是否测量NR来看，支持基于测量/盲（不测量）两种方式;从FR返回执行方式来区分，分为切换和重定向两种。
Fast Return返回NR频段推荐策略：LTE小区，建议均配置L2NR邻区，当NR多频点时，覆盖层优先，提升FR成功率和5G占用率。
3.3 SA与NSA边界协同
SA与NSA边界协同原则：
基于边界区域对用户体验的影响，SA与NSA边界的协同原则如下：避免SA Only与NSA&SA双模插花建设、避免NSA Only与NSA&SA双模插花建设。
新建SA Only站点需连片，区域内现有零散NSA站点需升级到双模;利用地理环境进行制式间的覆盖区域隔离、避免业务量高的区域做隔离区
4 4G/5G协同优化
4.1数据业务优化策略
建网初期，NSA辅载波激活/删除门限采用了较保守的策略，激活门限相对设置较高，以保证在信号较好时激活辅载波，提升感知。随着5G网络的规模部署和D频段退频进一步深入，可以适当地降低激活门限及SA对应的4G至5G切换/重定向入门限，使得更多的用户接入5G。
4.2共址天馈优化方案
（1）下倾角：机械+电子总倾角与4G现网D频段替换前后保持一致。
（2）方位角：继承4G现网D频段方位角，优先保证4G现网性能稳定。同时5G基站不同扇区之间保持合理的夹角，原则上应大于90度，确保小区间完美镶嵌的覆盖效果，同时小区天线主瓣方向应尽量覆盖业务需求区域，无阻挡。
（3）挂高：考虑5G站点的覆盖强度以及确保连续覆盖性，除特殊情况外，天线挂高要求超过10米，原则上不低于10米。城区室外宏基站挂高控制在20～40m，大于50m的站点原则上不得入网，郊区/农村场景站高可适当放宽至不大于60m。
（4）天面安裝：5G天线与4G锚点天线尽量安装到同位置或较近位置，方位角偏差不超过10°，确保覆盖范围一致;机械下倾角不得大于15°，避免波瓣变形。
4.3反开3D优化方案
（1）覆盖方面
下行3D MIMO广播信道相比8T8R-D具有1～2dB覆盖优势，但比8T8R-F平均覆盖弱4dB，上行覆盖3D MIMO比8TR强4～5dB，同时干扰噪声抬升比8TR高1～2dB。
（2）容量方面
利用反向开通3D MIMO对周围基站的流量吸附作用，部分D频段微站或杆站在业务被周边反向3D-MIMO站点吸收后，D1、D2退频后只保留D3频点。
（3）频点使用原则
完成D频段移频后，使用D3频点开启3D-MIMO基站，扩容频点采用D7、D8频点，避免和5G同频干扰。
（4）功率配置策略
对于4G/5G双模AAU额定功率为240W的，NR功率配置120W以上，3D-MIMO各载波功率最大继承原网D频段，3D-MIMO扇区总功率<120W，确保覆盖不下降。
（5）参数设置策略
对于能够继承原网D频段基站的参数进行完全继承;并识别3D-MIMO关键基线参数，在改造时同步调整。规划参数涉及PCI、根序列索引等;优化参数涉及移动性参数，包括各类优先级、重选/切换门限、频率偏置、功控参数以及优化类参数等。
（6）天线权值优化
由于3D-MIMO权值场景的覆盖类型与改造前普通8T8R天线的水平波宽、垂直波宽的增益相似，改造初期3D-MIMO基站权值基线设置;优化阶段建议按照扇区所覆盖场景的建筑物特征，以及各个波束上的用户话务分布等情况，进行权值的迭代寻优。
参考文献：
[1] 王强，刘海林，黄杰.5G无线网络优化[M].北京：人民邮电出版社，2020.
[2] 张军民，金超，蒋伯章.5G网络优化与实践进阶[M].北京：人民邮电出版社，2021.
[3] 任驰.4G与5G融合组网及互操作技术研究[J].移动通信，2018，42（1）：87-90，96.
[4] 魏芹，王兆辉，王宇航.SA组网下4G/5G协同优化策略研究[J].江苏通信，2021，37（2）：4-7.
【通联编辑：闻翔军】
关键词：LTE;NR;协同;互操作
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）27-0068-02
1协同优化原则
根据5G网络资源部署现状，结合5G终端NSA/SA支持情况，当前情况下4G/5G协同互操作优化总体原则为：有5G覆盖区域，在终端打开5G的开关前提下，优先占用5G;在5G无覆盖或覆盖差情况下，占用4G网络;在5G网络覆盖恢复后，及时返回5G。并且在SA/NSA双模下，支持SA的终端优先接入SA网络，SA网络下做好4G/5G端到端协同，确保EPS FB语音接通和挂机后快速返回SA网络。
2 NSA网络优化策略
2.1锚点优化原则
NSA站点的锚点优化主要包括NSA锚点规划、锚点优先级驻留策略、接入性能指标优化、4G/5G协同互操作优化等内容，四个方面如图1所示：
2.2锚点规划原则
（1）锚点选取策略
锚点选取主要基于用户终端能力、候选锚点覆盖水平、基础性能等多维度考虑：
① 用户终端能力：选择NSA终端支持度最高的频点作为锚点。
② 锚点覆盖水平：NAS组网5G站点需同步或提前完成4G侧锚点设置。锚点选取总体策略：针对TDD/FDD同厂家区域，如FDD1800已形成连续覆盖，可优先采用FDD1800MHz作为锚点;TDD/FDD异厂家区域，4G的锚点原则上与5G同厂商，综合考虑厂家设备能力和现网覆盖情况，选择FDD1800M或者F频段其一作为锚点。
③ 锚点容量：考虑FDD锚点站容量需求以对未来提升的用户容量，锚点4G小区带宽、PCI、发射功率、X2、NSA配置、邻区等基线参数已配置正确。
（2）锚点小区及邻区
① 针对5G不连续覆盖室外区域，建议将NR共站的LTE站点和第一圈邻区的站点作为锚点站点，NR站点第二圈邻区中与NR站点夹角在30度的小区也可以作为锚点小区。
② 针对5G室外连续覆盖区域，区域内4G锚点间邻区确保完整，至少添加2层邻区，结合现场情况进行调优;NR小区间邻区确保完整，至少添加2层邻区，结合现场情况进行调优;4G锚点与NR小区间邻区确保完成，至少添加2层邻区结合现场情况进行调优;邻区关系定期核查，及时优化。同时确保4G锚点、NR小区间X2链路完整、正确。
③ 针对室内区域，若FDD1800和F频段在室内均能实现连续覆盖，建议仅开启单锚点，降低网络复杂度;否则才建议启用双锚点，同时将周边第一圈宏站同频站点作为锚点。如果室分无锚点，不建议用室外宏站做锚点，避免VoLTE从占用室内到占用室外，语音质量容易恶化，导致用户感知恶化。
2.3锚点驻留优化
（1）锚点优先方案
5G建成区域内4G锚点小区和非锚点小区均应开启定向切换功能，实现在初始接入、切换入、RRC释放等场景触发NSA用户快速从非锚点网络迁移到锚点网络;锚点侧将依托4G/5G移动性参数解耦和RRC层释放消息携带专属优先级，使NSA用户终端稳定驻留锚点网络。
（2）锚点驻留策略
锚点专用优先级建议：
① FDD1800或F频段配置为NSA锚点，设置为高优先级;
② 其余频段配置为非NSA锚点，则设置NSA锚点优先级为0，表示不能作为NSA锚点。
（3）容量分擔策略
大多数情况下锚点FDD负荷较小，基于锚点优先功能将5G用户迁移到锚点小区后，锚点无容量压力。而部分场景下，锚点FDD承担了较多的容量压力，如果出现锚点容量受限场景，会影响NSA用户的感知。
2.4接入性能优化
锚点结构优化主要包括弱覆盖、过覆盖优化，确保锚点频段覆盖的连续性和良好质量。弱覆盖通常基于MR评估，识别锚点室内外弱覆盖区域，通过设置LTE网络F频段锚点及新建FDD1800站点解决问题;
过覆盖基于MR评估结果，识别过覆盖问题严重小区，通过天馈调整解决问题;后续多维度锚点问题优化，需要重点从测试、MR、KPI等维度开展NSA网络性能优化。
3 SA网络优化策略
3.1移动性优化策略
（1）空闲态优化策略
4G网络的覆盖范围一般是好于5G的，普遍情况下要让用户终端在有5G信号覆盖的区域尽量驻留在5G网络;当5G的覆盖变差的情况时，才重定向到4G网络进行业务;当用户终端再次移动到有5G信号覆盖的区域时，能够快速重选回到5G网络来。
（2）连接态优化策略
当5G信号覆盖弱时及时回落到4G网络，终端不掉话;当用户终端移动到有5G信号覆盖好的区域时，能快速返回5G进行业务接续。
3.2语音优化策略
（1）EPS FB优化策略
驻留在NR的终端有语音业务且NR不提供VoNR时，由网络侧发起EPS FB流程，回落到LTE，建立VoLTE业务提供语音服务。
从EPS FB是否测量LTE来考虑，支持基于测量/盲（不测量）两种方式。从EPS FB回落执行方式来区分，可以分为基于重定向的EPS FB和基于PSHO的EPS FB。
EPS FB回落LTE频段配置推荐策略： ① 按如下原则匹配LTE现网结构，设计各频点的回落优先级锚点频点优先级最高。
② 无锚点则优先配置覆盖层/语音频点，提回落成功率，避免二次回落。
③ 特殊场景（室分、高铁）频点优先级差异化设置，确保业务连续性。
④ 语数分层场景优先回语音承载频点或语数业务分配配置回落优先级。
（2）Fast Return策略
Fast return特性主要目的是加快EPS FB用户语音业务结束后返回NR小区的速度，提升用户体验。FastReturn从FR是否测量NR来看，支持基于测量/盲（不测量）两种方式;从FR返回执行方式来区分，分为切换和重定向两种。
Fast Return返回NR频段推荐策略：LTE小区，建议均配置L2NR邻区，当NR多频点时，覆盖层优先，提升FR成功率和5G占用率。
3.3 SA与NSA边界协同
SA与NSA边界协同原则：
基于边界区域对用户体验的影响，SA与NSA边界的协同原则如下：避免SA Only与NSA&SA双模插花建设、避免NSA Only与NSA&SA双模插花建设。
新建SA Only站点需连片，区域内现有零散NSA站点需升级到双模;利用地理环境进行制式间的覆盖区域隔离、避免业务量高的区域做隔离区
4 4G/5G协同优化
4.1数据业务优化策略
建网初期，NSA辅载波激活/删除门限采用了较保守的策略，激活门限相对设置较高，以保证在信号较好时激活辅载波，提升感知。随着5G网络的规模部署和D频段退频进一步深入，可以适当地降低激活门限及SA对应的4G至5G切换/重定向入门限，使得更多的用户接入5G。
4.2共址天馈优化方案
（1）下倾角：机械+电子总倾角与4G现网D频段替换前后保持一致。
（2）方位角：继承4G现网D频段方位角，优先保证4G现网性能稳定。同时5G基站不同扇区之间保持合理的夹角，原则上应大于90度，确保小区间完美镶嵌的覆盖效果，同时小区天线主瓣方向应尽量覆盖业务需求区域，无阻挡。
（3）挂高：考虑5G站点的覆盖强度以及确保连续覆盖性，除特殊情况外，天线挂高要求超过10米，原则上不低于10米。城区室外宏基站挂高控制在20～40m，大于50m的站点原则上不得入网，郊区/农村场景站高可适当放宽至不大于60m。
（4）天面安裝：5G天线与4G锚点天线尽量安装到同位置或较近位置，方位角偏差不超过10°，确保覆盖范围一致;机械下倾角不得大于15°，避免波瓣变形。
4.3反开3D优化方案
（1）覆盖方面
下行3D MIMO广播信道相比8T8R-D具有1～2dB覆盖优势，但比8T8R-F平均覆盖弱4dB，上行覆盖3D MIMO比8TR强4～5dB，同时干扰噪声抬升比8TR高1～2dB。
（2）容量方面
利用反向开通3D MIMO对周围基站的流量吸附作用，部分D频段微站或杆站在业务被周边反向3D-MIMO站点吸收后，D1、D2退频后只保留D3频点。
（3）频点使用原则
完成D频段移频后，使用D3频点开启3D-MIMO基站，扩容频点采用D7、D8频点，避免和5G同频干扰。
（4）功率配置策略
对于4G/5G双模AAU额定功率为240W的，NR功率配置120W以上，3D-MIMO各载波功率最大继承原网D频段，3D-MIMO扇区总功率<120W，确保覆盖不下降。
（5）参数设置策略
对于能够继承原网D频段基站的参数进行完全继承;并识别3D-MIMO关键基线参数，在改造时同步调整。规划参数涉及PCI、根序列索引等;优化参数涉及移动性参数，包括各类优先级、重选/切换门限、频率偏置、功控参数以及优化类参数等。
（6）天线权值优化
由于3D-MIMO权值场景的覆盖类型与改造前普通8T8R天线的水平波宽、垂直波宽的增益相似，改造初期3D-MIMO基站权值基线设置;优化阶段建议按照扇区所覆盖场景的建筑物特征，以及各个波束上的用户话务分布等情况，进行权值的迭代寻优。
参考文献：
[1] 王强，刘海林，黄杰.5G无线网络优化[M].北京：人民邮电出版社，2020.
[2] 张军民，金超，蒋伯章.5G网络优化与实践进阶[M].北京：人民邮电出版社，2021.
[3] 任驰.4G与5G融合组网及互操作技术研究[J].移动通信，2018，42（1）：87-90，96.
[4] 魏芹，王兆辉，王宇航.SA组网下4G/5G协同优化策略研究[J].江苏通信，2021，37（2）：4-7.
【通联编辑：闻翔军】