5G 網絡上行鏈路用戶感知的切換算法研究

韓小軍 李曉東 潘海龍 王佳琦 許舒健

1.中國聯合網絡通信集團有限公司紹興分公司；2.中郵建技術有限公司

0 引言

進入5G 時代，超高清視頻、沉浸式游戲、全息視頻、下一代社交網絡等業務對網絡的上行速率提出了更高要求?？梢哉f，上行鏈路受限很大程度上影響了5G 網絡覆蓋和用戶感知。

1 5G 上行受限影響及改善方案

1.1 5G 網絡上行受限

當某業務發起業務，上行需求目標在上行受限點，下行需求目標在覆蓋邊緣，將會在上行受限臨點和下行覆蓋位置區間內出現上行受限。

TDD 系統上行受限是鏈路預算的結果，上行允許的最大空中傳播損耗要小于下行，覆蓋范圍取決于上行，因此上行覆蓋受限。

5G 的覆蓋完全受限于上行鏈路，特別是當5G 基站和4G基站共站點部署的情況下，不能達到同覆蓋、會出現5G 覆蓋不連續的問題，降低用戶體驗。5G 網絡上行覆蓋受限如圖1所示。

圖1 5G 網絡上行覆蓋受限

上行損耗=手機發射功率+手機天線增益-基站饋線損耗+基站天線增益+分集接收增益-人體損耗-基站靈敏度。

下行損耗=基站發射功率-雙工損耗-基站饋線損耗+基站天線增益+手機天線增益-人體損耗-手機靈敏度。

上行受限一般采用PHR（Power Headroom Report，功率余量報告）表征，PHR 用于周期地向gNB 報告UL_SCH 信道估算功率和UE 最大發射功率之間的差值，便于調整UE 發射功率；當PHR ＜0，表示上行受限，將影響用戶感知。

1.2 受限場景感知體驗欠佳

上行受限感知實測：在同一小區相同時間段內進行測試，對比上行受限和非受限場景下用戶業務真實體驗情況，發現上行受限對用戶上/下行數據業務、即時通信、UE 耗電等體驗感知影響較大。

（1）速率體驗：上行未受限，下行速率790Mbps，上行速率113Mbps；當上行受限時，下行速率185Mbps，上行速率4.15Mbps；

（2）游戲體驗：上行未受限，游戲時延57ms，感知正常；上行受限時，游戲時延300ms，游戲卡頓；

（3）網頁體驗：上行未受限，網頁瀏覽感知正常；上行受限時，網頁瀏覽慢或失??；

（4）視頻體驗：上行未受限，視頻播放正常；上行受限時，視頻卡頓或播放失??；

（5）耗電體驗：上行未受限，小時耗電15%；上行受限時，小時耗電28%。

1.3 基于質量N2L 改善上行感知

基于上行質量SA—>LTE 切換如圖2 所示。

圖2 基于上行質量SA->LTE 切換

當駐留在NR 小區邊緣時，用戶體驗明顯劣化。本功能可識別UE 上行弱覆蓋，并將UE 切換或重定向至E-UTRAN 小區以提升用戶感知。該功能實現方式為基站監測SA 用戶上行鏈路質量，若上行SINR 低于門限A，啟動對LTE 鄰區的測量，繼而當NR 側RSRP 低于門限B，LTE 側門限高于門限C，則觸發5G 到4G 的切換，改善用戶感知。

2 基于質量N2L 原理分析

2.1 方案原理介紹

（1）gNodeB 對小區內所有UE 進行實時上行覆蓋檢測。檢測方式為持續5 次測量UE。如果持續5 次檢測到UE SINR<目標門限–2dB，則記錄UE 狀態為弱覆蓋。

（2）gNodeB 對于狀態為弱覆蓋的UE，啟動基于上行弱覆蓋的NG-RAN 至E-UTRAN 系統間切換或重定向。如果UE切換或重定向失敗，則繼續駐留在NG-RAN 小區中。gNodeB會周期性識別小區內弱覆蓋狀態的UE，啟動基于上行弱覆蓋的NG-RAN 至E-UTRAN 系統間切換或重定向。

2.2 方案參數說明

（1）系統間業務移動性算法開關&基于上行SINR 移動至EUTRAN 開關：該參數用于控制基于上行SINR 移動至E-UTRAN 功能的打開和關閉。當該開關打開時，表示可以基于上行SINR 測量結果將UE 移動至E-UTRAN 系統；當該開關關閉時，表示無法基于上行SINR 測量結果將UE 移動至E-UTRAN 系統。

（2）異系統切換策略開關&EUTRAN 切換開關：該參數表示按運營商配置異系統切換策略開關。當E-UTRAN 切換開關為開時，表示NG-RAN 可以將UE 切換至E-UTRAN 系統；當E-UTRAN 切換開關為關時，表示NG-RAN 無法將UE 切換至E-UTRAN 系統。

（4）NR 遷移到E-UTRAN 的上行SINR 低門限（0.1 分貝）：該參數表示基于上行SINR 的遷移至E-UTRAN 的上行SINR 判決低門限。當UE 處于SA 模式，且基站測量到終端的上行SINR 持續小于該門限減去2dB 之差時，觸發該終端從NG-RAN 遷移至E-UTRAN 系統。

（5）基于上行SINR 的遷移至E-UTRAN B2 RSRP 門限1（毫瓦分貝）：該參數表示基于上行SINR 的遷移至E-UTRAN B2事件的RSRP門限1。當在NRCellHoEutranMeaGrp.CovBasedHoB1B2Hyst 時間段內，如果終端測量到服務小區RSRP 的值一直小于該門限且E-UTRAN 鄰區RSRP 的值一直大于NRCellHoEutranMeaGrp.NetworkingOptionOptB1Thld 的門限，終端上報B2 事件。

（6）網絡架構優選的RSRP 觸發門限（毫瓦分貝）：該參數表示基于網絡架構優選的B1或B2事件的RSRP觸發門限。如果E-UTRAN 小區RSRP 測量值超過該門限時，UE 上報B1或B2 事件。

（7）上行業務量判決開關：該參數表示gNodeB 判斷上行弱覆蓋的UE 是否同時滿足上行業務量條件的開關。

（8）上行業務量判斷門限（bit）：該參數表示上行弱覆蓋的UE 根據業務量的情況從NG-RAN 轉移到E-UTRAN。配置越大，則UE 越難從NG-RAN 轉移到E-UTRAN；配置越小，則UE 越容易從NG-RAN 轉移到E-UTRAN。

（9）4G 側防乒乓定時器時長：UE 基于上行質量原因從NG-RAN 小區切換入E-UTRAN 小區。如果當參數配置在（0，100）中，則在定時器eNBcellRsvdPara.RsvdU8Para30 超時前，不啟動E-URAN 至NG-RAN 系統間業務分層；當定時器超時后，啟動E-UTRAN 到NG-RAN 系統間業務分層。單位：秒。

3 基于質量N2L 方案驗證

3.1 功能性驗證

基于上行質量切換能開啟后，在基站判斷UE 處于上行弱覆蓋場景且NR 服務小區在RSRP 低于-110dBm 時下發B2 測量控制，終端上報B2 測量報告，隨后發起NR 向LTE 的切換。

（1）從測試log 中終端上報B2 測量報告，證實功能已開啟。信令流程如圖3 所示。

旅游英語翻譯是典型的跨域文化差異進行交流的活動，需要分析兩種文化差異對當前旅游英語翻譯造成的影響，讓學生具備跨文化差異進行交流的能力。文化差異導致在對歷史文化或者是特殊文化在翻譯過程中會出現一些誤區，這樣就影響旅游英語的翻譯效果，需要遵循文化對等開展變通的語言翻譯。本文認為教師應該靈活開展語言直譯以及意譯，這是讓專業學生對旅游英語進行高質量翻譯的關鍵。同時，要想做好旅游英語的翻譯工作，也應該借助比喻方法翻譯歷史典故等內容。

圖3 信令流程

（2）從商場、高樓、住宅小區3 個場景分別驗證功能開啟后速率對比情況如圖4 所示。

圖4 基于質量N2L 切換功能開啟后速率對比

由圖4 可知，功能開啟后，UE 達到切換的門限后，商場場景上行速率提升了7.5Mbps，高樓場景下上行速率提升了4.6Mbps，住宅小區場景下速率提高了4.2Mbps。其中商場這種有良好4G 室分覆蓋場景的上行速率提升最為明顯，測試結果證明了開啟基于上行質量切換開關的可行性與實用性。

3.2 不同參數組驗證

為進一步驗證不同參數設置下N2L 切換生效比例（資源優化切換到4G 的次數占5G 回落4G 的總次數比例）以及網絡影響情況，主要從5G 服務小區RSRP 門限、業務判決開關以及4G 門限四個維度進行驗證，以找出比較合理的參數組推廣實施。

3.2.1 N2L 生效比例對比分析

N2L 各參數組配置如表1 所示。

表1 N2L 各參數組配置

（1）4G 側防乒乓驗證：從參數組1、2 對比可知，4G 側防乒乓功能開啟后基于質量的N2L 生效比例降低約0.8 個百分點，為提升邊緣用戶感知情況，建議開啟。

（2）5G 服務小區RSRP 門限驗證：從參數組1、3 對比可知，5G 側服務小區電平門限從-112dbm 提升至-110dbm，基于質量生效比例提升約10 個百分點。

（3）上行業務量判決驗證：從參數組5、6 對比可知，上行業務量判決開關開啟后，上行業務量判斷門限門限生效，基于質量生效比例影響約10 個百分點。

（4）4G 目標小區RSRP 門限驗證：從參數組6、7 對比可知，4G 目標小區RSRP 門限調整從-110dbm 提升至-108dbm，基于質量生效比例影響約0.8 個百分點。

3.2.2 KPI 指標對比分析

N2L 各參數組配置KPI 對比分析如表2 所示。

表2 N2L 各參數組配置KPI 對比分析

整體來看，基于質量切換功能開通后無線接通率、無線掉線率、用戶感知速率及CQI 等常規指標略有提升，不同參數組設置5G 業務量、5G 分流比、倒流比等指標略有波動，整體符合參數設置預期。

4 結束語

整體來看，基于質量切換功能開通后無線接通率、無線掉線率、用戶感知速率及CQI 等常規指標略有提升，不同參數組設置5G 業務量、5G 分流比、倒流比等指標略有波動，整體符合參數設置預期。

（1）4G側防乒乓功能影響基于質量的N2L生效比例約0.8個百分點，但乒乓影響用戶體驗，為提升邊緣用戶感知情況，建議開啟；（2）5G 服務小區RSRP 門限對N2L 生效比例影響較大，從-112dbm 到-110dbm，這2db GAP 區間影響約10個百分點，但5G 分流比有所下降；（3）上行業務量判決功能對N2L 生效比例影響約10 個百分點，功能開啟后小包業務的用戶就不會切換至4G，如微信支付寶掃碼付費等用戶體驗，增加投訴風險建議關閉；（4）4G 目標小區RSRP 門限-108dbm調整至-110dbm 后，基于質量的N2L 生效比例可以提升0.8 個百分點，當前5G 網絡覆蓋相對4G 存在不足，在5G 弱覆蓋的場景可適當放寬對4G 小區的覆蓋判決要求。

綜合上述，建議選擇參數組4 進行設置，基于上行質量N2L 的生效比例12%左右，能較好保障邊緣用戶感知，同時各項指標均有提升，在此基礎上可繼續考慮下探5G 到4G 門限提升5G 駐留能力。