( 1) DSS 简介
频谱共享( Dynamic Spectrum Sharing, DSS) 是指不同制式的网络共享同一个频段, 并且根据需求动态分配带宽给不同的网络制式。下行频谱共享按照资源共享的方式, 可分为静态共享和动态共享。本方案主要讨论动态共享。
DSS 支持 LTE 小区和 NR 小区在同一段共享频谱上根据小区的业务量进行时频资源的动态共享, 如图 1所示。
图1 LTE FDD 和 NR 瞬时动态频谱共享原理示意图
DSS 功能开启后, 加入频谱共享小区集的 LTE 小区和 NR 小区可在同一段共享频谱上进行时频域资源共享, 如图 2 所示。具体为:
1) 时域维度:支持以 1 ms 为粒度的瞬时共享, 即可达到每 1 ms 进行一次频谱资源的协调调度。
2) 频域维度:支持以 1 RB 为粒度的动态共享, 根据LTE 侧和 NR 侧的业务量需求进行动态资源分配 。
图2 LTE 小区和 NR 小区时频域资源共享原理示意图
( 2) DSS 上行物理信息配置
LTE 小区和 NR 小区共享同一段频谱资源, 在共享过程中部分信道会冲突。因此, 需要通过对上下行物理信道资源进行合理的协调调度, 以规避冲突, 并提升频谱利用率。
LTE 和 NR 的 SRS:支持不配置 LTE 的 SRS 或同时配置 LTE 和 NR 的 SRS。
NR 的 PUCCH:NR 的 PUCCH 对称部署在带宽的 最 两端。NR 的 PUCCH 的 RB 个数通 过 LTE 的PUCCH 占用的 RB 数进行参数配置或动态调整, LTE的 PUCCH 总 RB 数要求不超过 16 个, 否则可能会对SRS 造成干扰, 影响网络性能。
NR 的 PRACH:固定占用 6 个 RB 资源, 紧随 LTE的 PUCCH 高频端部署, NR 的 PRACH 的频域起始位置由 LTE 的 PUCCH 配置确定。
LTE 和 NR 的 PUSCH:LTE 和 NR 总的可用共享PUSCH 资源 = 总频谱资源 –LTE 和 NR 的 PUCCH 占用资源 –LTE 和 NR 的 PRACH 占用资源。LTE 和 NR 总的可用共享 PUSCH 资源根据业务量需求动态共享。
( 3) DSS 下行物理信道
LTE 的 SS/PBCH 和 NR 的 SSB 之间可相互避让,通过配置 NR 的 SSB 频域以提升 NR 侧的频谱利用率。
NR 的 PDSCH 中 , 除系统消息和 UE 初始接入过程中 RRC 连接重建之前所涉及消息以外, 其他信息通过CRS Rate-matching 方式主动避让 LTE 的 CRS。NR UE需支持 CRS Rate-matching 功能。
LTE 的 CRS 通过静态协调调度避让 NR 的 PDSCH中的 RRC 消息。LTE 的 CSI-RS/CRS/DMRS 和 NR 的CSI-RS/TRS/PDCCH 通过静态协调调度方式相互避让。LTE 的 CRS 和 NR 的 SSB 以及 PDSCH 中的 SIB1 消息相互避让。
NR 的 PDCCH 和 LTE 的 PDCCH/PCFICH/PHICH相互避让。其中 , LTE 的 PDCCH 占用 1 个符号( LTE的 CRS 端口数为 1 个或 2 个) 或 2 个符号( LTE 的 CRS端口数为 4 个), NR 的 PDCCH 占用的符号数可通过参数配置为 1 个符号或 2 个符号。
LTE 和 NR 的 PDSCH 之间通过动态协调调度方式相互避让。LTE 的 PDSCH 通过动态调度方式主动避让NR 的 SSB/CSI-RS/TRS/DMRS/PDCCH, NR 的 PDSCH通过动态调度方式主动避让 LTE 的 CRS/CSI-RS/SS/PBCH/PHICH/PCFICH/PDCCH。
900M DSS 验证
( 1) 站点选取
在某地开展低频900M网络升级开通 NR 试点工作,采用 DSS 10M 方案, 涉及 10 个物理站址、 26 个小区。
( 2) DSS 业务测试( 数据 / 语音)
DSS 改造后, 由于增配 NR 资源占用以及 DSS 干扰抬升, LTE 下载速率各场景恶化 21% ~ 50%, LTE 上传速率各场景恶化 13% ~ 29%。
DSS 改造后, LTE 语音 MOS 持平。
DSS 改造后, NR 侧由 于资源规避性能损失相比LTE 更大, 导致 LTE 的速率高于 NR。
测试结果如表 1、 表 2 所示。
表1 CQT 定点测试
表2 DT 拉网测试
( 3) DSS 干扰测试
1) DSS NR900 施 扰 小 区 加 载, 在 邻 接 非 DSSLTE900 受扰小区进行测试。
①施扰小区:JNSH0433( 张坊乡穆家村) -A1
②受扰小区:JNSH0142( 商河马家) -C1
③测试结论:
当 DSS NR 900 作 为 施 扰 站 点, 分 别 加 载 30%、50%、 70% 时, 邻接非 DSS LTE 900 站点相对加载 0%, 下载平均速率分别恶化 19%、 21%、27%。语音 MOS 不受影响。测试结果如表 3 所示。
表3 NR 900施扰 LTE 900受扰小区测试情况
2) 非 DSS LTE900 施 扰 小 区 加 载, 在 邻接 DSSNR900 受扰小区进行测试。
①施扰小区:JNSH0767( 商河小庞家) -A1
②受扰小区:JNSH0803( 商河贾庄燕家村) -B1
③测试结论:
当非 DSS LTE 900 作为施扰站点, 分别加载 30%、50%、 70% 时, 邻接 DSS NR 900 站点相对加载 0%, 速率分别恶化 14%、 17%、 22%。语音 MOS 不受影响。测试结果如表 4 所示。
表4 LTE 900施扰 NR 900受扰小区测试情
( 4) 指标监控
1) DSS 改造前后
① LTE 900 接入类保持类指标持平。
② LTE 900 数据业务速率恶化。( 增配 NR 资源占用以及 DSS 干扰抬升, 负荷增加。)
③ NR 900 数据 业 务 下 行 速 率较 LTE 900 偏 低。DSS 改造后, NR 侧由于资源规避性能损失相比 LTE 更大。另外, LTE 终端抗干扰能力也强于 NR 终端。指标对比如表 5 所示。
表5 DSS 改造前后指标对比
2) 指标周期:
①改造前:1 月 20 日 全天
②改造后:1 月 27 日 全天
( 5) 流量对比
DSS 站点改造前后, 数据总流量环比上涨 80%, 语音总话务量上涨 69%。流量对比如表 6 所示。
表6 DSS 改造前后整体流量对比
改造前后, DSS 站点和共站 LTE 中频、 NR 中频联通的数据流量统计如图 3 所示。
图3 站点联通流量变化图
试点区域整体流量由于春节返乡因素有上升趋势,而 4G 流量没有增长, 部分流量被 NR 900 吸收。900M共站的 25 个 LTE 中频小区, 26 日 开始流量下降。分运营商统计显示, 26 日 前联通流量平均比电信流量高 134GB, 26 日 后高 88 GB, 相差 46 GB。原因是 NR 900 的优先级高于 LTE 的优先级, 支持 NR 900 的用户从 4G中频网络转移到 NR 900。优先级设置如表 7 所示。
表7 频率优先级设置
改造前后用户变化( 基于话单), 整体用户数有较大增长, 如图 4 所示。
图4 DSS 改造后小区用户数变化
( 6) 终端能力
通过中兴 NGI 系统统计试点区域的终端支持能力 ,LTE 网络统计 NR 900 的终端支持比例为 16.31%, NR900 的终端支持比例为 56.60%。由于 5G 无线侧无法获取 imsi 进行去重, 故 NR 网络统计的终端能力分析结果仅供参考。
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