《5G反开3D MIMO，协同均衡网络负荷》.docx

问题编号

FJ-01-000X

设备/终端厂家

中兴

设备/终端类型

中兴天机10

所属专业

无线网

问题类型

参数类

问题级别

重要

上报省份

福建

上报人

黄盛宏

上报时间

2020-11-18

问题名称

及现象概述

问题名称：《5G反开3D MIMO，协同均衡网络负荷》

问题描述：

5G网络新建站要求开通100M带宽，开通100M带宽时需要LTE侧退频D1D2小区，相当于损失40M带宽的容量，针对LTE高负荷区域，特别是高校、商务区等负荷压力较大区域，退频后LTE侧负荷压力剧增，需要通过5G侧反开D3D7D8频点小区缓解LTE侧负荷压力；反开D3D7D8频点小区均为3D MIMO小区，借助3D MIMO性能及覆盖优势，提升LTE网络性能，通过45G网络频谱资源共享功能，实现45G网络负荷的协同均衡。

解决方案

详细说明

1、 问题分析

现阶段4G网络承载着大量的存量用户，运营商在覆盖、干扰和容量方面均面临着严峻挑战，如何在这3个维度之间找好平衡点，最大限度提升网络性能，是中国移动各省公司在日常优化工作中面临的痛点和难点。然而到今天，5G规模建设如火如荼，商用设备已准备就绪，但这只是5G走出的第一步，接下来要面对的是如何规划、建设、运维和优化，以及如何最大化实现投资回报。

5G网络采用新频段、新空口、新场景和新业务，以及网络越趋复杂的全新挑战，这就要求规划、建设、运维和优化工作需在空白领域不断探索前进。另一方面，为保护5G投资，要求规划、建设、运维、优化，乃至市场、营销部门全面持续协同，以实现最精准规划、最佳效率、最优性能和最合理的投资。

然而现阶段5G用户数远少于LTE存量用户数，如何合理的调配5G资源与4G资源已成为了移动迫在眉梢的痛点和难点。本课题主要是从资源调配关键点出发，考虑5G站点新建的同时反开3D MIMO和4/5G频谱共享功能，缓解4G网络容量中高负荷压力。

2、 整体评估

1. 反开3D MIMO特性

相对于传统8TR LTE设备，反开3D MIMO具有如下特性：

①　提供下行链路16流空分 & 上行链路8流空分，提升小区级频谱效率；

②　提供多外环功控，提升单用户频谱效率；

③　提供多天线波束赋形增益，提升覆盖质量。

2. 反开前后性能对比

统计反开站点，对比反开前后小区级流量、用户数、小区级平均MCS（调制编码方式），小区级平均CQI（信道质量指示），验证3D MIMO反开后的下述预期：

①　小区级用户数&流量呈现增长；

②　小区级频谱效率呈现增长；

③　小区级CQI呈现提升；

④　小区级MCS呈现提升；

3. 评估统计结果

小区级用户数、流量&频谱效率评估

现网反开3D MIMO小区用户与流量情况：

①　反开前平均每小区平均用户数为54.93，反开后平均每小区平均用户数为65.79，用户数增长19.75%；

②　反开前后全网PRB利用率：上行链路抬升0.22%，下行链路抬升0.40%；

③　反开前平均忙时流量为2.30G，反开后平均忙时流量为2.93G，流量增长27.7%。

4. 全网反开3D MIMO小区统计评估结果：

①　用户数&流量呈现增长趋势，符合反开3D MIMO整体预期；

②　用户数&流量增长的条件下，PRB利用率呈现微弱抬升，同时流量增长比例大于用户数增长比例，符合反开3D MIMO小区级频谱效率提升预期，显示反开3D MIMO后小区内单用户人均流量呈现增长。

5. 小区级MCS评估：

得益于多外环功控特性，反开3D MIMO后，MCS变化：

①　上行MCS提升0.09；

②　下行MCS提升0.7；

评估结果：小区级MCS增长显示单用户频率效率呈现增长趋势。

小区级CQI评估（信道质量指示）

评估结果：反开3D MIMO后小区级CQI呈现从10.7到11.05的增长。

基于上述评估结果，结论如下：

①　移动反开3D MIMO后成果从趋势上看符合预期；

②　反开3D MIMO可实现8TR LTE的2.5-3倍容量承载能力。

建议进一步推广连片反开3D MIMO，后续反开3D MIMO需持续完成下述动作：

①　提升基线参数性能，移植各处优秀网络性能；

②　推广“优先机械下倾”的网优方案，进一步提升反开3D MIMO性能。

6. 频谱共享功能原理

基于对同覆盖4/5G小区资源负荷的评估，4/5G频谱共享功能实现现阶段4/5G重叠频谱上的动态分配，相比静态分割更为灵活，可提高频谱利用率，优先保障4G资源，最优化5G用户体验。

3、     验证效果

场景1：5G高负荷、4G低负荷时，4G可将共享资源释放给5G使用

    网管侧生效确认

4G网管SON策略设置目录下，可以看到匡山小区南CELL ID 11的D1和CELL ID 12的D2小区进入共享状态。

5G频谱共享请求：

    无线侧实测生效确认

手机侧可以通过RB数变化及下载速率观察频谱共享功能生效情况。随着4G D1/D2侧PRB利用率达到频谱共享门限，NR侧RB数从160（60M）升至215（80M），再升至271RB（100M）；接入正常，且下载速率也升至1Gbps以上。

场景2：4G高负荷、5G低负荷时，5G可将共享资源释放给4G使用

1)    网管侧生效确认

4G网管SON策略设置目录下，可以看到匡山小区南CI 11的D1和CI 12的D2小区退出共享状态。

5G频谱共享请求：

2)    无线侧实测生效确认

手机侧可通过RB数变化及下载速率观察4G退出频谱共享功能生效情况。随着4G D1/D2侧PRB利用率达到退出频谱共享门限，NR侧业务RB数从271（100M）降至215（80M），再降至160（60M）；D1/D2小区接入及业务正常。

另一方面，退出频谱共享后“恢复”的D1/D2小区各项KPI指标正常。

本省应

用成效

4、 应用效果：

5G新建站点，根据4G网络负荷情况，通过反开D3D7D8频点小区，缓解原LTE网络的D1D2频点退频带来的容量损失，借助3D MIMO容量覆盖增益，提升LTE网络性能，同时通过45G网络频谱资源共享功能，实现45G网络负荷的协同均衡

备注