浅谈5G NR双连接技术及应用建议

何 棱

（中国联合网络通信有限公司广州市分公司，广州 510335）

1 概述

随着各大运营商的5G首发频段陆续公布，超密集组网成为5G未来演进的方向。3GPP的R12版本中加入双连接（Dual Connectivity）技术，可提升5G NR密集组网场景中无线非理想情况下的传输条件性能解决方案，本文主要对双连接技术的组网结构、关键技术，未来演进等方面进行了探讨。

2 为什么LTE-5G NR要采用双连接?

国内营运商在5G频段使用中将分有两大类型：高频频段和毫米波，相比于LTE制式5G建网初期在频段使用中将使用高频段建网，5G高频段的劣势在于单小区的覆盖能力较LTE下降。虽然5G天线技术中加入Massive MIMO来增强覆盖，但5G单小区覆盖能力还逊于同站同覆盖的LTE单小区同等水平。3GPP扩展了LTE双连接技术，在5G网络初期部署时可以借助LTE加强覆盖，降低建设难度。在5G建设初期阶段营运商将采用NSA组网方式，5G NR双连接方式的探索，为4G到5G的过渡提供了保障，它在社会信息传输速率的提升环节上发挥着牵引性作用。

3 何为5G NR双连接结构？

所谓5G NR双连接，就是在组网结构之下，网络传输体系可以同时进行4G和5G的信息体系关联，它可以对普通网络数据获取延迟、或者传输速率减缓的状态下程序关联提供便捷性服务。5G NR双连接结构中的双连接方式，是按照主控界面锚点控制法，进行站点信息体系的辅助性调节。

按主节点、辅节点及连接核心网的类型不同，在R15中双连接结构定义了3种架构系列，营运商通过3种双连接架构option 3、option 4和option 7系列的优劣势比较，5G建设初期阶段双连接架构将优选采用option 3系列。

（1）E-UTRA-NR Dual Connectivity：它是将核心网络在4G基站的控制下，建立信息传输节点。目前较理想的三种非独立组网方案中option 3、option 4和option 7系列。其中option 3网络结构是在EN-DC双连接技术基础上进行构建的4G、5G混合组网架构。

（2）NR-E-UTRA Dual Connectivity（NE- DC）：核心网接入5GC，5G基站作为主节点，4G基站作为辅节点，NGEN-DC在组网符合基础网络框架技术的特征前提下连接5G网络主节点。

（3）NGEN-DC：与以上提到的4G核心阶段不同的是，新网络主要是利用5G网络进行节点关联，4G基站作为主节点，5G基站作为辅节点。结构可对应非独立组网的option 7系列的4G、5G混合组网架构。

4 LTE-5G NR双连接关键技术

现LTE-5G NR双连接的建立触发机制、数据传输和流量控制。

4.1 LTE-5G NR双连接触发机制

LTE-5G NR双连接作为网络节点连接的一种形式，它也需要运行体系环节上精准的把握出发网络传输节点的触发机制。而关于如何建立与LTE-5G NR双连接相互匹配的出发体系，一般是由双连接解除体系下MeNB中的LTE eNB所确定。也就是说，5G双连接结构的实际性能取决于双连接建立触发机制是否合理。从实现的角度，一般有SgNB添加、相邻检测添加、以及流量添加三种形式。

（1）SgNB添加

当LTE-5G NR双连接体系从端口接入后，连接程序可依据端口数据情况，将终端信息都反馈到数据传输结构之上，以实现程序结构的自动添加，由于这种程序添加方式是程序自主进行信号搜索添加，为此，我们也将其称为盲添加法。比如，我们对LTE-5G NR双连接时，邻区列表环境下是否存在着LTE-5G NR双连接能力进行判断，而与其核心网络连接点关联的部分，就主要是通过核心线路中的链路变化情况进行终端操作。如果外部端口能够支持LTE-5G NR双连接，则线路连接装配体系将自主进行链路性形态转变，端口也将自动增加一个新的链路沟通体系。

（2）邻区端口检测的SgNB添加

端口连接环节进行LTE-5G NR双连接情况判断过程中，也存在着添加条件辨析结构不清晰的问题。此时，盲数据添加方式，将无法完成所有端口连接调整，它需要依靠周围的端口的调节情况，对LTE-5G NR双连接能力给予反馈和调节。比如，在LTE-5G NR双连接测试过程中，程序依据端口检测情况，选择与邻近端口匹配数据相似的一组进行辅助性添加，这种数据端口调节处理方式，属于双向性端口数据匹配形式，它与盲目性端口处理方式相比，数据连接的可靠性更高。

（3）流量式SgNB添加

LTE-5G NR双连接期间，通过端口上报情况反馈结果分析法进行判断，也是LTE-5G NR双连接在满足邻近数据节点控制的基本状态下，实行中心数据节点连接的主要手段。比如，在某一个端口控制体系之内，对连接数据进行代码判断时，LTE-5G NR双连接针对5G区域的核心部分添加操控流程，在核心程序的指引下，进行口令负载运行情况的调整，直到两者之间的链接处于最佳状态。

4.2 分离式承载下的数据传输和流量控制

在LTE-5G NR双连接EN-DC场景下，数据传输与流量控制把握，是用户信息把握传导的主要渠道。结合LTE-5G NR双连接体系来说，创建一个分离式的云空间数据调节渠道，主要是从数据链路转换和控制的过程来完成。其一，LTE-5G NR双连接结构中，借助PDCP层对PDCP PDU层进行调整，并将端口数据反馈到分离层中来。其二，在分离层的作用下实行数据转换功能和链路流量控制情况的判断。其过程可以避免链路途径发生延时，或者局部PDCP层的分组重排后造成的性能下降。

分离式LTE-5G NR双连接在进行路径控制期间，也可以通过流量控制法，对侧端口连接区域进行数据反馈情况的重新组合与调整。或者，LTE-5G NR双连接在PDCP PDU层的作用下，直接进行连接排列队伍的测定与分析评价，直到LTE-5G NR双连接满足实际需要。

5 LTE-5G NR双连接实际应用

5.1 LTE-5G NR应用场景

LTE-5G NR双连接在社会中的应用，主要是从同构类网络和异构网络层面进行数据连接场景的分析。

前者是指区域基站处于叠加或者重复的状态下，线路连接端口与5G数据环境中的基站节点进行连接。后者主要是指在LTE-5G NR双连接不同速率的状态下，实行基站内连接处理结构的覆盖范围调整。小区域覆盖结构注重的是内部节点数量的增加，而大区域覆盖的节点调节是从外部功率从的大小上给予调整。即，关于LTE-5G NR双连接空间中的部署场景调节，均是按照双趋向连接法进行互动性连接，它是网络无线资源利用调节的主要形式，起到了降低LTE-5G NR双连接延时时长，提升客户服务性能的作用。

5.2 LTE-5G NR双连接对覆盖的影响分析

LTE-5G NR双连接引入后，对LTE-5G NR的网络覆盖进行分析，是规划阶段的重要任务。

5G建网初期频段使用集中在高频段上，高频电磁波在传播过程中损耗较低频电磁波传播过程路径损耗大，通对同方向的4/5G单小区覆盖能力进行测试对比分析，NR覆盖范围小于LTE覆盖范围，从中可发现LTE 和NR 均为上行覆盖受限，得到LTE的覆盖半径约为1400m，NR 的覆盖半径约为800m，NR覆盖能力为LTE覆盖能力的57.14%。

通过覆盖面积计算发现单LTE站覆盖面积约为3.8km2，单个NR站点覆盖面积约为 1.3 km2，同站址NR站点远小于LTE站点覆盖能力。如果建网初期LTE-5G NR 采用 1：1比例建站，5G站点仅得到4G站覆盖能力。

5G站点要达到4G站点相同覆盖能力的情况下，需要通过大规模新增5G宏站和覆盖型小站解决。

6 结束语

通过LTE-5G NR各双连接技术特点对4G/5G网络演进、覆盖、组网架构等内容进行浅析。LTE-5G NR双连接技术应用在建网初期可减少新增建设站点数量，在移动业务低时延、高速率、大容量体验上得到较大幅度的提升。基于5G 使用无线频段特点，在5G建设的初期阶段就需做好5G网络长远的覆盖、容量、优化等规划。