5G 网络上行链路用户感知的切换算法研究

韩小军 李晓东 潘海龙 王佳琦 许舒健

1.中国联合网络通信集团有限公司绍兴分公司；2.中邮建技术有限公司

0 引言

进入5G 时代，超高清视频、沉浸式游戏、全息视频、下一代社交网络等业务对网络的上行速率提出了更高要求。可以说，上行链路受限很大程度上影响了5G 网络覆盖和用户感知。

1 5G 上行受限影响及改善方案

1.1 5G 网络上行受限

当某业务发起业务，上行需求目标在上行受限点，下行需求目标在覆盖边缘，将会在上行受限临点和下行覆盖位置区间内出现上行受限。

TDD 系统上行受限是链路预算的结果，上行允许的最大空中传播损耗要小于下行，覆盖范围取决于上行，因此上行覆盖受限。

5G 的覆盖完全受限于上行链路，特别是当5G 基站和4G基站共站点部署的情况下，不能达到同覆盖、会出现5G 覆盖不连续的问题，降低用户体验。5G 网络上行覆盖受限如图1所示。

图1 5G 网络上行覆盖受限

上行损耗=手机发射功率+手机天线增益-基站馈线损耗+基站天线增益+分集接收增益-人体损耗-基站灵敏度。

下行损耗=基站发射功率-双工损耗-基站馈线损耗+基站天线增益+手机天线增益-人体损耗-手机灵敏度。

上行受限一般采用PHR（Power Headroom Report，功率余量报告）表征，PHR 用于周期地向gNB 报告UL_SCH 信道估算功率和UE 最大发射功率之间的差值，便于调整UE 发射功率；当PHR ＜0，表示上行受限，将影响用户感知。

1.2 受限场景感知体验欠佳

上行受限感知实测：在同一小区相同时间段内进行测试，对比上行受限和非受限场景下用户业务真实体验情况，发现上行受限对用户上/下行数据业务、即时通信、UE 耗电等体验感知影响较大。

（1）速率体验：上行未受限，下行速率790Mbps，上行速率113Mbps；当上行受限时，下行速率185Mbps，上行速率4.15Mbps；

（2）游戏体验：上行未受限，游戏时延57ms，感知正常；上行受限时，游戏时延300ms，游戏卡顿；

（3）网页体验：上行未受限，网页浏览感知正常；上行受限时，网页浏览慢或失败；

（4）视频体验：上行未受限，视频播放正常；上行受限时，视频卡顿或播放失败；

（5）耗电体验：上行未受限，小时耗电15%；上行受限时，小时耗电28%。

1.3 基于质量N2L 改善上行感知

基于上行质量SA—>LTE 切换如图2 所示。

图2 基于上行质量SA->LTE 切换

当驻留在NR 小区边缘时，用户体验明显劣化。本功能可识别UE 上行弱覆盖，并将UE 切换或重定向至E-UTRAN 小区以提升用户感知。该功能实现方式为基站监测SA 用户上行链路质量，若上行SINR 低于门限A，启动对LTE 邻区的测量，继而当NR 侧RSRP 低于门限B，LTE 侧门限高于门限C，则触发5G 到4G 的切换，改善用户感知。

2 基于质量N2L 原理分析

2.1 方案原理介绍

（1）gNodeB 对小区内所有UE 进行实时上行覆盖检测。检测方式为持续5 次测量UE。如果持续5 次检测到UE SINR<目标门限–2dB，则记录UE 状态为弱覆盖。

（2）gNodeB 对于状态为弱覆盖的UE，启动基于上行弱覆盖的NG-RAN 至E-UTRAN 系统间切换或重定向。如果UE切换或重定向失败，则继续驻留在NG-RAN 小区中。gNodeB会周期性识别小区内弱覆盖状态的UE，启动基于上行弱覆盖的NG-RAN 至E-UTRAN 系统间切换或重定向。

2.2 方案参数说明

（1）系统间业务移动性算法开关&基于上行SINR 移动至EUTRAN 开关：该参数用于控制基于上行SINR 移动至E-UTRAN 功能的打开和关闭。当该开关打开时，表示可以基于上行SINR 测量结果将UE 移动至E-UTRAN 系统；当该开关关闭时，表示无法基于上行SINR 测量结果将UE 移动至E-UTRAN 系统。

（2）异系统切换策略开关&EUTRAN 切换开关：该参数表示按运营商配置异系统切换策略开关。当E-UTRAN 切换开关为开时，表示NG-RAN 可以将UE 切换至E-UTRAN 系统；当E-UTRAN 切换开关为关时，表示NG-RAN 无法将UE 切换至E-UTRAN 系统。

（4）NR 迁移到E-UTRAN 的上行SINR 低门限（0.1 分贝）：该参数表示基于上行SINR 的迁移至E-UTRAN 的上行SINR 判决低门限。当UE 处于SA 模式，且基站测量到终端的上行SINR 持续小于该门限减去2dB 之差时，触发该终端从NG-RAN 迁移至E-UTRAN 系统。

（5）基于上行SINR 的迁移至E-UTRAN B2 RSRP 门限1（毫瓦分贝）：该参数表示基于上行SINR 的迁移至E-UTRAN B2事件的RSRP门限1。当在NRCellHoEutranMeaGrp.CovBasedHoB1B2Hyst 时间段内，如果终端测量到服务小区RSRP 的值一直小于该门限且E-UTRAN 邻区RSRP 的值一直大于NRCellHoEutranMeaGrp.NetworkingOptionOptB1Thld 的门限，终端上报B2 事件。

（6）网络架构优选的RSRP 触发门限（毫瓦分贝）：该参数表示基于网络架构优选的B1或B2事件的RSRP触发门限。如果E-UTRAN 小区RSRP 测量值超过该门限时，UE 上报B1或B2 事件。

（7）上行业务量判决开关：该参数表示gNodeB 判断上行弱覆盖的UE 是否同时满足上行业务量条件的开关。

（8）上行业务量判断门限（bit）：该参数表示上行弱覆盖的UE 根据业务量的情况从NG-RAN 转移到E-UTRAN。配置越大，则UE 越难从NG-RAN 转移到E-UTRAN；配置越小，则UE 越容易从NG-RAN 转移到E-UTRAN。

（9）4G 侧防乒乓定时器时长：UE 基于上行质量原因从NG-RAN 小区切换入E-UTRAN 小区。如果当参数配置在（0，100）中，则在定时器eNBcellRsvdPara.RsvdU8Para30 超时前，不启动E-URAN 至NG-RAN 系统间业务分层；当定时器超时后，启动E-UTRAN 到NG-RAN 系统间业务分层。单位：秒。

3 基于质量N2L 方案验证

3.1 功能性验证

基于上行质量切换能开启后，在基站判断UE 处于上行弱覆盖场景且NR 服务小区在RSRP 低于-110dBm 时下发B2 测量控制，终端上报B2 测量报告，随后发起NR 向LTE 的切换。

（1）从测试log 中终端上报B2 测量报告，证实功能已开启。信令流程如图3 所示。

旅游英语翻译是典型的跨域文化差异进行交流的活动，需要分析两种文化差异对当前旅游英语翻译造成的影响，让学生具备跨文化差异进行交流的能力。文化差异导致在对历史文化或者是特殊文化在翻译过程中会出现一些误区，这样就影响旅游英语的翻译效果，需要遵循文化对等开展变通的语言翻译。本文认为教师应该灵活开展语言直译以及意译，这是让专业学生对旅游英语进行高质量翻译的关键。同时，要想做好旅游英语的翻译工作，也应该借助比喻方法翻译历史典故等内容。

图3 信令流程

（2）从商场、高楼、住宅小区3 个场景分别验证功能开启后速率对比情况如图4 所示。

图4 基于质量N2L 切换功能开启后速率对比

由图4 可知，功能开启后，UE 达到切换的门限后，商场场景上行速率提升了7.5Mbps，高楼场景下上行速率提升了4.6Mbps，住宅小区场景下速率提高了4.2Mbps。其中商场这种有良好4G 室分覆盖场景的上行速率提升最为明显，测试结果证明了开启基于上行质量切换开关的可行性与实用性。

3.2 不同参数组验证

为进一步验证不同参数设置下N2L 切换生效比例（资源优化切换到4G 的次数占5G 回落4G 的总次数比例）以及网络影响情况，主要从5G 服务小区RSRP 门限、业务判决开关以及4G 门限四个维度进行验证，以找出比较合理的参数组推广实施。

3.2.1 N2L 生效比例对比分析

N2L 各参数组配置如表1 所示。

表1 N2L 各参数组配置

（1）4G 侧防乒乓验证：从参数组1、2 对比可知，4G 侧防乒乓功能开启后基于质量的N2L 生效比例降低约0.8 个百分点，为提升边缘用户感知情况，建议开启。

（2）5G 服务小区RSRP 门限验证：从参数组1、3 对比可知，5G 侧服务小区电平门限从-112dbm 提升至-110dbm，基于质量生效比例提升约10 个百分点。

（3）上行业务量判决验证：从参数组5、6 对比可知，上行业务量判决开关开启后，上行业务量判断门限门限生效，基于质量生效比例影响约10 个百分点。

（4）4G 目标小区RSRP 门限验证：从参数组6、7 对比可知，4G 目标小区RSRP 门限调整从-110dbm 提升至-108dbm，基于质量生效比例影响约0.8 个百分点。

3.2.2 KPI 指标对比分析

N2L 各参数组配置KPI 对比分析如表2 所示。

表2 N2L 各参数组配置KPI 对比分析

整体来看，基于质量切换功能开通后无线接通率、无线掉线率、用户感知速率及CQI 等常规指标略有提升，不同参数组设置5G 业务量、5G 分流比、倒流比等指标略有波动，整体符合参数设置预期。

4 结束语

整体来看，基于质量切换功能开通后无线接通率、无线掉线率、用户感知速率及CQI 等常规指标略有提升，不同参数组设置5G 业务量、5G 分流比、倒流比等指标略有波动，整体符合参数设置预期。

（1）4G侧防乒乓功能影响基于质量的N2L生效比例约0.8个百分点，但乒乓影响用户体验，为提升边缘用户感知情况，建议开启；（2）5G 服务小区RSRP 门限对N2L 生效比例影响较大，从-112dbm 到-110dbm，这2db GAP 区间影响约10个百分点，但5G 分流比有所下降；（3）上行业务量判决功能对N2L 生效比例影响约10 个百分点，功能开启后小包业务的用户就不会切换至4G，如微信支付宝扫码付费等用户体验，增加投诉风险建议关闭；（4）4G 目标小区RSRP 门限-108dbm调整至-110dbm 后，基于质量的N2L 生效比例可以提升0.8 个百分点，当前5G 网络覆盖相对4G 存在不足，在5G 弱覆盖的场景可适当放宽对4G 小区的覆盖判决要求。

综合上述，建议选择参数组4 进行设置，基于上行质量N2L 的生效比例12%左右，能较好保障边缘用户感知，同时各项指标均有提升，在此基础上可继续考虑下探5G 到4G 门限提升5G 驻留能力。