通信世界网消息（CWW）5G的超大带宽能够承担起高清4K直播、VR/AR等大带宽业务对更高传输速率的需求。采用大规模多输入多输出（Massive MIMO）架构，对提高峰值传输速率起到了至关重要的作用，但更丰富的传输模式也使得5G基站的功耗相比4G有明显增加，如何既不影响用户感知质量，又能减少低业务量时段的5G能耗，成为行业研究的热点之一。
然而现有的节能技术采用硬关断方式，且基于TA（时间提前量）的共覆盖判决方法不合理，会影响现网用户感知。针对现有节能技术存在的问题，本文通过设置基础覆盖4G小区固定门限的方法，当用户数高于该门限时，激活关断的NR小区，缓解4G小区负荷压力。本文还利用MR邻区对方法做精确的共覆盖容量小区判决，邻区对指的是主服务小区和它的邻区构成的一对小区。邻区对方法能够适应多种业务场景，有效提升5G节能的用户感知和节能效率。
传统节能技术概述降低基站能耗的方式有硬节能和软节能两种，从运营角度出发，软节能技术主要通过调整节电参数来改善基站节能效率，也是本文关注的重点。目前已有的软节能技术主要分为单小区节能技术和多小区联合节能技术。
其中，单小区节能技术包括符号关断、时隙关断、通道关断和功率放大器（Power Amplifier，PA）调压，这些方法针对的都是单个频率。多小区联合节能技术针对的是多个频率。对于中国移动的多层网结构，拥有1.8GHz的FDD制式LTE频段，1.9GHz/2.6GHz的TDD制式LTE频段，2.6GHz/4.9GHz的NR频段和900MHz的GSM频段，将其中覆盖效果较好的频段作为基础覆盖层，将耗电较高的频段作为容量层。当流量较少时，先将容量层的负荷迁移到覆盖效果好的基础覆盖层载波，再关断容量层载波，从而达到基站节电的效果。其中用到了多小区联合节能技术中的载波关断技术。
现有节能技术存在的问题硬关断影响感知在载波关断前，为了空出容量层小区频段，会先执行高优先级闭塞操作（BLK）去激活小区。现网5G节能采用硬关断方式，即闭塞后直接去激活小区，将服务小区内的用户迁移至辅站，通过统计杭州全网5G小区24小时的站间切换成功率，发现开启硬关断会导致站间切换成功率降低。
修改脚本如下：
l BLK NRDUCELL:NRDUCELLID=211,CELLADMINSTATE=CELL_HIGH_BLOCK；高优先级闭塞，方便在较短时间内执行关断
l DEA NRCELL:NRCELLID=211；去激活NR小区
共覆盖判决方法不合理不同场景如商业区和住宅区，夜间和白天的话务模型差异较大，无法用传统话务栅格模型预测共覆盖小区。传统模型利用小区相位区间的方法将扇区的覆盖方向分为六个方向，结合TA实现小区覆盖距离的判定。但受城市高楼多径的影响，传统方式不能准确反映小区覆盖范围，此外，方位角、经纬度等工程参数的维护离不开人工，误差不可避免。
• 基于TA采样分布不合理由于5G信号频率高于4G，在空间中的传播损耗相比4G更高，为了保证良好信号强度的连续覆盖，要求5G基站站间距相对缩小。目前，杭州主城区平均站间距约为200米，以4G TA为例，1个TA约为78米，对现网10000个4G基站的TA进行采样，涵盖96%采样点的是TA-3区间。5G站间距小，若仍沿用TA判定小区覆盖距离，会导致大量用户落在同一区间内，因此，传统话务模型无法精确判决共覆盖情况。
• 覆盖方向六相位分法不合理传统话务栅格模型利用小区相位区间的方法将扇区的覆盖方向分为六个方向。对于现网非默认波束场景的3D MIMO和5G小区是不合理的，例如广场场景需要用120度宽波束。
智能节能技术研究传统基于MR的共覆盖判决方法
现有基于MR判断覆盖层的方法是：根据从测量报告（Measurement Report，MR）中提取的服务小区识别号以及邻小区的小区识别号，结合运营商的小区工程参数表，关联得到服务小区和邻小区的栅格化地理信息。实际中，由于城市建筑遮挡、多径效应等影响，导致栅格化的地理信息难以准确反映栅格内信号覆盖的真实情况，导致流量变化预测准确性较差。
基于MR邻区对的共覆盖判决方法针对现有技术存在的问题，本文提出了一种基于MR邻区对的同覆盖小区判决方法。比较邻区对中主服务小区和邻小区的电平强度关系，如果邻小区电平高于门限，则该采样点记为好点。用邻区对好点的总采样点数除以邻区对总采样点数，即好点比例。好点比例高的邻区对被认为是主服务小区的容量层；好点比例低的邻区对被认为是主服务小区的覆盖层。该方法利用测量报告中邻区对的信号强度关系来判断覆盖栅格区域的底层覆盖小区，相比于基于地理信息的现有方法更加精确。
第一步，假设有A、B两个小区，采集邻区对A-B和B-A的MR，在前的是主服务小区，在后的是邻小区。
第二步，在邻区对的1个采样点中，若邻区的电平高于-105dBm，或邻区的电平小于-105dBm且比主服务小区的电平大-3dB以上，则该采样点是好点。统计邻区对内好点的数量，比上邻区对总采样点的数量，记为好点比例。
第三步，若A-B邻区对的好点比例高于80%，而B-A邻区对的好点比例低于80%，则认为B是A的容量层；若两个邻区对的好点比例均高于80%，则A、B小区可减容好点比例高的那个小区；若两个邻区对的好点比例均低于80%，则A、B小区均不可减容；若B-A邻区对的好点比例高于80%，而A-B邻区对的好点比例低于80%，则认为A是B的容量层。
NR小区软关断功能介绍
在LTE和NR网络重叠覆盖区域且为NSA组网或NSA+SA混合组网场景下，可以在NR小区流量较低时，将NR小区用户迁移到共覆盖的LTE小区，再关断NR小区，从而达到节约整网能耗的效果。NR用户迁移到共覆盖LTE小区如图1所示。
图1 NR用户迁移到共覆盖LTE小区
NR小区进入载波关断状态后，4G基站enodeB仍然会发送邻区下行利用率给5G基站gnodeB，当邻区负荷高于固定门限时，gnodeB能自动唤醒载波关断小区，缓解邻区负荷压力，实现软关断功能。NR用户从共覆盖LTE小区迁回NR小区如图2所示。
图2 NR用户从共覆盖LTE小区迁回NR小区
包含以下关键参数。
l NRDUCellPowerSaving.StartTime设置启动时间，不是关断开始时间
l NRDUCellPowerSaving.StopTime设置结束时间
l NRDUCellPowerSaving.UserNumThld设置激活用户数门限
l NRDUCellPowerSaving.DlPrbThld设置下行PRB门限
具体流程图如图3所示。
图3 NR小区软关断流程图
第一步，gnodeB判断NR小区是否在关断周期内。
第二步，待关断的NR小区需要同时满足激活用户数小于用户数门限，且下行PRB利用率小于下行PRB门限，该参数可以通过历史数据库统计得出，使得满足此条件的NR小区关断后，对KPI和用户感知的影响最小。
第三步，enodeB将NR小区的LTE邻区负载消息发送给gnodeB来判断LTE邻区的负载是否小于固定门限。为了减少对现网NR用户的影响，gnodeB会禁止新用户接入NR小区。
第四步，gnodeB将判断小区中是否存在SA用户，并对SA用户进行重定向，直到没有SA用户存在时，才允许关断NR小区。
实验结果验证选取浙江省杭州市余杭区76个5G站点、130个4G站点作为本次节能验证区域。由图4可知，5G站点开启节能后，整体能耗下降明显，通过对比试点区域节能前后小区KPI，如图5、图6所示，E-RAB建立成功率和切换成功率无明显波动。
图4 试点区域24小时能耗变化曲线
开启节能
图5 试点区域E-RAB建立成功率曲线
开启节能
图6 试点区域切换成功率曲线
结论本文利用MR邻区对方法做精确的共覆盖容量小区判决，能够适应多种业务场景，实现与栅格化地理信息解耦合。介绍了一种通过设置基础覆盖4G小区固定门限，建立LTE邻区忙时唤醒机制的5G智能节能方法并试点应用取得了良好的效果。（本文作者均来自中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司）
来源：《通信世界》杂志2020年9月15日刊
