以用户为中心的Cluster DRS，全方位打造信息高速公路

        2021年以来，中国电信联合中兴通讯提出Cluster概念，应用到频域形成Cluster DSS方案提升用户体验，应用到时域形成Cluster DFS方案，助力5G一网多能。Cluster DRS方案是“Cluster”理念应用到空域，以基于5G商用网络支持低空立体覆盖，满足行业需求，提升用户的超稳态体验。

Cluster概念引入

        传统无线网络一般都采用相同的资源分配策略，包括频谱的使用技术（3G/4G/5G）、上下行时隙配比，以及小区间协作方式（联合接收和发送、切换）等。采用相同的资源配置策略带来一定的优势，主要是网络维护简单、小区之间干扰低。

        随着5G的不断发展，需要面对用户需求不断提升、和千行百业紧密结合、新场景新应用不断涌现等多种挑战。在这个趋势下，继续使用统一的网络服务策略会限制网络能力，无法满足网络发展需求。

        在这一背景下，以用户为中心的“Cluster”理念逐步形成。该理念基于业务特点、用户分布等，将具有相同业务特点和业务需求的多个基站组成“Cluster（基站簇）”，相同的基站簇采用相同的资源配置策略，不同的基站簇采用不同的策略，通过差异化的策略提升网络的动态适配能力。

        基站簇可以通过在频域、时域和空域方案策略的紧密结合，提升网络性能，挖掘网络价值，如图1所示。Cluster概念应用到频域形成Cluster DSS（Cluster Dynamic Spectrum Sharing，基站簇级的动态资源共享）方案，助力4G/5G频谱共享能力提升；应用到时域形成Cluster DFS（Cluster Dynamic Frame Sharing，基站簇级的动态帧结构）方案，加速5G全连接工厂数智化转型；随着低空经济的快速发展，将“Cluster”理念应用到空域的方案逐步完善，形成Cluster DRS（Cluster Dynamic Radio Sharing，基站簇级的动态波束共享）方案，赋能低空经济。

低空通信对空域协作能力提出高要求，Cluster DRS应运而生

        5G商用网络规模不断扩大，并逐步向ToX领域拓展，包括低空经济、车联网等新场景、新应用。低空经济是全球竞逐的重要战略新兴产业方向，已成为促进经济发展的新增长点。无人机已在应急救援、物流运输、农业植保、地质测绘、电力巡检、安全巡逻等多个领域拓展应用，为城市管理、产业服务提供了巨大的发展空间。随着低空业务和活动逐步扩大化并走向规模应用，针对无人机的高清视频回传、实时控制等技术成为核心需求。

        传统蜂窝组网的覆盖主要受到频段、带宽、天线数量、终端能力等因素的影响，当用户处于小区的边缘地带，用户体验通常会变差，并会发生切换进一步恶化用户体验，表现为用户的上下行速率波动明显。针对5G低空覆盖，由于低空信号传播无遮挡，使得小区之间的交叠更为明显，小区之间的干扰范围和强度都远高于地面覆盖的情况，无法保证用户的稳定和实时体验。

        为了更好地满足低空通信的要求，Cluster DRS解决方案应运而生。通过将成熟的“Cluster”簇级资源管理理念从频域、时域进一步拓展到空域，该方案实现“以小区为中心”到“以用户为中心”的转变，基于5G商用网络支持低空立体覆盖，满足行业需求，助力低空经济全数智化提升。

Cluster DRS技术原理

        随着无人机技术的迅速发展及其在物流、监测、应急救援等领域的广泛应用，对通信网络提出了前所未有的高要求，特别是实时数据传输和广覆盖的需求。Cluster DRS方案依据无人机的飞行轨迹和业务特点，形成以无人机为中心的多小区资源深度协作，保障无人机的业务连续性和一致性，实现低空和地面一体化的高效通信模式，如图2所示。

• 业务洞察：方案融合基站的“内生智能”能力，基于深度学习LSTM（long short-term memory，长短期记忆），进行无人机的移动轨迹和话务特点的学习和预测。
• 动态生成无人机中心的基站簇：基于无人机的实时飞行轨迹和业务需求，Cluster DRS动态创建以无人机为中心的小规模基站集群。这种动态配置不仅极大提升了网络资源的利用效率，还确保了无论无人机飞行至何地，都能获得最优化的网络连接，为无人机操作提供无缝的连续覆盖。
• 簇内多小区深度协同：在每个无人机中心基站簇内加强多个基站之间的深度协同，实现小区间的空域波束共享。这意味着多个基站可以根据无人机的具体位置和移动方向，协同调整各自的波束方向和功率，形成定向且高效的通信链路，显著提升通信容量和频谱效率，保障数据传输的高速与稳定。
• 簇间干扰控制：针对无人机集群作业或密集飞行场景下的干扰问题，Cluster DRS采用智能化的簇间干扰协调策略，从而使得簇间的相互干扰最小化。这不仅保证了无人机之间以及无人机与地面用户之间的通信质量，还为无人机高清视频等大数据量业务提供流畅的实时回传体验。

        Cluster DRS解决方案通过创新的网络架构设计与智能调度策略，为无人机应用打开了全新的通信能力，不仅提升了通信效率，降低了运营成本，更为无人机行业的发展注入了强大的技术驱动力，展示了5G网络在无人机生态系统中的无限潜能。

应用实践

        Cluster DRS将5G商用网络从地面延伸至低空，构建高质量的立体空中通信网络，并已成功赋能多项低空应用。

• 赋能智慧公园管理升级

        在上海，Cluster DRS方案被作为进一步满足智慧公园的管理升级要求，并深度探索低空智联的创新方案之一，在5G商用网络上进行了升级部署。

        通过商用Cluster DRS方案的效果对比来看：在Cluster DRS实施前，由于低空信号干扰强，50Mbps的速率保障率仅能达到67%，4K高清视频容易出现卡顿和马赛克等情况。Cluster DRS功能商用，50Mbps的速率保障可达97%以上，25Mbps的保障可达99.4%以上，无人机的实时视频回传清晰流畅，大幅提升了数据传输质量和无人机巡检效率。

• 赋能演唱会的安全巡检

        在绍兴，为保障“氧气音乐节”，Cluster DRS被引入并部署在5G现网上助力无人机低空巡检。实测数据表明无人机低空网络的切换次数降低40%~50%，上行速率提升约30%，可实现低空稳态4K超高清视频传输。

        Cluster DRS的应用，将优质的5G地面网络覆盖能力延伸到低空300m高度，相当于给无人机量身定制了低空信息高速公路，实时保障了无人机的稳定业务能力，扩大了无人机的应用空间。

        Cluster系列化技术基于基站内生智能，以大数据和智能化相结合的强大技术基座， 在有限的网络资源和不断提升的业务体验之间寻找最优解，可以依据用户、业务特点，针对时域、频域和空域进行资源和需求之间的精准匹配，使得5G网络的支持能力快速响应新应用、新场景的需求，如车联网、水域覆盖等。基于规模商用的5G网络，Cluster DRS可快速推动新场景的拓展，满足新业务的发展需求。