Cluster DFS打造ToB/ToC融合服务网络

        随着5G赋能千行百业，5G用户已经从普通用户扩展到行业用户，涉及医疗、教育、交通、能源、工业制造等多元化领域。如何灵活充分地利用好无线网络资源、满足各领域行业需求成为5G网络研究的重要方向。

Cluster DFS，实现上下行帧结构快速自动调整

        从网络实际商用情况可以发现，不同场景数据流量需求是不同的。比如赛事直播场景主要以直播数据采集为主，在实时直播时间段内对UL带宽和时延要求较高，需大上行帧结构，直播时间段结束后以DL业务为主。而在工业制造领域，一些全连接工厂不同区域、不同时段会存在差异化的行业需求，需根据5G行业应用需求进行上下行帧结构快速调整。

        为满足上述场景，如果按实际用户和应用需求来手动调整网络规划、网络时频资源分配策略，会耗费大量的人力物力；此外网络资源的分配策略等调整粒度还需要尽可能细化，否则将会对性能有损伤，调整帧结构时域资源同时会引入异帧结构共存导致的干扰问题。

        为解决上述问题，中兴通讯提出了Cluster DFS（Cluster Dynamic Frame Sharing）综合解决方案，目标是对网络资源分配策略进行调整，提升资源使用率，保障用户体验。

Cluster DFS关键技术

        Cluster DFS使得一张5G网实现多元化价值，同时满足ToB/ToC需求（见图1）。Cluster DFS关键技术包括：智能话务预测、簇生成、帧结构自适应调整、异帧干扰协同。

        首先采用上/下行智能话务预测技术进行业务需求判定预测，不同应用的场景采用不同的方法。如在典型商用场景，可以根据历史业务量预测未来的业务需求，当需求超过预设阈值时进行时隙资源调整。这种方式需要动态检测业务需求变化，且预测有一定滞后性，因此更适合业务需求变化平缓的场景。而对于上下行业务需求有一定时间段变化规律的场景，则可以根据时间段进行帧时隙资源的匹配调整。

        然后根据话务预测结果，进行特征聚类，自动成簇。即将业务需求模型接近的站点进行聚类，再结合站点工参的地理位置分布，形成逻辑上的簇。簇可以根据形成后的应用效果进行不断学习更新。簇内业务需求趋同，可以统一进行帧结构对齐调整，满足簇内用户业务需求和体验保障。触发调整的原则，根据话务预测模块的输出建议匹配对应的帧结构建议。

        最后，关键要解决簇间异帧交叉干扰问题。簇间异帧结构会造成很严重的交叉链路干扰，3GPP 5G-A中TDD灵活帧结构的研究正是出于解决该场景干扰提出的。为了解决该问题，需采用有效的干扰抑制和消除手段，以保障施扰站和受扰站下的用户体验。我们提出的关键技术包括受扰侧slot AMC、eIRC，以及施扰侧CBF。其中时隙级的自适应调制编码（slot AMC）实现了不同slot可以采用不同信道自适应编码方式。受扰/非受扰slot进行AMC自适应，即基站可以根据受扰的时隙位置、强度、信道质量进行动态链路自适应调度，在受扰的slot自动降低码率，可以精确识别和控制干扰对空口链路带来的影响。eIRC技术（enhanced interference rejection combining）是受扰站联合多个微站引入SuperMIMO技术，利用多个分布式天线联合分集接收能力获得额外的干扰消除增益。eIRC联合接收均衡技术提升了信道估计的准确性，利用小区间干扰的强关联性对接收信号进行加权合并，准确抑制干扰，改善系统性能。协作波束赋型（coordinated beamforming，CBF）是利用施扰侧基站的多天线阵列的空间自由度，动态调整发射波束形态，形成对受扰方向的零陷，达到干扰抑制的效果。

Cluster DFS应用实践

        Cluster DFS的预商用效果达到预期，目前已经在多个场景推广应用。

        在场馆直播场景，Cluster DFS已完成亚运赛场通信保障的实战练兵，满足在线直播、视频监控等各种大上行业务的带宽需求；单用户上行速率可达500Mbps+，场馆内上行吞吐量提升60%+。

        在智能制造领域，Cluster DFS应用到5G+全连接工厂，深入企业生产大楼，进入生产线区域，提升上行容量70%+，满足上行业务流量需求高场景，满足仓库区域的移动连接和突发事件对上下行业务流量的灵活需求。

        在商业场景，我们在成都凯德广场结合商用业务进行商用验证评估，上行多点速率平均收益67.78%，速率最高达到556Mbps，CBF降噪8dB左右。目前Cluster DFS也在向更多价值场景商用推广，如演唱会、中超联赛等。

        随着ToB+ToC融合以及行业数智化转型，各种新兴业务对频谱和资源灵活性需求不断增加，Cluster DFS作为可行的商用解决方案已经得到了充分商用验证。中兴通讯后续会持续扩大商用，并不断优化其性能，提升其服务商用网络的能力。