LTE-FDE多頻段混合組網(wǎng)策略的應用

1、. 【摘要】隨著4G網(wǎng)絡用戶規(guī)模的不斷發(fā)展，局部網(wǎng)絡熱點區(qū)域呈現(xiàn)，為保證容量需求、確保4G用戶感知，需采用F/D/E多頻段組網(wǎng)實現(xiàn)LTE網(wǎng)絡容量的提升。通過詳細闡述近期進行的F/D/E組網(wǎng)策略研究工作情況以及應用效果，為如何做好LTE頻率資源的合理使用提供參考?！娟P鍵詞】長期演進    多頻段    組網(wǎng)策略  1   引言隨著4G網(wǎng)絡用戶規(guī)模的不斷發(fā)展，LTE網(wǎng)絡已出現(xiàn)局部熱點區(qū)域。以杭州為例，截止2014年6月底，杭州4G換卡用戶已達到100萬，忙時同時激活用戶數(shù)為25萬，即使單用戶以1Mb

2、ps速率保障，單頻點的F頻段覆蓋也無法保證這些用戶密集區(qū)域的容量需求，需要D頻段覆蓋實現(xiàn)容量提升?；诂F(xiàn)有頻率的分配方案下，采用F/D/E多頻段混合組網(wǎng)，在提升網(wǎng)絡容量的同時，實現(xiàn)頻率資源的合理使用。F/D/E多頻段混合組網(wǎng)策略包含三個方面內(nèi)容：一是室內(nèi)外協(xié)同覆蓋的策略；二是室外F/D的組網(wǎng)策略；三是室外D頻段異頻頻點組網(wǎng)策略。 2   F/D/E多頻段混合組網(wǎng)策略總體思路2.1  頻段優(yōu)先級按照目前頻段分配，移動TD-LTE網(wǎng)絡F+D頻段共80MHz帶寬用以室外覆蓋，E頻段50MHz帶寬做室內(nèi)覆蓋。目前使用20MHz帶寬頻點組網(wǎng)，早期建設采用

3、F頻段網(wǎng)絡一個頻點同頻組網(wǎng)。F頻段：1 8801 900MHz（20MHz），Band39，用以室外；D頻段：2 5752 635MHz（60MHz），Band38、Band41，用以室外；E頻段：2 3202 370MHz（50MHz），Band40，用以室內(nèi)。通過現(xiàn)場測試確認，F(xiàn)頻段的室內(nèi)覆蓋效果要強于D頻段，隨著覆蓋深度的增加，D頻段信號快速衰減，F(xiàn)頻段的信號強度明顯優(yōu)于D頻段。因此，駐留于4G網(wǎng)絡上的終端優(yōu)先選擇駐留室內(nèi)，室外用戶終端優(yōu)先駐留D頻段，其次是F頻段。2.2  F/D頻段切換距離電平主城區(qū)F/D頻段小區(qū)以站點300m至350m距離作為理想切換點，統(tǒng)計該距離范圍內(nèi)的

4、小區(qū)掃頻數(shù)據(jù)。由于接收靈敏度不同，掃頻儀與商用終端之間存在電平差異，下面對掃頻儀測試電平進行修正：（1）F頻段小區(qū)理想切換點（300m至350m）采樣點RSRP均值為-100.8dBm；（2）D頻段小區(qū)理想切換點（300m至350m）采樣點RSRP均值為-99.07dBm。D頻段覆蓋電平略高于F頻段，其主要原因是對不同頻段的小區(qū)功率設置差異導致，D頻段小區(qū)設置的總功率高于F頻段小區(qū)。F/D小區(qū)的理想切換點功率為-99dBm至-100dBm，可作為設置切換門限參數(shù)的參考。2.3  關鍵策略參數(shù)設置（1）空閑態(tài)與2G/3G網(wǎng)絡不同，LTE系統(tǒng)中引入了重選優(yōu)先級的概念，網(wǎng)絡側(cè)可配

5、置不同頻點或者頻率組的優(yōu)先級來控制空閑態(tài)終端的重選方向，重選優(yōu)先級可設置為0至7共8個等級，數(shù)字越大則優(yōu)先級越高。按照4G網(wǎng)絡終端優(yōu)先駐留E頻段、其次D頻段、最后F頻段的思路，空閑態(tài)設置各頻段重選優(yōu)先級為：E頻段（優(yōu)先級6）>D頻段（優(yōu)先級5）>F頻段（優(yōu)先級4）（2）連接態(tài)華為設備連接態(tài)異頻切換共有7類：基于覆蓋、基于負載、基于頻率優(yōu)先級、基于業(yè)務、基于上行鏈路質(zhì)量、基于SPID切換回HPLMN、基于距離。各類切換無優(yōu)先級順序，先觸發(fā)先執(zhí)行，但各個切換之間存在互相制約關系，如負載切換和頻率優(yōu)先級切換不能同時啟用。目前開啟基于覆蓋和基于負載的2類異頻切換，日常切換以覆蓋切換為主。連

6、接態(tài)終端對異頻鄰區(qū)的測量并不是時時的，這是為了保證不必要的GAP測量損失，只有在服務小區(qū)的電平低于一定門限時，才會啟動對異頻鄰區(qū)的測量，當測量到的鄰區(qū)電平滿足切換事件時，執(zhí)行向目標小區(qū)的切換。基于覆蓋的異頻切換可設置3類不同的事件策略。需要注意的是，A2事件的門限值為小區(qū)級參數(shù)，對小區(qū)的所有異頻鄰區(qū)起效。以D頻段小區(qū)為例，切換F頻段和E頻段如果都采用A4事件策略，那么該小區(qū)對F和E的異頻鄰區(qū)啟測門限A2無法實現(xiàn)分別設置，無法有效控制用戶切換方向?；谠撛?，F(xiàn)/D/E三頻網(wǎng)，一個小區(qū)內(nèi)針對不同頻段的A2門限設置通過不同的事件策略來實現(xiàn)。F/E、D/E之間切換采用A2+A4事件觸發(fā)，F(xiàn)/D之間切

7、換采用A2+A3事件觸發(fā)。華為設備異頻啟測以及切換觸發(fā)事件組合具體如表1所示：表1    華為設備異頻啟測以及切換觸發(fā)事件組合啟測事件切換事件切換事件說明基于A3的A2A3目標小區(qū)電平高于服務小區(qū)一定門限（相對門限）異頻切換A2A4目標小區(qū)電平高于一定電平門限（絕對門限）A5目標小區(qū)電平高于一定電平門限且服務小區(qū)電平低于一定門限 3   F/D/E多頻段混合組網(wǎng)策略設置以及實施效果3.1  室內(nèi)外覆蓋策略室內(nèi)外覆蓋策略設置考慮如下：4G終端優(yōu)先駐留室內(nèi)，空閑態(tài)通過重選優(yōu)先級設置實現(xiàn)室內(nèi)優(yōu)先駐留，連接態(tài)通過較低的切入

8、室內(nèi)小區(qū)門限設置實現(xiàn)。4G終端必須及時從室外小區(qū)切換至室內(nèi)小區(qū)，防止進入室內(nèi)后拖至其他室內(nèi)小區(qū)導致掉線，通過門限設置控制。避免4G終端連接態(tài)在室內(nèi)外小區(qū)間乒乓切換，雙向切換設置一致的A2+A4事件觸發(fā)，以合理的切換門限規(guī)避。（1）空閑態(tài)室內(nèi)小區(qū)重選優(yōu)先級高于室外小區(qū)重選優(yōu)先級，4G終端占用室外小區(qū)時對室內(nèi)小區(qū)進行時時測量，當測量到1s內(nèi)室內(nèi)小區(qū)電平滿足大于-106dBm時，重選至室內(nèi)。4G終端占用室內(nèi)小區(qū)時，當室內(nèi)小區(qū)的電平低于-114dBm時，啟動對室外小區(qū)測量，當測量到1s內(nèi)室內(nèi)小區(qū)電平低于-116dBm且室外小區(qū)電平高于-99dBm時，重選至室外小區(qū)。（2）連接態(tài)室內(nèi)外小區(qū)切換采用A2+

9、A4事件觸發(fā)，設置切換絕對值門限，4G終端占用室外小區(qū)時，當室外小區(qū)滿足在640ms內(nèi)電平低于-99dBm時，啟動對異頻鄰區(qū)的測量，當測量到室內(nèi)小區(qū)在640ms內(nèi)滿足電平大于-104dBm時，觸發(fā)至室內(nèi)小區(qū)的切換。4G終端占用室內(nèi)小區(qū)時，當室內(nèi)小區(qū)滿足在640ms內(nèi)電平低于-109dBm時，啟動對異頻鄰區(qū)的測量，當測量到室外小區(qū)在640ms內(nèi)滿足電平大于-97dBm時，觸發(fā)至室外小區(qū)的切換。上述設置給室內(nèi)小區(qū)的4G終端用戶5dB（-104dBm至-109dBm）的切換保護、室外小區(qū)用戶2dB（-97dBm至-99dBm）的切換保護，防止乒乓切換。室內(nèi)外異頻小區(qū)切換觸發(fā)條件如圖1所示：圖1

10、60;   室內(nèi)外異頻小區(qū)切換觸發(fā)條件示意圖（3）實施效果策略參數(shù)實施后，在總吞吐量相當?shù)那闆r下，日均室分流量由213GB提升至337GB，提升50%以上，室分流量占總流量的比例由6.35%提升到了10.66%。異頻切換成功率以及掉線率在策略參數(shù)調(diào)整前后一直保持在99.4%、0.17%，未出現(xiàn)明顯波動。3.2  室外F/D組網(wǎng)策略室外F/D組網(wǎng)策略設置考慮如下：4G終端優(yōu)先駐留D頻段，空閑態(tài)通過重選優(yōu)先級實現(xiàn)室外D頻段優(yōu)先駐留，連接態(tài)通過較低的切入D頻段門限、較高的切入F頻段門限設置實現(xiàn)。確保D頻段小區(qū)配置足夠的異頻鄰區(qū)，防止D頻段不連續(xù)覆蓋時，未能及時

11、切換至F頻段導致掉線。目前異頻鄰區(qū)最大配置數(shù)為64個。（1）空閑態(tài)D頻段小區(qū)重選優(yōu)先級高于F頻段小區(qū)重選優(yōu)先級，4G終端占用F頻段小區(qū)時對D頻段小區(qū)進行時時測量，1s內(nèi)D頻段小區(qū)電平高于-96dBm時，重選至D頻段小區(qū)。4G終端占用D頻段小區(qū)時，當D頻段小區(qū)的電平低于-96dBm時，啟動對異頻測量，當1s內(nèi)D頻段小區(qū)電平一直低于-98dBm且F頻段鄰區(qū)電平一直高于-100dBm時，重選至F頻段小區(qū)。（2）連接態(tài)F/D小區(qū)切換采用A2+A3組合事件觸發(fā)，即設置切換相對值門限，4G終端占用F頻段小區(qū)時，當F頻段小區(qū)滿足在640ms內(nèi)電平低于-92dBm時，啟動對異頻鄰區(qū)的測量，當測量到D頻段小區(qū)在

12、640ms內(nèi)一直滿足電平大于F頻段小區(qū)-5dB時，大概對應-97dBm，觸發(fā)至D頻段小區(qū)的切換。4G終端占用D頻段小區(qū)時，當D頻段小區(qū)滿足在640ms內(nèi)電平低于-99dBm時，啟動對異頻鄰區(qū)的測量，當測量到F頻段小區(qū)在640ms內(nèi)一直滿足大于D頻段小區(qū)9dB時，大概對應-90dBm，觸發(fā)至F頻段的切換。上述設置給F頻段、D頻段小區(qū)4G終端各有2dB的切換保護，防止乒乓切換。F/D異頻小區(qū)切換觸發(fā)條件如圖2所示：圖2    F/D異頻小區(qū)切換觸發(fā)條件示意圖（3）實施效果策略參數(shù)調(diào)整后，在全網(wǎng)LTE業(yè)務量基本維持在12TB左右情況下，單日D頻段業(yè)務由1.5TB提升到了

13、4TB，提升100%以上，D頻段站點流量占全網(wǎng)流量的比例由12.4%提升到了31.9%。3.3  D頻段異頻組網(wǎng)策略目前D頻段共60MHz（2 5752 635MHz）帶寬，以20MHz帶寬組網(wǎng)，可實現(xiàn)3個頻點的異頻組網(wǎng)，60MHz帶寬中2 5752 620MHz頻率范圍既屬于Band38，又屬于Band41，但2 6202 635MHz頻率范圍僅屬于Band41。鑒于頻段2 6152 635MHz對應頻點屬于Band41，現(xiàn)網(wǎng)手機終端支持度不高，目前采用D頻段2個頻點異頻組網(wǎng)方案進行試點。D頻段的異頻組網(wǎng)共有以下2種方案：方案1：以站點為單位異頻組網(wǎng)，同一個站點的不同小區(qū)采用同一個

14、D頻段頻點；方案2：以小區(qū)為單位異頻組網(wǎng)，同一個站點不同小區(qū)設置不同頻點。D1/D2異頻組網(wǎng)考慮如下：D1/D2地位相同，小區(qū)采用相同的重選優(yōu)先級，針對F頻段小區(qū)均為高優(yōu)先級小區(qū)。F/D之間切換使用A2+A3事件觸發(fā)，為便于控制D頻段小區(qū)用戶在切換F頻段前能優(yōu)先切換至另一個D頻點，D1/D2小區(qū)之間也采用A2+A3的切換事件，并參照同頻切換標準，目標小區(qū)高于服務小區(qū)3dB觸發(fā)切換。（1）空閑態(tài)D1/D2頻點小區(qū)設置相同優(yōu)先級，重選參數(shù)參照同頻設置，但作為同一個小區(qū)，異頻同優(yōu)先級與低優(yōu)先級小區(qū)的啟動門限設置為同一參數(shù)，因此D頻段小區(qū)用戶對另一個D頻點小區(qū)的啟測門限與F頻段小區(qū)的啟測門限為同一值，

15、即-96dBm。同優(yōu)先級重選觸發(fā)條件為服務小區(qū)電平大于目標小區(qū)電平一定值，參照同頻設置，設置為3dB。即服務的D頻點小區(qū)電平低于-96dBm時，啟動對另一個D頻點小區(qū)的測量，1s內(nèi)測量到異頻D頻點小區(qū)鄰區(qū)電平高于本小區(qū)3dB，大概對應-93dBm時，重選至D頻點異頻小區(qū)。D頻段異頻組網(wǎng)策略小區(qū)重選觸發(fā)條件如圖3所示：圖3    D頻段異頻組網(wǎng)策略小區(qū)重選觸發(fā)條件示意圖（2）連接態(tài)D1/D2異頻切換采用A2+A3切換事件，同一個小區(qū)的異頻A2門限無法區(qū)分頻點設置，如D1小區(qū)針對D2頻點小區(qū)的A2門限與針對F頻點小區(qū)的A2門限為同一參數(shù)，無法分開設置，異頻A2門限統(tǒng)一

16、設置為-99dBm。A3切換門限通過異頻頻率偏置參數(shù)（EUTRAN異頻頻點下鄰區(qū)的頻率偏置，小區(qū)內(nèi)可針對不同頻點來設置）實現(xiàn)與F頻段不同設置。D1/D2優(yōu)先級對等，切換門限設置相同的參數(shù)。當服務的D頻點小區(qū)在640ms內(nèi)電平一直小于-99dBm時，啟動對異頻D頻點小區(qū)測量，當測量到640ms內(nèi)D頻段異頻小區(qū)電平一直大于本小區(qū)電平3dB，大概對應-96dBm時，切換至該小區(qū)。D頻段異頻組網(wǎng)策略小區(qū)切換觸發(fā)條件如圖4所示：圖4    D頻段異頻組網(wǎng)策略小區(qū)切換觸發(fā)條件示意圖（3）實施效果在同一區(qū)域試點了方案1和方案2，從現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，按照單小區(qū)的D頻段異頻組網(wǎng)，在不影響D頻段占比的情況下，較單站的D1/D2組網(wǎng)更能提升道路SINR和下行速率，但增加了參數(shù)規(guī)劃上的復雜度，必須做好精細優(yōu)化工作。2種異頻組網(wǎng)方式測試對比如表2所示：表2    2種異頻組網(wǎng)方式測試對比組網(wǎng)方式平均RSRP/dBm平均SINR/dBD頻段占比/%平均下行速率/Mbp