【摘 要】隨著4G網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模的不斷發(fā)展，局部網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(yīng)用效果，為如何做好LTE頻率資源的合理使用提供參考。

　　【關(guān)鍵詞】評高工論文要求,長期演進,多頻段,組網(wǎng)策略

　　1 引言

　　隨著4G網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模的不斷發(fā)展，LTE網(wǎng)絡(luò)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1Mbps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。基于現(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(luò)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(luò)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(shè)采用F頻段網(wǎng)絡(luò)一個頻點同頻組網(wǎng)。

　　F頻段：1 880―1 900MHz(20MHz)，Band39，用以室外;

　　D頻段：2 575―2 635MHz(60MHz)，Band38、Band41，用以室外;

　　E頻段：2 320―2 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(luò)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(shè)置差異導(dǎo)致，D頻段小區(qū)設(shè)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(shè)置切換門限參數(shù)的參考。

　　2.3 關(guān)鍵策略參數(shù)設(shè)置

　　(1)空閑態(tài)

　　與2G/3G網(wǎng)絡(luò)不同，LTE系統(tǒng)中引入了重選優(yōu)先級的概念，網(wǎng)絡(luò)側(cè)可配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(shè)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(luò)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(shè)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(shè)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(wù)、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(guān)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(wù)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(dāng)測量到的鄰區(qū)電平滿足切換事件時，執(zhí)行向目標(biāo)小區(qū)的切換。

　　基于覆蓋的異頻切換可設(shè)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(shè)置，無法有效控制用戶切換方向。基于該原因，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(shè)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之間切換采用A2+A3事件觸發(fā)。華為設(shè)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(shè)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A2 A3 目標(biāo)小區(qū)電平高于服務(wù)小區(qū)一定門限(相對門限)

　　異頻切換A2 A4 目標(biāo)小區(qū)電平高于一定電平門限

　　(絕對門限)

　　A5 目標(biāo)小區(qū)電平高于一定電平門限且服務(wù)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(shè)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(shè)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(shè)置實現(xiàn)室內(nèi)優(yōu)先駐留，連接態(tài)通過較低的切入室內(nèi)小區(qū)門限設(shè)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(dǎo)致掉線，通過門限設(shè)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(shè)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(dāng)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(dāng)室內(nèi)小區(qū)的電平低于-114dBm時，啟動對室外小區(qū)測量，當(dāng)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+A4事件觸發(fā)，設(shè)置切換絕對值門限，4G終端占用室外小區(qū)時，當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(shè)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 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(dāng)?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(shè)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(shè)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，未能及時切換至F頻段導(dǎo)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(dāng)D頻段小區(qū)的電平低于-96dBm時，啟動對異頻測量，當(dāng)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(shè)置切換相對值門限，4G終端占用F頻段小區(qū)時，當(dāng)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(dāng)測量到D頻段小區(qū)在640ms內(nèi)一直滿足電平大于F頻段小區(qū)-5dB時，大概對應(yīng)-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(dāng)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(dāng)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(yīng)-90dBm，觸發(fā)至F頻段的切換。

　　上述設(shè)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(wù)量基本維持在12TB左右情況下，單日D頻段業(yè)務(wù)由1.5TB提升到了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(2 575―2 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2 575―2 620MHz頻率范圍既屬于Band38，又屬于Band41，但2 620―2 635MHz頻率范圍僅屬于Band41。

　　鑒于頻段2 615―2 635MHz對應(yīng)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)小區(qū)高于服務(wù)小區(qū)3dB觸發(fā)切換。

　　(1)空閑態(tài)

　　D1/D2頻點小區(qū)設(shè)置相同優(yōu)先級，重選參數(shù)參照同頻設(shè)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(shè)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，即-96dBm。同優(yōu)先級重選觸發(fā)條件為服務(wù)小區(qū)電平大于目標(biāo)小區(qū)電平一定值，參照同頻設(shè)置，設(shè)置為3dB。即服務(wù)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(yīng)-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(shè)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(shè)置，異頻A2門限統(tǒng)一設(shè)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(shè)置)實現(xiàn)與F頻段不同設(shè)置。

　　D1/D2優(yōu)先級對等，切換門限設(shè)置相同的參數(shù)。當(dāng)服務(wù)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(dāng)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(yīng)-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(fù)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/dB D頻段

　　占比/% 平均下行速率/Mbps

　　D1/D2單站異頻

　　(方案1) -83.53 15.08 52.11 37.04

　　D1/D2單小區(qū)異頻

　　(方案2) -84.66 15.75 57.58 39.13

　　4 結(jié)束語

　　隨著LTE網(wǎng)絡(luò)用戶的不斷發(fā)展，多頻組網(wǎng)必將成為解決網(wǎng)絡(luò)容量的最主要手段。杭州移動對多頻組網(wǎng)策略方案進行有益的推廣應(yīng)用，充分發(fā)揮無線廠家設(shè)備特點，結(jié)合實際現(xiàn)網(wǎng)掃頻數(shù)據(jù)確定各類參數(shù)的設(shè)置，各項策略參數(shù)在實施后達到了期望的效果，在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量提升的同時也提升了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，完成了LTE多頻組網(wǎng)建設(shè)中最重要的課題。

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