鄭亞忠

【摘 ?要】

多模多頻、多網(wǎng)共存成為4G網(wǎng)絡(luò)時代重要特征，解決多頻組網(wǎng)問題，可有效提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務(wù)感知。提出了一套800M、1.8G、2.1G多頻點間空閑態(tài)重選和連接態(tài)切換策略以及參數(shù)配置方案，現(xiàn)網(wǎng)實測可有效提升網(wǎng)絡(luò)協(xié)同能力和用戶連續(xù)性感知，對提升多頻組網(wǎng)協(xié)同性能具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】多模多頻;異頻切換;A4事件;800M

[Abstract]

The coexistence of multi-mode， multi-frequency and multi-network has become an important feature of 4G networks. Solving the problem of multi-frequency networking can effectively improve the network quality and service perception. The paper proposes idle-state reselection and connected handoff strategies and parameter configuration solutions for the multi-frequency network with 800M， 1.8G and 2.1G. The testing results in current networks show that network coordination capability and user continuous perception can be effectively improved， and provide some guidelines to improve the cooperative performance of multi-frequency networks.

[Key words]multi-mode multi-frequency; intra-frequency handoff; A4 Event; 800M

0 ? 引言

4G用戶數(shù)量的快速增長和不限流量業(yè)務(wù)的推出，使得運營商在多個頻段部署4G網(wǎng)絡(luò)，對2G、3G網(wǎng)絡(luò)頻率進行重耕利用，同時還存在FDD/TDD混合組網(wǎng)的情況，提升多頻組網(wǎng)性能成為4G組網(wǎng)的重要問題。中國電信在2017年6月底完成800M重耕，用來承載VoLTE、NB-IoT和中低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此，如何提升800M、1.8G、2.1G、2.6G多頻點之間的協(xié)同組網(wǎng)能力和業(yè)務(wù)承載效果是4G多頻協(xié)同組網(wǎng)亟需破解的問題。

本文重點討論多頻組網(wǎng)的終端駐留策略、異頻切換策略，結(jié)合中國電信800M、1.8G、2.1G、2.6G頻率定位要求和現(xiàn)網(wǎng)實際部署情況，同時考慮現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備和終端產(chǎn)品實現(xiàn)的差異性，對多頻組網(wǎng)切換問題進行深入分析，對不同切換事件的性能和適用場景進行實測驗證，從而提出800M/1.8G/2.1G多頻協(xié)同組網(wǎng)的策略建議，提升各頻段下特殊場景用戶速率和業(yè)務(wù)連續(xù)性感知。

1 ? 多頻組網(wǎng)策略

4G網(wǎng)絡(luò)完成800M重耕后，城區(qū)補盲、城區(qū)深度覆蓋和農(nóng)村廣覆蓋由800M進行覆蓋，普通城區(qū)由800M、1.8G進行覆蓋，密集城區(qū)由800M、1.8G、2.1G共同進行覆蓋，少數(shù)熱點區(qū)域由TDD 2.6G擴容來吸收話務(wù)，如圖1所示。

1.1 ?空閑態(tài)駐留策略

終端根據(jù)檢測到的小區(qū)信號質(zhì)量及開機搜網(wǎng)策略，以各個頻點信號質(zhì)量為基準，通過設(shè)置頻點優(yōu)先級和重選門限，從而優(yōu)先駐留在信號質(zhì)量好、帶寬體驗好的網(wǎng)絡(luò)。對于空閑態(tài)駐留，優(yōu)先駐留FDD大帶寬頻點，確保能夠獲得更好的速率體驗。重選門限配置要使異頻重選先于異頻切換發(fā)生。重選過程主要有同優(yōu)先級之間重選、向高優(yōu)先級重選、向低優(yōu)先級重選。

本文以先高優(yōu)先級重選過程為例說明重選策略需要的注意點，如圖2所示。終端啟動重選判決，首先判斷是否在當前服務(wù)小區(qū)駐留了至少1 s時間，如果不滿足，不會發(fā)起重選，然后對比頻間重選的優(yōu)先級和頻內(nèi)重選的優(yōu)先級，認為是高優(yōu)先級。檢測SIB3消息中是否攜帶了ThreshServingLowQ參數(shù)，如果攜帶了，則說明現(xiàn)在需要依靠RSRQ的情況來判斷是否進行頻間重選，如果異頻LTE小區(qū)信號的Squal大于ThreshX， HighQ這個門限值，且持續(xù)TreselectionInterEUTRA，那么就發(fā)起重選，否則就不發(fā)起重選。如果SIB3中沒有下發(fā)ThreshServingLowQ參數(shù)，那么就說明現(xiàn)在不需要依靠RSRQ的情況來判斷是否進行頻間重選，還是依靠RSRP的情況。如果異頻LTE小區(qū)信號的Srxlev大于ThreshX， HighP這個門限值且持續(xù)TreselectionInterEUTRA，那么就發(fā)起重選，否則就不發(fā)起重選。

對于空閑態(tài)負荷均衡駐留，基于UE能力，在RRC釋放消息中指示UE釋放后駐留到某個頻點上，保證不同頻點間的空閑態(tài)用戶負荷均衡。目前，LTE協(xié)議規(guī)范未實現(xiàn)HASH算法來保證空閑態(tài)負荷均衡。同時，也可根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型承載在特定的頻點來承載網(wǎng)絡(luò)。

1.2 ?連接態(tài)切換策略

鑒于當前電信網(wǎng)絡(luò)頻點覆蓋情況和帶寬分配情況，對于連接態(tài)數(shù)據(jù)切換策略，宜優(yōu)先使用1.8G或2.1G，僅在1.8G弱覆蓋時切換到800M上。當僅有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的UE處于800M時，基于頻率優(yōu)先級切換算法及時切換到1.8G上，弱覆蓋時用基于覆蓋的異頻切換作為補充。對于數(shù)據(jù)異頻測量啟動門限A2取值問題，根據(jù)表1基于覆蓋的異頻切換測試結(jié)果，得出RSRP>-110 dBm時1.8G用戶速率感知優(yōu)于800M的結(jié)論，所以采用-110 dBm作為啟測門限，如圖3所示。

1.3 ?TDD駐留和切換策略

3GPP標準已經(jīng)支持了FDD與TDD這兩種制式的切換，從3GPP標準上看，F(xiàn)DD/TDD的接入制式對核心網(wǎng)透明，目前沒有信元或者標志位用來區(qū)分TDD和FDD接入制式。這種不區(qū)分FDD/TDD制式的方式，保證了用戶體驗一致性和計費一致性，但對于某些特殊的應(yīng)用場景必須實現(xiàn)核心網(wǎng)對接入制式的感知，以實現(xiàn)不同的控制策略。這就需要EPC從邏輯規(guī)劃上區(qū)分FDD/TDD，主要包括號段、終端IMEI、PLMN、TA等幾種方式。目前，中國電信FDD/TDD混合組網(wǎng)可以共享EPC核心網(wǎng)，完成計費和策略控制的統(tǒng)一、網(wǎng)管和運維的統(tǒng)一。對于FDD與TDD連接態(tài)切換，TDD作為熱點覆蓋，可采用參數(shù)控制只實現(xiàn)從TDD向FDD的單向切換。若服務(wù)小區(qū)信號質(zhì)量滿足盲切換A2門限，直接觸發(fā)盲重定向，盲重定向時優(yōu)選高優(yōu)先級模式下的頻點，在不存在高優(yōu)先級模式頻點的情況下，才選擇低優(yōu)先級模式下的頻點。切換門限需要根據(jù)路測情況和用戶使用情況進行優(yōu)化。圖4為FDD與TDD駐留和切換策略示意圖。

2 ? 多頻組網(wǎng)性能優(yōu)化

多頻率協(xié)同策略的基本目標是通過合理的參數(shù)配置，實現(xiàn)多頻率之間的有效協(xié)同與均衡，最終達到提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和容量、改善用戶感知的目的?？紤]到當前1.8G的覆蓋情況和800M低頻良好覆蓋能力和其帶寬受限的特點，總體上遵循“高頻吸容量、低頻補覆蓋”的多頻協(xié)同總體策略，通過頻率優(yōu)先級和重選、切換參數(shù)的合理設(shè)置，實現(xiàn)1.8G/2.1G優(yōu)先駐留、800M連續(xù)覆蓋、個別熱點2.6G負荷分擔的多頻協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。實際優(yōu)化主要遵循優(yōu)先級策略，根據(jù)不同場景采用不同的切換事件配置，根據(jù)實際信號強度來調(diào)整切換門限，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)大量測試數(shù)據(jù)，總結(jié)了一套多頻空閑駐留和激活切換的互操作參數(shù)優(yōu)化模板，如表2所示，采用此套參數(shù)配置方案，以保證最佳互操作性能，同時滿足終端待機及業(yè)務(wù)策略需要。

2.1 ?駐留、重選配置優(yōu)化方案

影響空閑態(tài)多頻組網(wǎng)性能的因素主要包括優(yōu)先級配置和重選門限配置。鑒于當前網(wǎng)絡(luò)部署情況，終端在室分系統(tǒng)下將主要駐留和使用2.1G，無室分系統(tǒng)情況下主要駐留和使用1.8G，當用戶離開1.8G/2.1G的較好覆蓋區(qū)域，通過重選，切換至800M。而當終端在800M時，如果檢測到1.8G/2.1G信號覆蓋恢復(fù)至一定程度后，優(yōu)先返回1.8G/2.1G，從而實現(xiàn)用戶的良好感知體驗。在弱覆蓋和無覆蓋區(qū)域，通過CL互操作，從4G向eHRPD重選或重定向，向用戶繼續(xù)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，對處于eHRPD的終端，如果檢測到1.8G/2.1G/800M覆蓋恢復(fù)至一定程度后，迅速返回4G。特殊地，為了確保室內(nèi)外協(xié)同的效果和防止乒乓重選，原則上避免從2.1G向eHRPD重選。因此，在頻率優(yōu)先級策略上，TDD 2.6G>室內(nèi)2.1G>室外2.1G、1.8G>800M>eHRPD。

系統(tǒng)消息SIB3、SIB5分別下發(fā)服務(wù)頻點和EUTRAN異頻頻點的小區(qū)重選優(yōu)先級。重選門限參數(shù)的配置主要根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，在800M覆蓋正常情況下，當1.8G RSRP下降至-110 dBm時，速率感知與800M相當。

2.2 ?切換性能優(yōu)化

目前，各主流廠家異頻切換實現(xiàn)差異較大，本文通過實測分析，得到不同場景下切換事件和門限配置策略，如表3所示，以控制最佳的切換性能，避免乒乓切換和切換不及時等情況發(fā)生。

連接態(tài)切換主要優(yōu)化異頻啟動測量門限，一般為A2事件門限和基于覆蓋切換門限，一般為A3、A4或A5門限，根據(jù)表3的切換參數(shù)優(yōu)化，異頻A2 RSRP觸發(fā)門限一般設(shè)置為-105 dBm。為了防止乒乓切換，A4門限一般比A2門限高2 dB～4 dB。實際路測結(jié)果各切換事件效果如表4所示，在低優(yōu)先級向高優(yōu)先級切換，室內(nèi)外異頻異系統(tǒng)組網(wǎng)可以采用A4事件;在同優(yōu)先級，室外切換場景可以采用A3事件。對于A5事件，一般應(yīng)用于當目標小區(qū)強度高于一定門限，并且源小區(qū)強度低于一定門限，就觸發(fā)切換事件，可用于高優(yōu)先級向低優(yōu)先級頻點的異頻切換，只有在服務(wù)小區(qū)覆蓋差，為了保證不掉話，才會尋求向低優(yōu)先級頻點的異頻切換。

從無錫4G現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化的方案來看，1.8G、2.1G頻率優(yōu)先級為3，800M頻率優(yōu)先級為2，切換事件采用A4事件配置;1.8G、2.1G往800M切換門限RSRP為-109 dBm，800M往1.8G、2.1G切換門限RSRP為-105 dBm，如圖5、圖6所示，800M重耕后，CQI大于7的比例增加明顯;1.8G與2.1G之間采用A3事件，相較于策略A4事件，1.8G和2.1G上用戶更難切換到800M，CQI優(yōu)良比略有下降，但是用戶感知速率有改善。

上述多頻協(xié)同總體策略及參數(shù)配置，作為一般場景下的默認配置，主要滿足多頻組網(wǎng)初期的多頻率協(xié)同，其中800M帶寬按3 MHz考慮，未來仍將根據(jù)頻率調(diào)整和業(yè)務(wù)情況再進行優(yōu)化。實際組網(wǎng)部署時，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)運營策略和網(wǎng)絡(luò)實際覆蓋，例如VoLTE商用時，是否需要部署業(yè)務(wù)分層切換策略，以及考慮室內(nèi)外協(xié)同及高鐵等特殊場景，可以根據(jù)實際場景結(jié)合用戶感知進行特殊配置，以確定用戶最佳的空閑態(tài)駐留和連接態(tài)切換策略。

3 ? 結(jié)束語

本文首先指出了目前4G多頻組網(wǎng)存在的問題，闡述了多頻基本的駐留、切換策略原理，調(diào)整優(yōu)化了優(yōu)先級、切換事件和切換門限等重要參數(shù)，比較了不同事件的切換性能，保障了多頻切換基本性能?？紤]網(wǎng)絡(luò)實際運營時，后期可根據(jù)各自的負荷情況，選擇用戶進行基于負載均衡的切換，提高小區(qū)資源的使用效率?；谪撦d均衡的多頻切換策略和基于業(yè)務(wù)分層的切換策略等需要進一步研究，共同提供更好的覆蓋和更好的業(yè)務(wù)體驗，提升網(wǎng)絡(luò)協(xié)同能力。本文主要是基于同設(shè)備廠家1.8G、2.1G和800M的頻段展開討論的，但原理方法可為不同設(shè)備、不同頻段間混合組網(wǎng)應(yīng)用場景提供優(yōu)化思路。

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