【摘 要】隨著4G網絡用戶規模的不斷發展，局部網絡熱點區域呈現，為保證容量需求、確保4G用戶感知，需采用F/D/E多頻段組網實現LTE網絡容量的提升。通過詳細闡述近期進行的F/D/E組網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。

　　【關鍵詞】評高工論文要求,長期演進,多頻段,組網策略

　　1 引言

　　隨著4G網絡用戶規模的不斷發展，LTE網絡已出現局部熱點區域。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域的容量需求，需要D頻段覆蓋實現容量提升。基于現有頻率的分配方案下，采用F/D/E多頻段混合組網，在提升網絡容量的同時，實現頻率資源的合理使用。F/D/E多頻段混合組網策略包含三個方面內容：一是室內外協同覆蓋的策略;二是室外F/D的組網策略;三是室外D頻段異頻頻點組網策略。

　　2 F/D/E多頻段混合組網策略總體思路

　　2.1 頻段優先級

　　按照目前頻段分配，移動TD-LTE網絡F+D頻段共80MHz帶寬用以室外覆蓋，E頻段50MHz帶寬做室內覆蓋。目前使用20MHz帶寬頻點組網，早期建設采用F頻段網絡一個頻點同頻組網。

　　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。

　　通過現場測試確認，F頻段的室內覆蓋效果要強于D頻段，隨著覆蓋深度的增加，D頻段信號快速衰減，F頻段的信號強度明顯優于D頻段。

　　因此，駐留于4G網絡上的終端優先選擇駐留室內，室外用戶終端優先駐留D頻段，其次是F頻段。

　　2.2 F/D頻段切換距離電平

　　主城區F/D頻段小區以站點300m至350m距離作為理想切換點，統計該距離范圍內的小區掃頻數據。

　　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頻段小區理想切換點(300m至350m)采樣點RSRP均值為-100.8dBm;

　　(2)D頻段小區理想切換點(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功率設置差異導致，D頻段小區設置的總功率高于F頻段小區。

　　F/D小區的理想切換點功率為-99dBm至-100dBm，可作為設置切換門限參數的參考。

　　2.3 關鍵策略參數設置

　　(1)空閑態

　　與2G/3G網絡不同，LTE系統中引入了重選優先級的概念，網絡側可配置不同頻點或者頻率組的優先級來控制空閑態終端的重選方向，重選優先級可設置為0至7共8個等級，數字越大則優先級越高。

　　按照4G網絡終端優先駐留E頻段、其次D頻段、最后F頻段的思路，空閑態設置各頻段重選優先級為：

　　E頻段(優先級6)>D頻段(優先級5)>F頻段(優先級4)

　　(2)連接態

　　華為設備連接態異頻切換共有7類：基于覆蓋、基于負載、基于頻率優先級、基于業務、基于上行鏈路質量、基于SPID切換回HPLMN、基于距離。各類切換無優先級順序，先觸發先執行，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。

　　連接態終端對異頻鄰區的測量并不是時時的，這是為了保證不必要的GAP測量損失，只有在服務小區的電平低于一定門限時，才會啟動對異頻鄰區的測量，當測量到的鄰區電平滿足切換事件時，執行向目標小區的切換。

　　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級參數，對小區的所有異頻鄰區起效。以D頻段小區為例，切換F頻段和E頻段如果都采用A4事件策略，那么該小區對F和E的異頻鄰區啟測門限A2無法實現分別設置，無法有效控制用戶切換方向。基于該原因，F/D/E三頻網，一個小區內針對不同頻段的A2門限設置通過不同的事件策略來實現。

　　F/E、D/E之間切換采用A2+A4事件觸發，F/D之間切換采用A2+A3事件觸發。華為設備異頻啟測以及切換觸發事件組合具體如表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 目標小區電平高于服務小區一定門限(相對門限)

　　異頻切換A2 A4 目標小區電平高于一定電平門限

　　(絕對門限)

　　A5 目標小區電平高于一定電平門限且服務小區電平低于一定門限

　　3 F/D/E多頻段混合組網策略設置以及

　　實施效果

　　3.1 室內外覆蓋策略

　　室內外覆蓋策略設置考慮如下：

　　◆4G終端優先駐留室內，空閑態通過重選優先級設置實現室內優先駐留，連接態通過較低的切入室內小區門限設置實現。

　　◆4G終端必須及時從室外小區切換至室內小區，防止進入室內后拖至其他室內小區導致掉線，通過門限設置控制。

　　◆避免4G終端連接態在室內外小區間乒乓切換，雙向切換設置一致的A2+A4事件觸發，以合理的切換門限規避。

　　(1)空閑態

　　室內小區重選優先級高于室外小區重選優先級，4G終端占用室外小區時對室內小區進行時時測量，當測量到1s內室內小區電平滿足大于-106dBm時，重選至室內。 　　4G終端占用室內小區時，當室內小區的電平低于-114dBm時，啟動對室外小區測量，當測量到1s內室內小區電平低于-116dBm且室外小區電平高于-99dBm時，重選至室外小區。

　　(2)連接態

　　室內外小區切換采用A2+A4事件觸發，設置切換絕對值門限，4G終端占用室外小區時，當室外小區滿足在640ms內電平低于-99dBm時，啟動對異頻鄰區的測量，當測量到室內小區在640ms內滿足電平大于-104dBm時，觸發至室內小區的切換。

　　4G終端占用室內小區時，當室內小區滿足在640ms內電平低于-109dBm時，啟動對異頻鄰區的測量，當測量到室外小區在640ms內滿足電平大于-97dBm時，觸發至室外小區的切換。

　　上述設置給室內小區的4G終端用戶5dB(-104dBm至-109dBm)的切換保護、室外小區用戶2dB(-97dBm至-99dBm)的切換保護，防止乒乓切換。

　　室內外異頻小區切換觸發條件如圖1所示：

　　圖1 室內外異頻小區切換觸發條件示意圖

　　(3)實施效果

　　策略參數實施后，在總吞吐量相當的情況下，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調整前后一直保持在99.4%、0.17%，未出現明顯波動。

　　3.2 室外F/D組網策略

　　室外F/D組網策略設置考慮如下：

　　◆4G終端優先駐留D頻段，空閑態通過重選優先級實現室外D頻段優先駐留，連接態通過較低的切入D頻段門限、較高的切入F頻段門限設置實現。

　　◆確保D頻段小區配置足夠的異頻鄰區，防止D頻段不連續覆蓋時，未能及時切換至F頻段導致掉線。目前異頻鄰區最大配置數為64個。

　　(1)空閑態

　　D頻段小區重選優先級高于F頻段小區重選優先級，4G終端占用F頻段小區時對D頻段小區進行時時測量，1s內D頻段小區電平高于-96dBm時，重選至D頻段小區。

　　4G終端占用D頻段小區時，當D頻段小區的電平低于-96dBm時，啟動對異頻測量，當1s內D頻段小區電平一直低于-98dBm且F頻段鄰區電平一直高于-100dBm時，重選至F頻段小區。

　　(2)連接態

　　F/D小區切換采用A2+A3組合事件觸發，即設置切換相對值門限，4G終端占用F頻段小區時，當F頻段小區滿足在640ms內電平低于-92dBm時，啟動對異頻鄰區的測量，當測量到D頻段小區在640ms內一直滿足電平大于F頻段小區-5dB時，大概對應-97dBm，觸發至D頻段小區的切換。

　　4G終端占用D頻段小區時，當D頻段小區滿足在640ms內電平低于-99dBm時，啟動對異頻鄰區的測量，當測量到F頻段小區在640ms內一直滿足大于D頻段小區9dB時，大概對應-90dBm，觸發至F頻段的切換。

　　上述設置給F頻段、D頻段小區4G終端各有2dB的切換保護，防止乒乓切換。

　　F/D異頻小區切換觸發條件如圖2所示：

　　圖2 F/D異頻小區切換觸發條件示意圖

　　(3)實施效果

　　策略參數調整后，在全網LTE業務量基本維持在12TB左右情況下，單日D頻段業務由1.5TB提升到了4TB，提升100%以上，D頻段站點流量占全網流量的比例由12.4%提升到了31.9%。

　　3.3 D頻段異頻組網策略

　　目前D頻段共60MHz(2 575―2 635MHz)帶寬，以20MHz帶寬組網，可實現3個頻點的異頻組網，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對應頻點屬于Band41，現網手機終端支持度不高，目前采用D頻段2個頻點異頻組網方案進行試點。

　　D頻段的異頻組網共有以下2種方案：

　　方案1：以站點為單位異頻組網，同一個站點的不同小區采用同一個D頻段頻點;

　　方案2：以小區為單位異頻組網，同一個站點不同小區設置不同頻點。

　　D1/D2異頻組網考慮如下：

　　◆D1/D2地位相同，小區采用相同的重選優先級，針對F頻段小區均為高優先級小區。

　　◆F/D之間切換使用A2+A3事件觸發，為便于控制D頻段小區用戶在切換F頻段前能優先切換至另一個D頻點，D1/D2小區之間也采用A2+A3的切換事件，并參照同頻切換標準，目標小區高于服務小區3dB觸發切換。

　　(1)空閑態

　　D1/D2頻點小區設置相同優先級，重選參數參照同頻設置，但作為同一個小區，異頻同優先級與低優先級小區的啟動門限設置為同一參數，因此D頻段小區用戶對另一個D頻點小區的啟測門限與F頻段小區的啟測門限為同一值，即-96dBm。同優先級重選觸發條件為服務小區電平大于目標小區電平一定值，參照同頻設置，設置為3dB。即服務的D頻點小區電平低于-96dBm時，啟動對另一個D頻點小區的測量，1s內測量到異頻D頻點小區鄰區電平高于本小區3dB，大概對應-93dBm時，重選至D頻點異頻小區。

　　D頻段異頻組網策略小區重選觸發條件如圖3所示：

　　圖3 D頻段異頻組網策略小區重選觸發條件示意圖

　　(2)連接態

　　D1/D2異頻切換采用A2+A3切換事件，同一個小區的異頻A2門限無法區分頻點設置，如D1小區針對D2頻點小區的A2門限與針對F頻點小區的A2門限為同一參數，無法分開設置，異頻A2門限統一設置為-99dBm。 　　A3切換門限通過異頻頻率偏置參數(EUTRAN異頻頻點下鄰區的頻率偏置，小區內可針對不同頻點來設置)實現與F頻段不同設置。

　　D1/D2優先級對等，切換門限設置相同的參數。當服務的D頻點小區在640ms內電平一直小于-99dBm時，啟動對異頻D頻點小區測量，當測量到640ms內D頻段異頻小區電平一直大于本小區電平3dB，大概對應-96dBm時，切換至該小區。

　　D頻段異頻組網策略小區切換觸發條件如圖4所示：

　　圖4 D頻段異頻組網策略小區切換觸發條件示意圖

　　(3)實施效果

　　在同一區域試點了方案1和方案2，從現場測試發現，按照單小區的D頻段異頻組網，在不影響D頻段占比的情況下，較單站的D1/D2組網更能提升道路SINR和下行速率，但增加了參數規劃上的復雜度，必須做好精細優化工作。2種異頻組網方式測試對比如表2所示：

　　表2 2種異頻組網方式測試對比

　　組網方式 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單小區異頻

　　(方案2) -84.66 15.75 57.58 39.13

　　4 結束語

　　隨著LTE網絡用戶的不斷發展，多頻組網必將成為解決網絡容量的最主要手段。杭州移動對多頻組網策略方案進行有益的推廣應用，充分發揮無線廠家設備特點，結合實際現網掃頻數據確定各類參數的設置，各項策略參數在實施后達到了期望的效果，在實現網絡容量提升的同時也提升了網絡質量，完成了LTE多頻組網建設中最重要的課題。

　　參考文獻：

　　[1] 3GPP TS 36.304. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) Procedueres in Idle Mode[S]. 2010.

　　[2] 3GPP TS 36.331. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification[S]. 2011.

　　[3] 3GPP TS 36.214. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Layer; Measurements; Protocol Specification[S]. 2011.

　　[4] 沈嘉，索士強，全海洋，等. 3GPP長期演進(LTE)技術原理與系統設計[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2008.

　　[5] 王映民，孫韶輝，等. TD-LTE技術原理與系統設計[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.★