LTE多频段混合组网策略的应用

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LTEF/D/E多频段混合组网策略的应用
1 引言
随着 4G网络用户规模的不断发展， LTE网络已出现局部热点区域。以杭州为例，截止
2014 年 6 月底，杭州 4G换卡用户已达到 100 万，忙时同时激活用户数为 25 万，即使单用
户以 1Mbps速率保障 ，单频点的 F频段覆盖也无法保证这些用户密集区域的容量需求， 需要
D频段覆盖实现容量提升。基于现有频率的分配方案下，采用 F/D/E 多频段混合组网，在提
升网络容量的同时，实现频率资源的合理使用。 F/D/E 多频段混合组网策略包含三个方面内
容：一是室内外协同覆盖的策略；二是室外 F/D 的组网策略；三是室外 D频段异频频点组网
策略。
2F/D/E 多频段混合组网策略总体思路
2.1 频段优先级
按照目前频段分配 ，移动 TD-LTE网络 F+D频段共 80MHz带宽用以室外覆盖 ，E频段 50MHz
带宽做室内覆盖 。目前使用 20MHz带宽频点组网， 早期建设采用 F频段网络一个频点同频组
网。
F 频段： 1880—1900MHz（20MHz）， Band39，用以室外；
D频段： 2575—2635MHz（60MHz）， Band38、Band41，用以室外；
E频段： 2320—2370MHz（50MHz）， Band40，用以室内。
通过现场测试确认， F 频段的室内覆盖效果要强于 D频段，随着覆盖深度的增加 ， D频
段信号快速衰减， F频段的信号强度明显优于 D频段。
因此，驻留于 4G网络上的终端优先选择驻留室内，室外用户终端优先驻留 D频段，其
次是 F 频段。
2.2F/D 频段切换距离电平
主城区 F/D 频段小区以站点 300m至 350m距离作为理想切换点，统计该距离范围内的
小区扫频数据。
由于接收灵敏度不同，扫频仪与商用终端之间存在电平差异，下面对扫频仪测试电平
进行修正：
（1） F频段小区理想切换点（ 300m至 350m）采样点 RSRP均值为 -100.8dBm；
（2） D频段小区理想切换点（ 300m至 350m）采样点 RSRP均值为 -99.07dBm。
D频段覆盖电平略高于 F 频段，其主要原因是对不同频段的小区功率设置差异导致， D
频段小区设置的总功率高于 F 频段小区。
F/D 小区的理想切换点功率为 -99dBm至-100dBm，可作为设置切换门限参数的参考。
2.3 关键策略参数设置
（1）空闲态
与 2G/3G网络不同， LTE系统中引入了重选优先级的概念，网络侧可配置不同频点或者
频率组的优先级来控制空闲态终端的重选方向 ，重选优先级可设置为 0 至 7 共 8 个等级 ，数
字越大则优先级越高。
按照 4G网络终端优先驻留 E频段、其次 D频段、最后 F 频段的思路，空闲态设置各频
段重选优先级为：
E频段（优先级 6）>D频段（优先级 5）>F 频段（优先级 4）
（2）连接态
HUAWEI设备连接态异频切换共有 7 类：基于覆盖、基于负载、基于频率优先级、基于业
务、基于上行链路质量、基于 SPID切换回 HPLMN 、基于距离。各类切换无优先级顺序，先
触发先实行 ，但各个切换之间存在互相制约关系， 如负载切换和频率优先级切换不能同时启
用。目前开启基于覆盖和基于负载的 2 类异频切换，日常切换以覆盖切换为主。
连接态终端对异频邻区的测量并不是时时的，这是为了保证不必要的 GAP测量损失，
只有在服务小区的电平低于一定门限时， 才会启动对异频邻区的测量， 当测量到的邻区电平
满足切换事件时，实行向目标小区的切换。
基于覆盖的异频切换可设置 3 类不同的事件策略。需要注意的是， A2事件的门限值为
小区级参数，对小区的所有异频邻区起效。以 D频段小区为例，切换 F 频段和 E频段如果都
采用 A4事件策略，那么该小区对 F和 E的异频邻区启测门限 A2无法实现分别设置， 无法有
效控制用户切换方向。基于该原因， F/D/E 三频网，一个小区内针对不同频段的 A2 门限设
置通过不同的事件策略来实现。
F/E、 D/E 之间切换采用 A2+A4事件触发， F/D 之间切换采用 A2+A3事件触发。HUAWEI设
备异频启测以及切换触发事件组合具体如表 1 所示：
表 1 HUAWEI设备异频启测以及切换触发事件组合
启测事件
切换事
件
切换事件说明
基于 A3的
A2
A3  目标小区电平高于服务小区一定门限（相对门限）
异频切换
A2
A4  目标小区电平高于一定电平门限（绝对门限）
A5
目标小区电平高于一定电平门限且服务小区电平低
于一定门限
3F/D/E 多频段混合组网策略设置以及实施效果
3.1 室内外覆盖策略
室内外覆盖策略设置考虑如下：
◆4G终端优先驻留室内，空闲态通过重选优先级设置实现室内优先驻留，连接态通过
较低的切入室内小区门限设置实现。
◆4G终端必须及时从室外小区切换至室内小区，防止进入室内后拖至其他室内小区导
致掉线，通过门限设置控制。
◆避免 4G终端连接态在室内外小区间乒乓切换 ，双向切换设置一致的 A2+A4事件触发，
以合理的切换门限规避。
（1）空闲态
室内小区重选优先级高于室外小区重选优先级， 4G终端占用室外小区时对室内小区进
行时时测量，当测量到 1s 内室内小区电平满足大于 -106dBm时，重选至室内。
4G终端占用室内小区时，当室内小区的电平低于 -114dBm时，启动对室外小区测量，
当测量到 1s 内室内小区电平低于 -116dBm且室外小区电平高于 -99dBm时，重选至室外小区。
（2）连接态
室内外小区切换采用 A2+A4事件触发 ，设置切换绝对值门限 ，4G终端占用室外小区时，
当室外小区满足在 640ms内电平低于 -99dBm时，启动对异频邻区的测量，当测量到室内小
区在 640ms内满足电平大于 -104dBm时，触发至室内小区的切换。
4G终端占用室内小区时， 当室内小区满足在 640ms内电平低于 -109dBm时，启动对异频
邻区的测量，当测量到室外小区在 640ms内满足电平大于 -97dBm时，触发至室外小区的切
换。
上述设置给室内小区的 4G终端用户 5dB（ -104dBm至-109dBm）的切换保护、室外小区
用户 2dB（-97dBm 至-99dBm）的切换保护，防止乒乓切换。
室内外异频小区切换触发条件如图 1 所示：
图 1 室内外异频小区切换触发条件示意图
（3）实施效果
策略参数实施后，在总吞吐量相当的情况下，日均室分流量由 213GB提升至 337GB，提
升 50%以上，室分流量占总流量的比例由 6.35%提升到了 10.66%。
异频切换成功率以及掉线率在策略参数调整前后一直保持在 99.4%、0.17%，未出现明
显波动。
3.2 室外 F/D 组网策略
室外 F/D 组网策略设置考虑如下：
◆4G终端优先驻留 D频段，空闲态通过重选优先级实现室外 D频段优先驻留，连接态
通过较低的切入 D频段门限、较高的切入 F 频段门限设置实现。
◆确保 D频段小区配置足够的异频邻区，防止 D频段不连续覆盖时，未能及时切换至 F
频段导致掉线。目前异频邻区最大配置数为 64 个。
（1）空闲态
D频段小区重选优先级高于 F 频段小区重选优先级 ，4G终端占用 F 频段小区时对 D频段
小区进行时时测量， 1s 内 D频段小区电平高于 -96dBm时，重选至 D频段小区。
4G终端占用 D频段小区时，当 D频段小区的电平低于 -96dBm 时，启动对异频测量，当
1s 内 D频段小区电平一直低于 -98dBm且 F 频段邻区电平一直高于 -100dBm时，重选至 F 频
段小区。
（2）连接态
F/D 小区切换采用 A2+A3组合事件触发， 即设置切换相对值门限， 4G终端占用 F 频段小
区时，当 F频段小区满足在 640ms内电平低于 -92dBm时，启动对异频邻区的测量，当测量
到 D频段小区在 640ms内一直满足电平大于 F 频段小区 -5dB 时，大概对应 -97dBm，触发至 D
频段小区的切换。
4G终端占用 D频段小区时，当 D频段小区满足在 640ms内电平低于 -99dBm时，启动对
异频邻区的测量 ，当测量到 F 频段小区在 640ms内一直满足大于 D频段小区 9dB 时，大概对
应-90dBm，触发至 F频段的切换。
上述设置给 F 频段、 D频段小区 4G终端各有 2dB 的切换保护，防止乒乓切换。
F/D 异频小区切换触发条件如图 2 所示：
图 2F/D 异频小区切换触发条件示意图
（3）实施效果
策略参数调整后，在全网 LTE 业务量基本维持在 12TB左右情况下，单日 D频段业务由
1.5TB 提升到了 4TB，提升 100%以上， D频段站点流量占全网流量的比例由 12.4%提升到了
31.9%。
3.3D 频段异频组网策略
目前 D频段共 60MHz（2575—2635MHz）带宽，以 20MHz带宽组网，可实现 3 个频点的
异频组网 ，60MHz带宽中 2575—2620MHz频率范围既属于 Band38，又属于 Band41，但 2620—
2635MHz频率范围仅属于 Band41。
鉴于频段 2615—2635MHz对应频点属于 Band41，现网手机终端支撑度不高， 目前采用 D
频段 2 个频点异频组网方案进行试点。
D频段的异频组网共有以下 2 种方案：
方案 1：以站点为单位异频组网，同一个站点的不同小区采用同一个 D频段频点；
方案 2：以小区为单位异频组网，同一个站点不同小区设置不同频点。
D1/D2 异频组网考虑如下：
◆D1/D2 地位相同 ，小区采用相同的重选优先级 ，针对 F 频段小区均为高优先级小区。
◆F/D 之间切换使用 A2+A3事件触发，为便于控制 D频段小区用户在切换 F 频段前能优
先切换至另一个 D频点， D1/D2 小区之间也采用 A2+A3的切换事件，并参照同频切换标准，
目标小区高于服务小区 3dB 触发切换。
（1）空闲态
D1/D2 频点小区设置相同优先级，重选参数参照同频设置，但作为同一个小区，异频同
优先级与低优先级小区的启动门限设置为同一参数 ，因此 D频段小区用户对另一个 D频点小
区的启测门限与 F 频段小区的启测门限为同一值， 即-96dBm。同优先级重选触发条件为服务
小区电平大于目标小区电平一定值，参照同频设置，设置为 3dB。即服务的 D频点小区电平
低于 -96dBm时，启动对另一个 D频点小区的测量， 1s 内测量到异频 D频点小区邻区电平高
于本小区 3dB，大概对应 -93dBm时，重选至 D频点异频小区。
D频段异频组网策略小区重选触发条件如图 3 所示：
图 3D频段异频组网策略小区重选触发条件示意图
（2）连接态
D1/D2 异频切换采用 A2+A3切换事件，同一个小区的异频 A2 门限无法区分频点设置，
如 D1小区针对 D2频点小区的 A2门限与针对 F 频点小区的 A2门限为同一参数 ，无法分开设
置，异频 A2门限统一设置为 -99dBm。
A3切换门限通过异频频率偏置参数（ EUTRAN异频频点下邻区的频率偏置，小区内可针
对不同频点来设置）实现与 F 频段不同设置。
D1/D2 优先级对等，切换门限设置相同的参数。当服务的 D频点小区在 640ms内电平一
直小于 -99dBm时，启动对异频 D频点小区测量，当测量到 640ms内 D频段异频小区电平一
直大于本小区电平 3dB，大概对应 -96dBm时，切换至该小区。
D频段异频组网策略小区切换触发条件如图 4 所示：
图 4D频段异频组网策略小区切换触发条件示意图
（3）实施效果
在同一区域试点了方案 1 和方案 2，从现场测试发现，按照单小区的 D频段异频组网，
在不影响 D频段占比的情况下，较单站的 D1/D2 组网更能提升道路 SINR和下行速率，但增
加了参数规划上的复杂度 ，必须做好精细优化工作 。2种异频组网方式测试对比如表 2所示：
表 22 种异频组网方式测试对比
组网方式
平均
RSRP/dBm
平均
SINR/dB
D频段占比
/%
平均下行
速率 /Mbps
D1/D2 单站异频
（方案 1）
-83.53  15.08  52.11  37.04
D1/D2 单小区异频
（方案 2）
-84.66  15.75  57.58  39.13
4 结束语
随着 LTE网络用户的不断发展， 多频组网必将成为解决网络容量的最主要手段。杭州移
动对多频组网策略方案进行有益的推广应用， 充分发挥无线厂家设备特点， 结合实际现网扫
频数据确定各类参数的设置，各项策略参数在实施后达到了希望的效果 ，在实现网络容量提
升的同时也提升了网络质量，完成了 LTE多频组网建设中最重要的课题。