TD—LTE多頻段負(fù)載均衡

陳翼翼

今天和大家分享一下中國移動關(guān)于TD-LTE多頻段負(fù)載均衡的研究成果。

首先，為什么研究TD-LTE多頻段負(fù)載均衡的問題。很多人提到了移動互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的沖擊。傳統(tǒng)的單層組網(wǎng)已經(jīng)不能滿足用戶對容量日益增長的需求，中國移動目前在TD-LTE有總共80MHz的頻譜資源，因此考慮在這種熱點(diǎn)區(qū)域是否可以利用多頻段資源解決容量不足的問題，例如可以做雙層網(wǎng)，目前已有很多城市這樣做了。一般說雙層網(wǎng)的時候，一層網(wǎng)主要是用來保證連續(xù)覆蓋，通常利用1.9G F頻段，另一張網(wǎng)主要用來保證容量，通常是2.6G D頻段。

如何在這2張網(wǎng)絡(luò)做一個最優(yōu)秀的策略，首先看這2張網(wǎng)的優(yōu)先級問題。一般有3種配置。在這里推薦采用D高優(yōu)先級這種配置。相對于另外2種配置存在的明顯缺陷，這種配置僅僅會因?yàn)樵诘蛢?yōu)先級進(jìn)行異頻測量時存在10%的功耗損失。明確2張網(wǎng)的優(yōu)先級之后，如何在2張網(wǎng)之間進(jìn)行合理的配置，也就是我們所說的負(fù)載均衡，目前主要有3種解決方案。

首先是基于重選切換參數(shù)控制的預(yù)均衡方案。這種方案可以基于路測RSRP CDF設(shè)置合適的重選/切換參數(shù)，在用戶均勻分布的前提下，能精確地控制雙網(wǎng)用戶比例。如果期望D和F的用戶比例是6：4，從D往F頻段重選的時候，用戶需要滿足服務(wù)小區(qū)門限比這個門限高就可以重選，可以考慮把這個Threshserving，low設(shè)為D RSRP CDF曲線40%處的值。CDF 40%的含義是40%的用戶RSRP都低于這個值，當(dāng)F有覆蓋大于最低可接入電平比如-120dBm，會重選到F，那么此時D剩下的用戶比例為60%，占比恰好為6：4。反過來，從F往D頻段重選時，只要用戶測量的D頻段小區(qū)的RSRP高于Threshx，high則重選到D。理論上這個門限值也應(yīng)該設(shè)為D RSRP 40%，高于這個值的用戶比例恰好是60%，這部分用戶重選至D頻段，則兩網(wǎng)用戶占比恰好D：F=6：4。但為了避免用戶到D頻段小區(qū)后發(fā)生乒乓重選，應(yīng)該大3dB。

前期中國移動也針對這個方案做了大量的測試驗(yàn)證工作。這里列出了3種參數(shù)配置下的測試結(jié)果。前2種配置都是D高優(yōu)先級，且期望用戶分別按照6：4和95：5分布，由此根據(jù)CDF曲線配置重選門限?？梢钥吹?，采用FD同優(yōu)先時室外多數(shù)情況（約77%）駐留在F頻段上，不能充分發(fā)揮D頻段的容量層作用，不建議采用；與此同時，采用D高優(yōu)先級策略時，基本符合預(yù)期分布，都可通過參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)，也證明了方案的可行性。

基于負(fù)載信息的交互方案。之前的預(yù)均衡方案比較直接和方便，但重要的前提是用戶初始是均勻分布的，且參數(shù)的控制不可能實(shí)時調(diào)整，因此考慮在預(yù)均衡基礎(chǔ)上開啟負(fù)載均衡進(jìn)一步來實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)的負(fù)載均衡。

關(guān)于負(fù)載均衡前期也進(jìn)行了大規(guī)模的試點(diǎn)驗(yàn)證。通過測試多用戶的小區(qū)吞吐量來觀察開啟負(fù)載均衡功能后的性能提升?？梢钥闯?，初始由于F頻段優(yōu)先級較低，僅有邊緣用戶駐留在F頻段小區(qū)，F(xiàn)頻段頻譜利用率較低；通過負(fù)載均衡可以使部分中心用戶遷移至F頻段小區(qū)，提升F頻段頻譜利用率。此外，通過用戶遷出，D頻段用戶感知得到進(jìn)一步提升，速率也有所提升。

隨著技術(shù)的演進(jìn)以及產(chǎn)業(yè)的成熟，R10中通過載波聚合方案進(jìn)一步優(yōu)化多頻段組網(wǎng)下的負(fù)載均衡，解決了R8/R9負(fù)載均衡方案信令交互多、均衡過程慢等問題。目前標(biāo)準(zhǔn)化方面已經(jīng)完成了F/D跨頻段下行40MHz的載波聚合，今年要完成跨頻段上行40MHz。關(guān)于產(chǎn)業(yè)方面，基站、終端和儀表都在不斷成熟，往后也將盡快開展測試。

最后，在雙層網(wǎng)如火如荼建設(shè)的時候，中國移動也希望這些方案可以在現(xiàn)網(wǎng)不同場景盡快實(shí)現(xiàn)應(yīng)用落地，有效提升網(wǎng)絡(luò)性能，保障用戶感知，真正做好一張精品網(wǎng)。endprint