LTE雙頻網(wǎng)架構(gòu)業(yè)務(wù)負(fù)荷均衡策略研究

摘 要：LTE網(wǎng)絡(luò)目前采用的都是單頻組網(wǎng)，業(yè)務(wù)容量增大時(shí)，擴(kuò)容只能新增基站，這時(shí)如何進(jìn)行業(yè)務(wù)均衡就成了一個(gè)較為突出的問(wèn)題，文章提供了幾種業(yè)務(wù)均衡方法的介紹，并通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了使用效果。

關(guān)鍵詞：LTE；業(yè)務(wù)均衡；流量

1 方案背景

2014年為中移動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)元年，某省為非實(shí)驗(yàn)網(wǎng)省份，網(wǎng)絡(luò)正式開始建設(shè)。為了充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，某省制定策略，在農(nóng)村以F頻段快速建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)，以CPE設(shè)備為接入手段，搶占農(nóng)村寬帶市場(chǎng)。業(yè)務(wù)發(fā)展初期，勢(shì)頭良好，但是隨著客戶增多，某分公司發(fā)現(xiàn)單一頻段已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)發(fā)展需求，于是市場(chǎng)提出了擴(kuò)容需求。由于F頻段中移動(dòng)只有20M的帶寬，已經(jīng)無(wú)法擴(kuò)充，于是試點(diǎn)引入共站D頻段來(lái)擴(kuò)容的方案。從技術(shù)上講，D頻段的引入方式也有兩種：一種是采用載波聚合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)F與D的聚合，優(yōu)點(diǎn)是不用增加小區(qū)，業(yè)務(wù)均衡較為容易，缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，同時(shí)D和F覆蓋范圍還要做出均衡，且該技術(shù)還需要終端支持；另外一種方案是在原站址直接建設(shè)一個(gè)新基站，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)方便，缺點(diǎn)是業(yè)務(wù)均衡較難控制，優(yōu)化工作量大。綜合各方面因素考慮，最終某分公司決定采用新增一個(gè)D頻段的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。

2 可行性分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)支持程度

采用共站方式建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)可以支持。

2.2 終端支持程度

目前中移動(dòng)TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)，所分配的頻段為F頻段（1880MHz-1900MHz）、E頻段（2320MHz-2370MHz）、D頻段（2575MHz-2635MHz），主流終端基本都支持這些頻段，協(xié)議頻段如表1。

表1

由于是同頻組網(wǎng)，D頻段目前都是使用的D1（2575MHz-2595MHz）頻點(diǎn)，協(xié)議頻段是38；但是如果采用D3頻點(diǎn)（2615MHz-2635MHz）時(shí)，協(xié)議頻段會(huì)變成41，這個(gè)時(shí)候就會(huì)有很多終端不支持，其中就包括目前推廣的CPE終端。經(jīng)過(guò)綜合考慮，共站的D頻段基站仍然采用D1頻點(diǎn)。

3 業(yè)務(wù)分擔(dān)方案論證研究

采用該擴(kuò)容方案后，最難控制的就是原有F頻段基站和新建D頻段基站之間業(yè)務(wù)負(fù)荷問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多方論證，我們認(rèn)為有以下三種方案。

3.1 使用覆蓋距離來(lái)分隔業(yè)務(wù)

當(dāng)用戶分布較為集中時(shí)，就無(wú)法通過(guò)覆蓋F頻段基站使用的頻率是1.9GHz，D頻段使用的頻率是2.6GHz，無(wú)線電波的傳播特性是頻率越高，衰落越快，所以當(dāng)F頻段基站和D頻段基站天線使用同一套物理參數(shù)時(shí)，F(xiàn)頻段的覆蓋距離明顯大于D頻段。同時(shí)，為了塔身安全和滿足天線隔離度要求，D頻段天線與F頻段天線也不建議放在同一平臺(tái)上，天線掛高不同也會(huì)影響覆蓋距離，這樣我們就可以使用天線掛高來(lái)控制覆蓋距離。另外，調(diào)整天線的下傾角可進(jìn)一步更精確的控制基站覆蓋距離。這樣，天線頻段、天線掛高、天線下傾角三個(gè)參數(shù)就構(gòu)成了一個(gè)參數(shù)組，通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)組的參數(shù)來(lái)控制的覆蓋距離，形成類似同心圓的覆蓋模型，外環(huán)由覆蓋性能較好的F頻段來(lái)覆蓋，內(nèi)環(huán)由D頻段覆蓋，物理上實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)分隔（圖1）。

對(duì)于外環(huán)業(yè)務(wù)，只有F頻段可以覆蓋，因此直接承載在F頻段基站上；內(nèi)環(huán)業(yè)務(wù)同時(shí)由D頻段和F頻段基站覆蓋，這時(shí)需要將兩個(gè)頻段的基站設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，D頻段基站優(yōu)先級(jí)高，F(xiàn)頻段優(yōu)先級(jí)低，同時(shí)在F頻段基站異頻切換時(shí)采用A4事件策略，只要D頻段基站大于一定門限值立刻切換到D頻段，保證內(nèi)環(huán)業(yè)務(wù)占用一直占用D頻段基站，達(dá)到分流的目的。

這種方案適用場(chǎng)景是一個(gè)基站覆蓋兩個(gè)或兩個(gè)以上不在同一基站半徑的業(yè)務(wù)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)也能較為合理的利用資源。但是該方案對(duì)業(yè)務(wù)分布要求過(guò)高，尤其是在業(yè)務(wù)分布無(wú)明顯規(guī)律或業(yè)務(wù)集中在同一個(gè)區(qū)域時(shí)，就不適用了。

3.2 開啟負(fù)荷切換功能來(lái)均衡業(yè)務(wù)

當(dāng)業(yè)務(wù)分布比較集中時(shí)，無(wú)法使用覆蓋距離來(lái)區(qū)分，這時(shí)就需要將D頻段基站和F頻段基站重疊覆蓋，靠使用負(fù)荷均衡功能來(lái)分擔(dān)業(yè)務(wù)量。

負(fù)荷均衡，是用來(lái)平衡小區(qū)間，頻率間和無(wú)線接入技術(shù)之間的負(fù)荷。此功能可以平衡整個(gè)系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此功能是根據(jù)服務(wù)小區(qū)和其鄰區(qū)負(fù)荷狀態(tài)合理部署小區(qū)運(yùn)行流量，并有效地使用系統(tǒng)資源，以提高系統(tǒng)的容量和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖2顯示了負(fù)荷均衡的概念。

圖2

負(fù)荷均衡可以由OMC開關(guān)靈活控制。根據(jù)開關(guān)的配置，此功能有三種狀態(tài)：負(fù)荷均衡功能關(guān)閉，負(fù)荷均衡功能打開（基于UE盲切換方式），負(fù)荷均衡功能打開（基于UE測(cè)量切換方式）。在一般情況下，負(fù)荷均衡功能可以被劃分為三個(gè)階段，如3圖所示：測(cè)量階段，判決階段和執(zhí)行階段。

圖3

在測(cè)量階段，負(fù)荷均衡模塊持續(xù)監(jiān)控和更新服務(wù)小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)和相鄰小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)。如果存在X2接口，每5秒通過(guò)X2接口獲取異站鄰區(qū)負(fù)荷信息（該時(shí)間在OMC可配置，默認(rèn)值是5秒），或者通過(guò)內(nèi)部消息獲取同基站鄰區(qū)負(fù)荷信息。如果UTRAN系統(tǒng)支持RIM過(guò)程，通過(guò)S1口的RIM過(guò)程獲取UTRAN系統(tǒng)鄰區(qū)負(fù)荷信息。

在判決階段，負(fù)荷均衡模塊根據(jù)測(cè)量階段收集的測(cè)量信息判斷服務(wù)小區(qū)是否是處于高負(fù)荷狀態(tài)。如果服務(wù)小區(qū)處于高負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷均衡執(zhí)行階段將被觸發(fā)。否則，會(huì)重復(fù)進(jìn)行負(fù)荷測(cè)量階段和判決階段。

在執(zhí)行階段，服務(wù)小區(qū)處于高負(fù)荷狀態(tài)。服務(wù)小區(qū)中的某些用戶設(shè)備被選中去執(zhí)行A4（LTE內(nèi)的負(fù)荷均衡）或B1（系統(tǒng)間的負(fù)荷均衡）測(cè)量，根據(jù)UE的測(cè)量結(jié)果，將選出用于切換的UE切換到低負(fù)荷鄰區(qū)。在盲切換的條件下，UE直接被切換到低負(fù)荷鄰小區(qū)。無(wú)線資源負(fù)荷是這個(gè)階段進(jìn)行負(fù)荷均衡唯一要考慮的因素。

這種方案適用于業(yè)務(wù)分布較為集中，無(wú)法靠距離來(lái)區(qū)分的場(chǎng)景，或者無(wú)法預(yù)知業(yè)務(wù)分布的場(chǎng)景，優(yōu)點(diǎn)是使用范圍較廣，缺點(diǎn)是負(fù)荷參數(shù)需要設(shè)置較為精確，否則容易出現(xiàn)業(yè)務(wù)不均衡的現(xiàn)象，另外D頻段和F頻段基站重疊完全重疊覆蓋也較難控制。

3.3 采用距離與負(fù)荷均衡雙重平衡的方案

這種方案的原理就是結(jié)合以上兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不需要精準(zhǔn)控制兩個(gè)頻段的覆蓋范圍，規(guī)劃簡(jiǎn)單，施工也容易，利于快速建設(shè)。

現(xiàn)實(shí)中，由于是先有F頻段基站，后增加D頻段基站，這就需要保證原有F頻段的覆蓋距離不能變小，否則將引起原有覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶投訴。若是F頻段在塔身的最上層平臺(tái)，考慮到塔身安全，D頻段就只能放在低層平臺(tái)上了，這樣就無(wú)法保證兩個(gè)基站的覆蓋距離重合，所以必須采用空間距離區(qū)分業(yè)務(wù)的方式；而在無(wú)法完全掌握用戶分布的情況下，覆蓋距離的又不能保證精確區(qū)分業(yè)務(wù)量，所以負(fù)載均衡的方案也有必要同時(shí)采用，這樣就可以保證業(yè)務(wù)盡量均衡了。

4 結(jié)束語(yǔ)

從以上數(shù)據(jù)可以看出，開啟話務(wù)分擔(dān)功能和使用距離分隔業(yè)務(wù)雙重平衡策略是最好的業(yè)務(wù)均衡方式，在后續(xù)的建設(shè)中會(huì)陸續(xù)推廣該方式。

作者簡(jiǎn)介：吳勝東（1971-），漢族，吉林市人，工程師，工學(xué)碩士學(xué)位，主要從事移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。endprint

摘 要：LTE網(wǎng)絡(luò)目前采用的都是單頻組網(wǎng)，業(yè)務(wù)容量增大時(shí)，擴(kuò)容只能新增基站，這時(shí)如何進(jìn)行業(yè)務(wù)均衡就成了一個(gè)較為突出的問(wèn)題，文章提供了幾種業(yè)務(wù)均衡方法的介紹，并通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了使用效果。

關(guān)鍵詞：LTE；業(yè)務(wù)均衡；流量

1 方案背景

2014年為中移動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)元年，某省為非實(shí)驗(yàn)網(wǎng)省份，網(wǎng)絡(luò)正式開始建設(shè)。為了充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，某省制定策略，在農(nóng)村以F頻段快速建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)，以CPE設(shè)備為接入手段，搶占農(nóng)村寬帶市場(chǎng)。業(yè)務(wù)發(fā)展初期，勢(shì)頭良好，但是隨著客戶增多，某分公司發(fā)現(xiàn)單一頻段已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)發(fā)展需求，于是市場(chǎng)提出了擴(kuò)容需求。由于F頻段中移動(dòng)只有20M的帶寬，已經(jīng)無(wú)法擴(kuò)充，于是試點(diǎn)引入共站D頻段來(lái)擴(kuò)容的方案。從技術(shù)上講，D頻段的引入方式也有兩種：一種是采用載波聚合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)F與D的聚合，優(yōu)點(diǎn)是不用增加小區(qū)，業(yè)務(wù)均衡較為容易，缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，同時(shí)D和F覆蓋范圍還要做出均衡，且該技術(shù)還需要終端支持；另外一種方案是在原站址直接建設(shè)一個(gè)新基站，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)方便，缺點(diǎn)是業(yè)務(wù)均衡較難控制，優(yōu)化工作量大。綜合各方面因素考慮，最終某分公司決定采用新增一個(gè)D頻段的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。

2 可行性分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)支持程度

采用共站方式建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)可以支持。

2.2 終端支持程度

目前中移動(dòng)TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)，所分配的頻段為F頻段（1880MHz-1900MHz）、E頻段（2320MHz-2370MHz）、D頻段（2575MHz-2635MHz），主流終端基本都支持這些頻段，協(xié)議頻段如表1。

表1

由于是同頻組網(wǎng)，D頻段目前都是使用的D1（2575MHz-2595MHz）頻點(diǎn)，協(xié)議頻段是38；但是如果采用D3頻點(diǎn)（2615MHz-2635MHz）時(shí)，協(xié)議頻段會(huì)變成41，這個(gè)時(shí)候就會(huì)有很多終端不支持，其中就包括目前推廣的CPE終端。經(jīng)過(guò)綜合考慮，共站的D頻段基站仍然采用D1頻點(diǎn)。

3 業(yè)務(wù)分擔(dān)方案論證研究

采用該擴(kuò)容方案后，最難控制的就是原有F頻段基站和新建D頻段基站之間業(yè)務(wù)負(fù)荷問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多方論證，我們認(rèn)為有以下三種方案。

3.1 使用覆蓋距離來(lái)分隔業(yè)務(wù)

當(dāng)用戶分布較為集中時(shí)，就無(wú)法通過(guò)覆蓋F頻段基站使用的頻率是1.9GHz，D頻段使用的頻率是2.6GHz，無(wú)線電波的傳播特性是頻率越高，衰落越快，所以當(dāng)F頻段基站和D頻段基站天線使用同一套物理參數(shù)時(shí)，F(xiàn)頻段的覆蓋距離明顯大于D頻段。同時(shí)，為了塔身安全和滿足天線隔離度要求，D頻段天線與F頻段天線也不建議放在同一平臺(tái)上，天線掛高不同也會(huì)影響覆蓋距離，這樣我們就可以使用天線掛高來(lái)控制覆蓋距離。另外，調(diào)整天線的下傾角可進(jìn)一步更精確的控制基站覆蓋距離。這樣，天線頻段、天線掛高、天線下傾角三個(gè)參數(shù)就構(gòu)成了一個(gè)參數(shù)組，通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)組的參數(shù)來(lái)控制的覆蓋距離，形成類似同心圓的覆蓋模型，外環(huán)由覆蓋性能較好的F頻段來(lái)覆蓋，內(nèi)環(huán)由D頻段覆蓋，物理上實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)分隔（圖1）。

對(duì)于外環(huán)業(yè)務(wù)，只有F頻段可以覆蓋，因此直接承載在F頻段基站上；內(nèi)環(huán)業(yè)務(wù)同時(shí)由D頻段和F頻段基站覆蓋，這時(shí)需要將兩個(gè)頻段的基站設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，D頻段基站優(yōu)先級(jí)高，F(xiàn)頻段優(yōu)先級(jí)低，同時(shí)在F頻段基站異頻切換時(shí)采用A4事件策略，只要D頻段基站大于一定門限值立刻切換到D頻段，保證內(nèi)環(huán)業(yè)務(wù)占用一直占用D頻段基站，達(dá)到分流的目的。

這種方案適用場(chǎng)景是一個(gè)基站覆蓋兩個(gè)或兩個(gè)以上不在同一基站半徑的業(yè)務(wù)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)也能較為合理的利用資源。但是該方案對(duì)業(yè)務(wù)分布要求過(guò)高，尤其是在業(yè)務(wù)分布無(wú)明顯規(guī)律或業(yè)務(wù)集中在同一個(gè)區(qū)域時(shí)，就不適用了。

3.2 開啟負(fù)荷切換功能來(lái)均衡業(yè)務(wù)

當(dāng)業(yè)務(wù)分布比較集中時(shí)，無(wú)法使用覆蓋距離來(lái)區(qū)分，這時(shí)就需要將D頻段基站和F頻段基站重疊覆蓋，靠使用負(fù)荷均衡功能來(lái)分擔(dān)業(yè)務(wù)量。

負(fù)荷均衡，是用來(lái)平衡小區(qū)間，頻率間和無(wú)線接入技術(shù)之間的負(fù)荷。此功能可以平衡整個(gè)系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此功能是根據(jù)服務(wù)小區(qū)和其鄰區(qū)負(fù)荷狀態(tài)合理部署小區(qū)運(yùn)行流量，并有效地使用系統(tǒng)資源，以提高系統(tǒng)的容量和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖2顯示了負(fù)荷均衡的概念。

圖2

負(fù)荷均衡可以由OMC開關(guān)靈活控制。根據(jù)開關(guān)的配置，此功能有三種狀態(tài)：負(fù)荷均衡功能關(guān)閉，負(fù)荷均衡功能打開（基于UE盲切換方式），負(fù)荷均衡功能打開（基于UE測(cè)量切換方式）。在一般情況下，負(fù)荷均衡功能可以被劃分為三個(gè)階段，如3圖所示：測(cè)量階段，判決階段和執(zhí)行階段。

圖3

在測(cè)量階段，負(fù)荷均衡模塊持續(xù)監(jiān)控和更新服務(wù)小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)和相鄰小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)。如果存在X2接口，每5秒通過(guò)X2接口獲取異站鄰區(qū)負(fù)荷信息（該時(shí)間在OMC可配置，默認(rèn)值是5秒），或者通過(guò)內(nèi)部消息獲取同基站鄰區(qū)負(fù)荷信息。如果UTRAN系統(tǒng)支持RIM過(guò)程，通過(guò)S1口的RIM過(guò)程獲取UTRAN系統(tǒng)鄰區(qū)負(fù)荷信息。

在判決階段，負(fù)荷均衡模塊根據(jù)測(cè)量階段收集的測(cè)量信息判斷服務(wù)小區(qū)是否是處于高負(fù)荷狀態(tài)。如果服務(wù)小區(qū)處于高負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷均衡執(zhí)行階段將被觸發(fā)。否則，會(huì)重復(fù)進(jìn)行負(fù)荷測(cè)量階段和判決階段。

在執(zhí)行階段，服務(wù)小區(qū)處于高負(fù)荷狀態(tài)。服務(wù)小區(qū)中的某些用戶設(shè)備被選中去執(zhí)行A4（LTE內(nèi)的負(fù)荷均衡）或B1（系統(tǒng)間的負(fù)荷均衡）測(cè)量，根據(jù)UE的測(cè)量結(jié)果，將選出用于切換的UE切換到低負(fù)荷鄰區(qū)。在盲切換的條件下，UE直接被切換到低負(fù)荷鄰小區(qū)。無(wú)線資源負(fù)荷是這個(gè)階段進(jìn)行負(fù)荷均衡唯一要考慮的因素。

這種方案適用于業(yè)務(wù)分布較為集中，無(wú)法靠距離來(lái)區(qū)分的場(chǎng)景，或者無(wú)法預(yù)知業(yè)務(wù)分布的場(chǎng)景，優(yōu)點(diǎn)是使用范圍較廣，缺點(diǎn)是負(fù)荷參數(shù)需要設(shè)置較為精確，否則容易出現(xiàn)業(yè)務(wù)不均衡的現(xiàn)象，另外D頻段和F頻段基站重疊完全重疊覆蓋也較難控制。

3.3 采用距離與負(fù)荷均衡雙重平衡的方案

這種方案的原理就是結(jié)合以上兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不需要精準(zhǔn)控制兩個(gè)頻段的覆蓋范圍，規(guī)劃簡(jiǎn)單，施工也容易，利于快速建設(shè)。

現(xiàn)實(shí)中，由于是先有F頻段基站，后增加D頻段基站，這就需要保證原有F頻段的覆蓋距離不能變小，否則將引起原有覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶投訴。若是F頻段在塔身的最上層平臺(tái)，考慮到塔身安全，D頻段就只能放在低層平臺(tái)上了，這樣就無(wú)法保證兩個(gè)基站的覆蓋距離重合，所以必須采用空間距離區(qū)分業(yè)務(wù)的方式；而在無(wú)法完全掌握用戶分布的情況下，覆蓋距離的又不能保證精確區(qū)分業(yè)務(wù)量，所以負(fù)載均衡的方案也有必要同時(shí)采用，這樣就可以保證業(yè)務(wù)盡量均衡了。

4 結(jié)束語(yǔ)

從以上數(shù)據(jù)可以看出，開啟話務(wù)分擔(dān)功能和使用距離分隔業(yè)務(wù)雙重平衡策略是最好的業(yè)務(wù)均衡方式，在后續(xù)的建設(shè)中會(huì)陸續(xù)推廣該方式。

作者簡(jiǎn)介：吳勝東（1971-），漢族，吉林市人，工程師，工學(xué)碩士學(xué)位，主要從事移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。endprint

摘 要：LTE網(wǎng)絡(luò)目前采用的都是單頻組網(wǎng)，業(yè)務(wù)容量增大時(shí)，擴(kuò)容只能新增基站，這時(shí)如何進(jìn)行業(yè)務(wù)均衡就成了一個(gè)較為突出的問(wèn)題，文章提供了幾種業(yè)務(wù)均衡方法的介紹，并通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了使用效果。

關(guān)鍵詞：LTE；業(yè)務(wù)均衡；流量

1 方案背景

2014年為中移動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)元年，某省為非實(shí)驗(yàn)網(wǎng)省份，網(wǎng)絡(luò)正式開始建設(shè)。為了充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，某省制定策略，在農(nóng)村以F頻段快速建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)，以CPE設(shè)備為接入手段，搶占農(nóng)村寬帶市場(chǎng)。業(yè)務(wù)發(fā)展初期，勢(shì)頭良好，但是隨著客戶增多，某分公司發(fā)現(xiàn)單一頻段已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)發(fā)展需求，于是市場(chǎng)提出了擴(kuò)容需求。由于F頻段中移動(dòng)只有20M的帶寬，已經(jīng)無(wú)法擴(kuò)充，于是試點(diǎn)引入共站D頻段來(lái)擴(kuò)容的方案。從技術(shù)上講，D頻段的引入方式也有兩種：一種是采用載波聚合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)F與D的聚合，優(yōu)點(diǎn)是不用增加小區(qū)，業(yè)務(wù)均衡較為容易，缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，同時(shí)D和F覆蓋范圍還要做出均衡，且該技術(shù)還需要終端支持；另外一種方案是在原站址直接建設(shè)一個(gè)新基站，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)方便，缺點(diǎn)是業(yè)務(wù)均衡較難控制，優(yōu)化工作量大。綜合各方面因素考慮，最終某分公司決定采用新增一個(gè)D頻段的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。

2 可行性分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)支持程度

采用共站方式建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)可以支持。

2.2 終端支持程度

目前中移動(dòng)TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)，所分配的頻段為F頻段（1880MHz-1900MHz）、E頻段（2320MHz-2370MHz）、D頻段（2575MHz-2635MHz），主流終端基本都支持這些頻段，協(xié)議頻段如表1。

表1

由于是同頻組網(wǎng)，D頻段目前都是使用的D1（2575MHz-2595MHz）頻點(diǎn)，協(xié)議頻段是38；但是如果采用D3頻點(diǎn)（2615MHz-2635MHz）時(shí)，協(xié)議頻段會(huì)變成41，這個(gè)時(shí)候就會(huì)有很多終端不支持，其中就包括目前推廣的CPE終端。經(jīng)過(guò)綜合考慮，共站的D頻段基站仍然采用D1頻點(diǎn)。

3 業(yè)務(wù)分擔(dān)方案論證研究

采用該擴(kuò)容方案后，最難控制的就是原有F頻段基站和新建D頻段基站之間業(yè)務(wù)負(fù)荷問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多方論證，我們認(rèn)為有以下三種方案。

3.1 使用覆蓋距離來(lái)分隔業(yè)務(wù)

當(dāng)用戶分布較為集中時(shí)，就無(wú)法通過(guò)覆蓋F頻段基站使用的頻率是1.9GHz，D頻段使用的頻率是2.6GHz，無(wú)線電波的傳播特性是頻率越高，衰落越快，所以當(dāng)F頻段基站和D頻段基站天線使用同一套物理參數(shù)時(shí)，F(xiàn)頻段的覆蓋距離明顯大于D頻段。同時(shí)，為了塔身安全和滿足天線隔離度要求，D頻段天線與F頻段天線也不建議放在同一平臺(tái)上，天線掛高不同也會(huì)影響覆蓋距離，這樣我們就可以使用天線掛高來(lái)控制覆蓋距離。另外，調(diào)整天線的下傾角可進(jìn)一步更精確的控制基站覆蓋距離。這樣，天線頻段、天線掛高、天線下傾角三個(gè)參數(shù)就構(gòu)成了一個(gè)參數(shù)組，通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)組的參數(shù)來(lái)控制的覆蓋距離，形成類似同心圓的覆蓋模型，外環(huán)由覆蓋性能較好的F頻段來(lái)覆蓋，內(nèi)環(huán)由D頻段覆蓋，物理上實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)分隔（圖1）。

對(duì)于外環(huán)業(yè)務(wù)，只有F頻段可以覆蓋，因此直接承載在F頻段基站上；內(nèi)環(huán)業(yè)務(wù)同時(shí)由D頻段和F頻段基站覆蓋，這時(shí)需要將兩個(gè)頻段的基站設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，D頻段基站優(yōu)先級(jí)高，F(xiàn)頻段優(yōu)先級(jí)低，同時(shí)在F頻段基站異頻切換時(shí)采用A4事件策略，只要D頻段基站大于一定門限值立刻切換到D頻段，保證內(nèi)環(huán)業(yè)務(wù)占用一直占用D頻段基站，達(dá)到分流的目的。

這種方案適用場(chǎng)景是一個(gè)基站覆蓋兩個(gè)或兩個(gè)以上不在同一基站半徑的業(yè)務(wù)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)也能較為合理的利用資源。但是該方案對(duì)業(yè)務(wù)分布要求過(guò)高，尤其是在業(yè)務(wù)分布無(wú)明顯規(guī)律或業(yè)務(wù)集中在同一個(gè)區(qū)域時(shí)，就不適用了。

3.2 開啟負(fù)荷切換功能來(lái)均衡業(yè)務(wù)

當(dāng)業(yè)務(wù)分布比較集中時(shí)，無(wú)法使用覆蓋距離來(lái)區(qū)分，這時(shí)就需要將D頻段基站和F頻段基站重疊覆蓋，靠使用負(fù)荷均衡功能來(lái)分擔(dān)業(yè)務(wù)量。

負(fù)荷均衡，是用來(lái)平衡小區(qū)間，頻率間和無(wú)線接入技術(shù)之間的負(fù)荷。此功能可以平衡整個(gè)系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此功能是根據(jù)服務(wù)小區(qū)和其鄰區(qū)負(fù)荷狀態(tài)合理部署小區(qū)運(yùn)行流量，并有效地使用系統(tǒng)資源，以提高系統(tǒng)的容量和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖2顯示了負(fù)荷均衡的概念。

圖2

負(fù)荷均衡可以由OMC開關(guān)靈活控制。根據(jù)開關(guān)的配置，此功能有三種狀態(tài)：負(fù)荷均衡功能關(guān)閉，負(fù)荷均衡功能打開（基于UE盲切換方式），負(fù)荷均衡功能打開（基于UE測(cè)量切換方式）。在一般情況下，負(fù)荷均衡功能可以被劃分為三個(gè)階段，如3圖所示：測(cè)量階段，判決階段和執(zhí)行階段。

圖3

在測(cè)量階段，負(fù)荷均衡模塊持續(xù)監(jiān)控和更新服務(wù)小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)和相鄰小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)。如果存在X2接口，每5秒通過(guò)X2接口獲取異站鄰區(qū)負(fù)荷信息（該時(shí)間在OMC可配置，默認(rèn)值是5秒），或者通過(guò)內(nèi)部消息獲取同基站鄰區(qū)負(fù)荷信息。如果UTRAN系統(tǒng)支持RIM過(guò)程，通過(guò)S1口的RIM過(guò)程獲取UTRAN系統(tǒng)鄰區(qū)負(fù)荷信息。

在判決階段，負(fù)荷均衡模塊根據(jù)測(cè)量階段收集的測(cè)量信息判斷服務(wù)小區(qū)是否是處于高負(fù)荷狀態(tài)。如果服務(wù)小區(qū)處于高負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷均衡執(zhí)行階段將被觸發(fā)。否則，會(huì)重復(fù)進(jìn)行負(fù)荷測(cè)量階段和判決階段。

在執(zhí)行階段，服務(wù)小區(qū)處于高負(fù)荷狀態(tài)。服務(wù)小區(qū)中的某些用戶設(shè)備被選中去執(zhí)行A4（LTE內(nèi)的負(fù)荷均衡）或B1（系統(tǒng)間的負(fù)荷均衡）測(cè)量，根據(jù)UE的測(cè)量結(jié)果，將選出用于切換的UE切換到低負(fù)荷鄰區(qū)。在盲切換的條件下，UE直接被切換到低負(fù)荷鄰小區(qū)。無(wú)線資源負(fù)荷是這個(gè)階段進(jìn)行負(fù)荷均衡唯一要考慮的因素。

這種方案適用于業(yè)務(wù)分布較為集中，無(wú)法靠距離來(lái)區(qū)分的場(chǎng)景，或者無(wú)法預(yù)知業(yè)務(wù)分布的場(chǎng)景，優(yōu)點(diǎn)是使用范圍較廣，缺點(diǎn)是負(fù)荷參數(shù)需要設(shè)置較為精確，否則容易出現(xiàn)業(yè)務(wù)不均衡的現(xiàn)象，另外D頻段和F頻段基站重疊完全重疊覆蓋也較難控制。

3.3 采用距離與負(fù)荷均衡雙重平衡的方案

這種方案的原理就是結(jié)合以上兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不需要精準(zhǔn)控制兩個(gè)頻段的覆蓋范圍，規(guī)劃簡(jiǎn)單，施工也容易，利于快速建設(shè)。

現(xiàn)實(shí)中，由于是先有F頻段基站，后增加D頻段基站，這就需要保證原有F頻段的覆蓋距離不能變小，否則將引起原有覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶投訴。若是F頻段在塔身的最上層平臺(tái)，考慮到塔身安全，D頻段就只能放在低層平臺(tái)上了，這樣就無(wú)法保證兩個(gè)基站的覆蓋距離重合，所以必須采用空間距離區(qū)分業(yè)務(wù)的方式；而在無(wú)法完全掌握用戶分布的情況下，覆蓋距離的又不能保證精確區(qū)分業(yè)務(wù)量，所以負(fù)載均衡的方案也有必要同時(shí)采用，這樣就可以保證業(yè)務(wù)盡量均衡了。

4 結(jié)束語(yǔ)

從以上數(shù)據(jù)可以看出，開啟話務(wù)分擔(dān)功能和使用距離分隔業(yè)務(wù)雙重平衡策略是最好的業(yè)務(wù)均衡方式，在后續(xù)的建設(shè)中會(huì)陸續(xù)推廣該方式。

作者簡(jiǎn)介：吳勝東（1971-），漢族，吉林市人，工程師，工學(xué)碩士學(xué)位，主要從事移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。endprint