CL互操作參數(shù)設(shè)置原則

鄭凱華

（福建電信，福建福州，350001）

CL互操作參數(shù)設(shè)置原則

鄭凱華

（福建電信，福建福州，350001）

中國電信已將LTE網(wǎng)絡(luò)投入商用，LTE和CDMA（升級(jí)為eHRPD）間的互操作（以下簡稱“CL互操作”）對用戶感知起到至關(guān)重要的作用。通過對不同場景下CL互操作參數(shù)設(shè)置的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)互操作相關(guān)參數(shù)設(shè)置原則。

LTE;eHRPD;互操作

1 CL互操作基本原理

1.1 背景及基本原理

1.1.1 背景

中國電信運(yùn)營CDMA網(wǎng)絡(luò)已達(dá)7年，近年來LTE蓬勃發(fā)展，但建設(shè)初期LTE覆蓋仍小于CDMA網(wǎng)絡(luò)（升級(jí)為eHRPD），為了能夠讓兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)更好的協(xié)同運(yùn)行，必須實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)間的互操作，使用戶獲得更好的體驗(yàn)。因此，制定合理的互操作參數(shù)設(shè)置方案成為必須研究課題。目前，LTE和eHRPD網(wǎng)絡(luò)已實(shí)現(xiàn)商用的互操作包括3種，詳述如下（按中國電信的規(guī)范，以下僅介紹LTE頻點(diǎn)高于eHRPD的情況）--

1.1.2 LTE到eHRPD非優(yōu)化激活切換（L-＞C激活切換）

基于A2事件:終端測量LTE參考信號(hào)強(qiáng)度（RSRP）低于A2事件門限，終端上報(bào)A2事件，eNODEB收到A2事件后下發(fā)RRCConectionRelease消息出發(fā)LTE到eHRPD非優(yōu)化激活切換；基于B2事件：RSRP低于B2門限1且eHRPD的導(dǎo)頻信號(hào)質(zhì)量（Ec/Io）高于B2門限2，終端上報(bào)B2事件，eNODEB收到B2事件后下發(fā)RRCConectionRelease消息出發(fā)LTE到eHRPD非優(yōu)化激活切換。

1.1.3 LTE到eHRPD空閑重選（L-＞C空閑重選）

當(dāng)RSRP低于異系統(tǒng)啟動(dòng)門限，終端對鄰區(qū)列表中eHRPD啟動(dòng)異系統(tǒng)的測量，當(dāng)RSRP低于LTE門限，且eHRPD導(dǎo)頻信號(hào)質(zhì)量高于eHRPD門限，且終端在源駐留小區(qū)的駐留時(shí)間超過1秒，則終端從LTE空閑重選到eHRPD。

1.1.4 eHRPD到LTE空閑重選（C-＞L空閑重選）

標(biāo)準(zhǔn)方案:只需RSRP高于LTE門限，則終端空閑重選到LTE。終端方案:卡配置LTE優(yōu)先級(jí)高于eHRPD時(shí)，終端周期性搜索LTE信號(hào)，一旦搜到LTE信號(hào)，終端空閑重選到LTE網(wǎng)絡(luò)。

2 切換性能影響因素測試分析

按不同場景、終端、設(shè)備廠家，針對各種CL互操作切換/重選類型，測試計(jì)算得到切換/重選時(shí)延數(shù)據(jù)。

2.1 L-＞C激活切換/空閑重選

2.1.1 eHRPD session及HSGW context場景差異性

“控制面時(shí)延”是指切換過程中關(guān)鍵信令點(diǎn)之間的時(shí)間差；“用戶感知時(shí)延”是指切換過程中產(chǎn)生的ping丟包的時(shí)長。是否“存在eHRPD session”是指eAN/ePCF上是否還保存著終端的eHRPD空口會(huì)話信息?！癙artial HSGW context”是指HSGW上的UE上下文維護(hù)定時(shí)器未超時(shí)，HSGW上的A10會(huì)話、LCP與鑒權(quán)會(huì)話信息還保存著。反之為“null HSGW context”。

切換過程中控制面時(shí)延及用戶感知時(shí)延從小到大依次為--“存在eHRPD session且存在partial HSGW context”；“存在eHRPD session且null HSGW context”；“不存在eHRPD session”。是否存在eHRPD session對于增大切換時(shí)延的貢獻(xiàn)最大。

2.1.2 基于A2事件與基于B2事件的激活切換對比

B2事件重定向必須滿足的條件：將基站設(shè)置為時(shí)間同步（這與基站統(tǒng)一設(shè)置為頻率同步的要求沖突）；確保eHRPD鄰區(qū)配置準(zhǔn)確（現(xiàn)網(wǎng)覆蓋的eHRPD的小區(qū)信息實(shí)際上難于準(zhǔn)確掌握）；必須注意與其他門限的高低關(guān)系（請參考2.2.2.1）。切換時(shí)延方面，B2事件重定向相較A2事件重定向無顯著優(yōu)勢。

2.1.3 A2測量門限設(shè)置不合理導(dǎo)致A2事件的激活切換不能觸發(fā)

對于某些廠家，A2測量門限觸發(fā)之后才下發(fā)A2盲重定向門限，這樣，應(yīng)注意A2測量門限的合理設(shè)置（應(yīng)大于A2盲重定向門限），否則A2盲重定向門限沒有及時(shí)下發(fā)將引起不能重定向到eHRPD 。

2.1.4 C網(wǎng)鄰接關(guān)系配置不正確的影響

C網(wǎng)鄰接關(guān)系配置若出現(xiàn)錯(cuò)誤或未配的情況，當(dāng)終端處于激活狀態(tài)，可正常實(shí)現(xiàn)A2事件的激活切換，但是不能正常實(shí)現(xiàn)B2事件的激活切換；當(dāng)終端處于空閑狀態(tài)，不能正常觸發(fā)LTE到eHRPD空閑重選事件，在LTE信號(hào)覆蓋極差的情況下，終端只有當(dāng)LTE空閑狀態(tài)下脫網(wǎng)后重新搜索eHRPD網(wǎng)絡(luò)，才能駐留eHRPD網(wǎng)絡(luò)。

2.2 C-＞L空閑重選

2.2.1 終端方案和標(biāo)準(zhǔn)方案對比

終端方案由終端自主判決的，故切換的觸發(fā)時(shí)機(jī)及切換時(shí)延不可控，時(shí)延波動(dòng)幅度大,甚至可達(dá)近3分鐘。而標(biāo)準(zhǔn)方案可以通過向終端下發(fā)“other rat neighbor list message”實(shí)現(xiàn)人為控制終端重選的判決行為，時(shí)延一般在10秒以內(nèi)。因此，標(biāo)準(zhǔn)方案優(yōu)于終端方案。

2.2.2 C網(wǎng)的UTRA開銷消息參數(shù)配置不正確的影響

標(biāo)準(zhǔn)方案要求eAN打開“other rat neighbor list message”開關(guān)，并配置適當(dāng)?shù)膖hreshserving門限值以及正確的L網(wǎng)的頻點(diǎn)等其他參數(shù)。若上述參數(shù)配置不正確，標(biāo)準(zhǔn)方案C-＞L重選不能正常進(jìn)行，終端將采用終端方案進(jìn)行重選。

2.3 終端性能對互操作切換時(shí)延的影響

從測試數(shù)據(jù)看終端的軟硬件配置、處理性能越高，切換速度相對來說也越快。

3 CL互操作參數(shù)設(shè)置策略

3.1 目標(biāo)與原則

CL互操作部署優(yōu)化的目標(biāo)是--保障用戶業(yè)務(wù)感知、盡可能駐留在能提供較高的下行業(yè)務(wù)速率的網(wǎng)絡(luò)、盡快從eHRPD重選返回4G網(wǎng)絡(luò)、使得CL之間切換或重選時(shí)延最短、防止CL之間重選的乒乓現(xiàn)象、切換后盡量使得下行可達(dá)速率穩(wěn)定在較高水平，為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置遵循以下原則--

3.2 配置方案（規(guī)范部分）

LTE頻點(diǎn)優(yōu)先級(jí)高于eHRPD，配置LTE重選優(yōu)先級(jí)高于eHRPD，使得UE優(yōu)先駐留LTE網(wǎng)絡(luò)。

3.2.1 eHRPD側(cè)

1） 支持標(biāo)準(zhǔn)方案C-＞L重選設(shè)置

eAN打開“other rat neighbor list message”（ORNL消息）開關(guān)，并配置適當(dāng)?shù)拈T限值以及正確的LTE網(wǎng)的頻點(diǎn)等其他參數(shù)。

2） Fast Return功能部署（可選項(xiàng)，目前僅華為支持）

目前，協(xié)議不支持eHRPD激活態(tài)向LTE切換，針對此問題的優(yōu)化重點(diǎn)是使得下切到eHRPD的終端盡快進(jìn)入休眠態(tài)以便于返回LTE，而華為fast return特性就是一種解決方案。初期在CL共站區(qū)域優(yōu)先開啟Fast Return特性，后期LTE深度覆蓋逐步完善后可以推廣至全網(wǎng)。

3.2.2 LTE側(cè)

1）重選/切換門限設(shè)置規(guī)范

采用RSRP作為測量觸發(fā)門限及互操作切換門限。各互操作類型涉及的LTE的RSRP門限有：a2-Threshold（基于A2事件的激活切換）、b2-Threshold1（基于B2事件的激活切換）、ThreshX（C-＞L空閑重選）、ThreshServing（L-＞C空閑重選）。各類門限設(shè)置應(yīng)遵循以下原則：

（1） 重選

重選相關(guān)門限的高低關(guān)系如下應(yīng)為：

Sintrasearch＞Snonintrasearch＞ Thresh Serving, Low＞qRxLevMin;

ThreshX＞= Thresh Serving, Low+ 4dB（建議值）。

為防止空閑態(tài)乒乓切換L-＞C的空閑重選RSRP門限設(shè)置值（Thresh Serving, Low）低于C-＞L的RSRP門限值（ThreshX），差值建議為4dB。

（2） 激活切換

同頻測量門限A3＞頻間/系統(tǒng)間關(guān)閉門限A1＞異頻開啟門限A2＞異系統(tǒng)啟動(dòng)門限A2＞B2重定向門限＞A2盲重定向門限。

2） eHRPD鄰接關(guān)系配置

配置eHRPD鄰接關(guān)系（含正確的頻點(diǎn)、PN等）。

3） B2事件重定向與A2事件重定向的選擇

選擇A2事件重定向作為L-＞C的激活切換的方式。

3.3 配置方案（可優(yōu)化部分）

3.3.1 互操作重選/切換門限調(diào)優(yōu)目標(biāo)

LTE到eHRPD激活切換門限對用戶感知影響最為顯著，其中基于A2事件（以下簡稱“A2重定向”）最普遍。以下圍繞A2重定向門限的設(shè)置進(jìn)行討論。

3.3.2 A2重定向門限設(shè)置策略

1Mbps的下行速率滿足360P標(biāo)清視頻連續(xù)播放，可以此作為用戶感知的最低標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)估算，以連續(xù)覆蓋的城區(qū)（泉州BSC2、福州BSC4）為例，eHRPD下行速率均值約為1Mbps，本文設(shè)定：A2重定向后是否滿足1Mbps的下行速率作為A2重定向設(shè)置是否合理的標(biāo)準(zhǔn)。在特定的場景下，存在RSRP門限的“邊緣”，在此“邊緣”處，LTE的下行速率處于臨界點(diǎn)，下行速率能夠較穩(wěn)定的保持在優(yōu)于eHRPD的水平，在此“邊緣”以下LTE的下行速率不穩(wěn)定或者達(dá)不到1Mbps。則這個(gè)“邊緣”RSRP值即是A2重定向門限。

1） 場景一（連續(xù)覆蓋的城區(qū)）

（1）室外（樣本：福州城區(qū)室外，含繞城高速公路的DT數(shù)據(jù)）：基本不存在A2重定向的必要。

（2）室內(nèi)（無LTE室分，分為兩種子場景）：

室內(nèi)子場景1--存在快衰落（樣本：室內(nèi)升降電梯內(nèi)的DT數(shù)據(jù)）根據(jù)大量測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)概率分析（以下各場景分析方法相同）：門限建議-121dBm。

室內(nèi)子場景2—無快衰落（樣本：福州城區(qū)室內(nèi)，步行或靜止，沒有進(jìn)入易掉線脫網(wǎng)的地下室或電梯）：門限建議-124dBm。

2） 場景二（室外孤島站邊緣）

若移動(dòng)速度大多在50km時(shí)速上下，門限建議-123dBm或-124dBm；若移動(dòng)速度大多在30km時(shí)速上下，門限建議-126dBm。

3） 場景三（快衰落）

RSRP值驟降以致掉線活脫網(wǎng)，為保證業(yè)務(wù)A2重定向順利進(jìn)行，盡量縮短業(yè)務(wù)中斷時(shí)長，應(yīng)根據(jù)實(shí)際覆蓋情況適當(dāng)提高A2重定向門限。

[1] Erik Dahlman，Stefan Parkvall，Johan Sko¨ ld. 4G: LTE/ LTE-Advanced for Mobile Broadband.elsevier,2014

[2] Tara Ali-Yahiya. Understanding LTE and its Performance. Springer,2011

[3] Stefania Sesia,Issam Toufik,Matthew Baker. LTE--The UMTS Long Term Evolution.Wiley,2011.

[4] Abd-Elhamid M.Taha,Najah Abu Ali,Hossam S.Hassanein. LTE,LTE-Advanced and WiMAX,2012

The principle of parameter setting of CL interoperation

Zheng Kaihua
(Fujian provincial telecom,Fuzhou Fujian，350001)

LTE network has been put into commercial operation by China Telecom，The interoperation between LTE and CDMA（upgraded to eHRPD），“CL interoperation”for short，plays a vital role in user experience of both the networks.Through the study Based on experiments in different scenes,The principle of setting the interoperation-related parameters has been concluded.

LTE;eHRPD;interoperation

鄭凱華（1977—），男，福建福州市，漢族，碩士，中國電信股份有限公司福建直屬分公司，工程師，研究方向?yàn)長TE無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。