TD—LTE網(wǎng)絡(luò)D+F雙頻網(wǎng)的優(yōu)化研究

吳中華 黃小麗

【摘 要】針對TD-LTE現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)不盡合理的網(wǎng)絡(luò)問題，提出了以F頻段為主、D頻段局部異頻的組網(wǎng)方式。以徐州市TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為例，通過對全F頻段網(wǎng)新增D頻段，并采用優(yōu)化策略對D+F雙頻網(wǎng)進行優(yōu)化，驗證了D+F雙頻網(wǎng)方案對網(wǎng)絡(luò)性能提升的可行性。

【關(guān)鍵詞】D+F雙頻網(wǎng) 優(yōu)化 關(guān)鍵績效指標(biāo)

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.04.002 中圖分類號：TN929.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2016）04-0010-04

引用格式：吳中華，黃小麗. TD-LTE網(wǎng)絡(luò)D+F雙頻網(wǎng)的優(yōu)化研究[J]. 移動通信， 2016，40（4）： 10-13.

1 引言

隨著4G網(wǎng)絡(luò)用戶和業(yè)務(wù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，D+F雙頻組網(wǎng)已經(jīng)在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中大范圍應(yīng)用于高業(yè)務(wù)場景。但是當(dāng)前策略設(shè)置下，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)D頻段主要插花應(yīng)用于高業(yè)務(wù)區(qū)域，未形成連片，導(dǎo)致新增的D頻段無法有效分擔(dān)F頻段的業(yè)務(wù)量的主要原因有：F頻段連續(xù)覆蓋而D頻段不連續(xù)，當(dāng)終端從F頻段區(qū)域進入DF共站區(qū)域時，依然在大概率重選或切換到F頻段上；D頻段處在更高頻段，按城區(qū)路徑損耗計算，相同位置D頻段電平低于F頻段約5dB，按現(xiàn)在的基于A3切換和基于同優(yōu)先級重選原則，用戶大概率占用F頻段。因此，可通過優(yōu)化策略的應(yīng)用，探索適合TD-LTE網(wǎng)絡(luò)雙頻網(wǎng)的優(yōu)化思路，以達到雙頻網(wǎng)利用率的最大化和提升用戶感知的目的。

2 D+F雙頻網(wǎng)的基本原理

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)可用的頻率資源有F頻段和D頻段，若采用全D或者全F頻段覆蓋都不理想。隨著用戶的發(fā)展，D+F雙頻網(wǎng)未來是個大趨勢，且DF未來均會同頻組網(wǎng)。

2.1 F頻段與D頻段的優(yōu)勢對比

相同無線環(huán)境下D頻段的速率優(yōu)于F頻段，再加上D頻段插花組網(wǎng)，沒有什么同頻干擾，而F頻段是同頻組網(wǎng)，同頻干擾較大，這就使得D頻段速率的優(yōu)勢明顯。同時，D頻段比F頻段頻率高，鏈路損耗更大，在共天面、同功率的前提下，相同位置下D頻段的電平要低于F頻段約5dB，而覆蓋面積F頻段則更大。為充分發(fā)揮F、D頻段各自的優(yōu)勢，建議在DF共站區(qū)域內(nèi)，距離近或中等距離的采用D頻段，提供更優(yōu)服務(wù)；距離遠則采用F頻段，提供基本覆蓋。

2.2 連接態(tài)下雙頻網(wǎng)優(yōu)化策略的改進

F頻段到D頻段采用A2+A4策略，設(shè)置較高的A2門限，讓F頻段盡早開啟測量，同時設(shè)置合理的A4門限（如D>-100dBm），讓終端在好/中點盡快切向D頻段；D頻段到F頻段采用A2+A5策略，讓D頻段較難切向F頻段（如需要同時滿足D<-105dBm且F> -95dBm）。該方法存在以下弊端：共用A2時，需要盡早開啟測量，當(dāng)占用D頻段時，仍會不斷測試異頻，對速率有一定損失；D頻段到F頻段需滿足2個絕對門限，少數(shù)DF覆蓋較弱的區(qū)域可能導(dǎo)致終端在D頻段被拖死，門限值設(shè)置比較困難。

針對連接態(tài)傳統(tǒng)雙頻網(wǎng)優(yōu)化采用A2+A4、A2+A5策略的弊端，可以做適當(dāng)?shù)母倪M：F頻網(wǎng)切D頻網(wǎng)時采用A2+A4策略不變，D頻網(wǎng)切F頻網(wǎng)的策略變?yōu)锳2+A3，通過在現(xiàn)網(wǎng)重新配置一條A2并讓D頻段小區(qū)引用，可以自由控制終端采用D頻網(wǎng)時何時啟動異頻測量，不再受F頻網(wǎng)到D頻網(wǎng)時需要設(shè)置A2來盡快啟動異頻測量的限制，當(dāng)D頻段減弱到需要啟動異頻測量時（如D<-100dBm），通過A3事件的相對強隊來判斷D頻段何時切到F頻網(wǎng)，避免了拖死的問題，并且可以通過調(diào)整頻率偏移控制D頻網(wǎng)到F頻網(wǎng)的難易程度。

2.3 空閑態(tài)下雙頻網(wǎng)優(yōu)化策略的改進

將D頻段優(yōu)先級設(shè)置高于F頻段，讓終端盡可能駐留在D頻段。該方法存在以下弊端：由于空閑態(tài)異頻異系統(tǒng)的服務(wù)載頻低門限是一個參數(shù)，如果保留當(dāng)前設(shè)置（如-118dBm），則需要在D頻段低于-118dBm時才會重選至F頻段，由于弱場信號的波動較大，可能導(dǎo)致在D頻段被拖死，假如抬高服務(wù)載頻低門限，用戶又會較容易互操作至2G/3G。

針對空閑態(tài)傳統(tǒng)雙頻網(wǎng)優(yōu)化采用高低優(yōu)先級的弊端，建議保留現(xiàn)網(wǎng)同優(yōu)先級設(shè)置，通過功率設(shè)置和頻率偏移對D頻段進行補償，使用戶更容易占用D頻點。

3 D+F雙頻網(wǎng)站點的測試及優(yōu)化分析

3.1 雙頻網(wǎng)站點的測試與數(shù)據(jù)統(tǒng)計

選取徐州市區(qū)綠健集團北室外站點作為試點，如圖1所示：

圖1 徐州市區(qū)綠健集團北雙頻網(wǎng)站點

在試點站點實施DF共站前，通過測試發(fā)現(xiàn)切換點在從西向東1F→2F→3F與從東向西3F→2F→1F時未占用D頻段；在實施DF共站后，通過測試發(fā)現(xiàn)切換點在從西向東1F→2F→2D→3F與從東向西3F→2F→2D→1F時中/好點占用D頻段。

DF共站實施前后測試數(shù)據(jù)如表1所示。通過表1可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)網(wǎng)測試的數(shù)據(jù)與測試預(yù)期相符，在DF共站區(qū)域的中/好點占用D頻段，下載速率有所提高，SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio，信號與干擾加噪聲比）值提升0.42dB，速率提升7.12Mbps，10M占比提升3.09pp，RSRP（Reference Signal Receiving Power，參考信號接收功率）下降4.09dB，覆蓋率未有明顯變化。RSRP值在D頻段占用中心路段時電平略弱于占用F頻段，D頻段占用邊緣區(qū)域時電平遠弱于占用F頻段，但基本保持在-100dBm以內(nèi)。SINR值在D頻段占用中心路段時優(yōu)于占用F頻段，D頻段占用邊緣區(qū)域時SINR低于占用F頻段。速率值在D頻段占用中心路段時速率優(yōu)于占用F頻段，D頻段占用邊緣區(qū)域時速率略低于占用F頻段。

3.2 雙頻網(wǎng)站點的RRC平均用戶與流量分析

優(yōu)化策略實施前，D頻段流量占總流量的29.83%，D頻段RRC（Radio Resource Control，無線資源控制）平均用戶占總用戶的22.06%；優(yōu)化策略實施后，D頻段流量占總流量的51.70%，D頻段RRC平均用戶占總用戶的45.98%。流量與用戶均趨于平衡。

3.3 雙頻網(wǎng)站點的KPI統(tǒng)計

KPI（Key Performance Indicator，關(guān)鍵績效指標(biāo)）統(tǒng)計樣本采集日期為11月9日至13日的00：00～14：00，以優(yōu)化策略實施前的9日和10日對比實施后的13日，經(jīng)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)D頻段有優(yōu)化之外其他指標(biāo)良好，KPI有較為顯著的提升，D頻段提升幅度較大?，F(xiàn)網(wǎng)測試的KPI統(tǒng)計如表2所示：

無線接通率走勢、無線掉話率走勢、切換成功率走勢分別如圖2至圖4所示。

4 結(jié)論

F頻段換到D頻段采用A2+A4策略、D頻段換到F頻段采用A2+A3策略，可以有效地實現(xiàn)在中/好點優(yōu)先占用D頻段、在遠點占用F頻段，從而提升網(wǎng)絡(luò)性能。具體體現(xiàn)在：測試時終端在DF共站基站覆蓋區(qū)域按預(yù)期的要求占用D頻段，下載速率從33.37Mbps提升至40.5Mbps。D頻段流量占總流量的比例相比調(diào)整前有大幅度的提高；同時D頻段RRC平均用戶占總用戶的比例接近調(diào)整前的兩倍，且流量與用戶數(shù)均趨于平穩(wěn)。調(diào)整后KPI指標(biāo)均有不同程度的優(yōu)化，D頻段優(yōu)化幅度高于F頻段，符合理論分析。

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