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55LTE室内外负荷协同优化案例
LTE室内外负荷协同优化案例
2019年8月
LTE室内外负荷协同优化案例
郑锦鹏、李东杰、江海波
【摘要】随着LTE网络的发展和4G用户的快速增长，热点区域小区负荷也逐渐升高，用户的不均衡分布导致部分小区出现高负荷情况。
本文案例中进行室内外话务协同后，室外小区负荷明显降低，并且室分小区的利用率达到最高的效果。
室内外负荷协同不仅可以减少宏站负荷，提高室分利用率。
室内用户占用带宽更高负荷更低的室分，可以提高用户的感知体验。
降低宏站2.1G对室分2.1G的同频干扰，提升室分用户的感知，实现用户体验与资源分配的最优解。
【关键字】负荷室内外
【业务类别】VoLTE数据业务
1.概述
为了能够保证覆盖，宏站的信号强度一般都很强，而室分系统由于覆盖范围小，功率设置较低，因此其信号比室外要弱很多。
这样就导致在某些区域（比如窗边），宏站信号经过穿透衰减后仍然较大，甚至大于室内信号。
在这种情况下，室内用户就可能驻留到宏小区，加重宏站小区的负荷，也未能达到室分小区吸收话务的目的。
在对LTE进行组网时，常见的网络会分为室分站和宏站。
其中宏站用来确保室外覆盖；室分站用来覆盖室内，保证室内信号稳定，且可以吸收室内的话务。
通过室内外话务协同优化充分发挥室分的话务吸收优势，宏站拆闲补忙，利用现网闲置的资源，解决现网高负荷问题，达到资源利用最大化，节省网络运营成本。
降低宏站2.1G对室分2.1G的同频干扰，提升室分用户的感知，实现用户体验与资源分配的最优解。
2.网络现状
1.
2.
2.1.宏站负荷高，室分负荷低
目前很多校园宿舍楼内都已经新建有室分，但覆盖宿舍楼的室外宏站小区的话务确依然很高，这是校园区域常见的问题。
如HZHC_T惠州大学宿舍楼室外FL800RRU02小区，覆盖方向室分开通后负荷并没有明显下降的情况。
特别是凌晨时段，用户都会到了宿舍，但是宏站小区负荷依然很高。
并且如下：
区域内14个室分小区的负荷较低：
由上述指标可以知开通室分后，宏站的负荷并没有明显的下降，室外宏站的下行PRB利用率只下降了4%-5%，并且凌晨时段PRB利用率还在80%以上。
而覆盖方向上的室分小区下行平均PRB利用率只有9.55%左右，负荷明显低于宏站小区。
查看该宏站小区凌晨时段的用户接入TA区间分布情况，发现用户接入TA区间在0-3内的占比（1km内接入占比）比例高达90%以上：
核查发现宏站小区进距离接入用户多数来自室内用户，并且在室内已经新建室分小区。
2.2.宏站小区信号强，导致室内用户占宏站
上述情况在校园新建室分场景中普遍存在，即新建室分后宏站的负荷并没有得到明显的减少。
选取部分校园宿舍现场测试发现，宿舍内宏站信号非常强，RSRP在-80dBmz至-100dBm，这导致宿舍内的学生经常占用宏站小区，不占用室分小区。
从而导致新建室分后宏站小区的负荷依然未下降。
宿舍内占用宏站小区：
宏站小区在宿舍内的RSRP强度：
由于校园宿舍楼建筑存在多窗口，多阳台，“密闭性”不高的特点，所以宏站小区的信号在宿舍内较强。
室分小区的部分话务被宏站所吸收，导致即使新建了室分校园区域的宏站依旧呈现出高负荷的情况，而室分的负荷其实并未饱和。
这一方面是对室分资源的浪费，另一方面用户占用高负荷的宏站对感知体验有较大的影响。
3.优化方案
1.
2.
3.
3.1.优化思路与解决方案
针对惠州这一现象，常见的解决方案为通过RF或者功率调整降低宏站小区在室内的信号强度。
但是由于校园区域宏站距离宿舍楼非常近，要是很难做到将室内的宏站信号降到-90dBm以下。
并且RF调整或者降功率可能会覆盖收缩，造成部分区域可能存在弱覆盖风险。
通过修改重选、切换参数通过调整小区重选优先级，以及切换门限参数，将室内占用宏站的用户迁移到室分小区上，实现室分小区最大的利用率。
参数配置目的如下：
Ø让宏站小区更容易切换到室分小区
Ø让宏站小区更容易重选到室分小区
Ø室分小区更难切换到宏站小区，避免乒乓切换
对于室分低负荷，室外小区高负荷的问题，本文解决流程如下：
3.2.参数策略建议
1
2
3
3.1
3.2
3.2.1空闲态重选策略
空闲态异频之间的互操作主要通过重选完成，本次配置为策略是室分优先级高于宏站，让空闲态用户由室外移动到室内可以马上重选至室分小区。
并且在室内用户不容易重选到宏站。
重选公式以及相关参数：
重选公式
参数
中文名
1.测量：
基于频点优先级测量，优先级高的一直测；优先级相同或者优先级低的邻区，当配置测量门限值时（不配置一直测），需要满足：
CellReselPriority
重选优先级
Srxlev<=SnonIntraSearch ；
SnonIntraSearch
异频/异系统测量启动门限
Srxlev、Squal为当前服务小区质量；
ThrshServLow
服务频点低优先级重选门限
2.重选规则：
CellReselPriority
异频点重选优先级
1）对高优先级小区重选：
Srxlev>ThreshXHigh ;
ThreshXhigh
异频频点高优先级重选门限
2）低优先级小区重选：
Srxlev_SThreshXLow;
ThreshXlow
异频频点低优先级重选门限
3）同优先级小区重选：
R_N>R_S（同频小区重选）
QoffsetFreq
频率偏置（空闲）
R_N=Qmeas,n-CellQoffset 且 R_S=Qmeas,s+Qhyst
CellQoffset
小区偏置
Srxlev_S、Srxlev_N为UE测量的服务小区、邻区RSRP值；
Qhyst
小区重选迟滞值
◆建议参数配置
Ø服务小区优先级：
绝对优先级
室分2.1G小区服务小区优先级配置为6，宏站1.8G小区配置5，宏站800M小区配置为3，CDMA配置为1；
Ø异频重选优先级：
相对优先级
室分2.1G：
对FDD1.8G的异频重选优先级配置5，对TDD2.6G的异频重选优先级配置5，FDD800M配置为3，CDMA配置为1；
宏站1.8G：
对2.1G的异频重选优先级配置6，对TDD2.6G的异频重选优先级配置5（可根据TDD负荷进行调整），FDD800M配置为3，CDMA配置为1；
宏站800M：
对2.1G的异频重选优先级配置6，对TDD2.6G的异频重选优先级配置5，FDD1.8G配置为5，CDMA配置为1；
Ø防止乒乓重选
需注意，室分2.1G<->1.8G/800M等往返重选拉开一定的距离，确保高层小区的异频测量启动门限SNonIntraSearch比低层小区的ThreshXHigh小4个dB左右。
参数配置图：
◆重选参数全景：
参数中文名
L800M
L1.8G
L2.1G（室分）
->L800M
->2.1G
->L800M
->1.8G
重选优先级
3
5
6
异频/异系统测量启动门限
时时测
9（-110dBm）
时时测
9（-110dBm）
9（-110dBm）
服务频点低优先级重选门限
7（-114dBm）
7（-114dBm）
7（-114dBm）
异频点重选优先级
5
3
6
3
5
异频频点高优先级重选门限
11（-106dbm）
11（-106dbm）
11（-106dbm）
/
/
异频频点低优先级重选门限
/
11（-106dbm）
/
11（-106dbm）
11（-106dbm）
频率偏置（空闲）
0
0
0
0
0
小区偏置
0
0
0
0
0
小区重选迟滞值
4dbm
4dbm
4dbm
4dbm
4dbm
3.2.2连接态切换策略
连接态异频之间主要通过切换进行互操作，为然室外宏站用户尽快切换到室分小区，主要通过提高的宏站的切换门限，并且降低室分的切换门限避免乒乓切换。
切换公式以及相关参数：
切换公式值
公式值
参数中文名
Hys
异频A1A2幅度迟滞
Thresh（A2）
基于A4A5的A2RSRP触发门限
A4：
Ms+HysMn+Ocn-Hys>Thresh（A4）
Thresh（A1）
基于A4A5的A1RSRP触发门限
Thresh（A2）
基于A3的异频A2RSRP触发门限
Thresh（A1）
基于A3的异频A1RSRP触发门限
Ofn
连接态频率偏置
A3:
Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off
Ocn
小区偏移量
Hys
异频切换A4幅度迟滞
Thresh
基于覆盖的RSRP触发门限
◆建议参数配置
Ø室分2.1G：
对FDD1.8G使用A3切换事件，对FDD800M使用A4切换事件，基于A4A5的A2门限配置-113dbm，A4门限配置-70dbm，基于A3的A2门限配置-105dbm。
通过切换事件以及切换门限，使室分用户离开室内是优先切换到1.8G上；
Ø宏站1.8G：
对FDD2.1G使用A3切换事件，对FDD800M使用A4切换事件，基于A4A5的A2门限配置-109dbm，A4门限配置-80dbm，基于A3的A2门限配置-85dbm。
验证是发现通常在进入宿舍大门时，宏站1.8G的信号一般不会高于-85dbm，所以基于A3的A2配置-85dBm能有效的让用户进入宿舍时就可以切换到时候，对100频点连接态频率偏置配置6dBm,可以减少室分在门口信号较弱，导致用户切换不到室分的情况；
Ø宏站800M：
对FDD2.1G/1.8G均使用A4切换事件，基于A4A5的A2门限配置-75dbm，A4门限配置-109dbm；
Ø防止乒乓切换
室分2.1G<->1.8G切换时，需要保证A2（1.8G）-连接态频率偏置>A2（2.1G）,以达到避免乒乓切换的目的。
参数配置图：
◆重选参数全景：
中文名
L800M
L1.8G
L2.1G（室分）
->L800M
->2.1G
->L800M
->1.8G
异频切换事件类型
A4
A4
A3
A4
A3
异频A1A2幅度迟滞
2（1db）
2（1db）
2（1db）
2（1db）
2（1db）
基于A4A5的A2RSRP触发门限
-75dbm
-109dbm
/
-113dbm
/
基于A4A5的A1RSRP触发门限
-70dbm
-105dbm
/
-108dbm
/
基于A3的异频A2RSRP触发门限
/
/
-80dbm
/
-105dbm
基于A3的异频A1RSRP触发门限
/
/
-85dbm
/
-100dbm
连接态频率偏置
dB0（0dB）
dB0（0dB）
dB6（6dB）
dB0（0dB）
dB0（0dB）
小区偏移量
dB0（0dB）
dB0（0dB）
dB0（0dB）
dB0（0dB）
dB0（0dB）
异频切换A4幅度迟滞
2（1dB）
2（1dB）
/
2（1dB）
/
基于覆盖的RSRP触发门限
-109dbm
-80dbm
/
-70dbm
/
4.优化效果
为验证本文中的室内外负荷协同优化参数效果，分别在现网选取一个1.8G小区和一个区域进行验证。
按上述参数调整后1.8G的负荷有所下降，基本上室分用户在不在占用室外1.8G宏站，宏站小区负荷明显下降，室分负荷有所提升。
具体如下：
4.
4.1.单小区验证效果
选取HZHC_T惠州大学宿舍楼室外FL800RRU02小区，在覆盖方向上有室分的宿舍内验证测试。
进行室内外负荷参数协同优化后，空闲态和连接态均未出现在室内占用宏站小区的情况，并且在宿舍门口能及时切换和重选到室分小区上。
测试占用频点截图：
室分小区RSRP截图：
调整后该宏站小区的负荷明显降低，下行PRB利用率降低50%左右：
区域内室分负荷有增加，最大用户数增加150多个：
4.2.区域验证效果
选取下埔区域室分密集区域，按推荐参数进行调整验证。
覆盖该区域有10个宏站1.8G小区，室分小52多个，验证时将宏站2.1G小区全部进行闭塞，以检验修改参数后1.8G小区能否满足室外负荷的需求。
验证区域如下：
4
4.1
4.2
5
6
7
7.1
7.2
7.2.1验证步骤
1、在凌晨22点-01点将宏站的所有小区进行闭塞，得出该区域宏站小区吸收了多少室分小区的用户；
2、隔天凌晨22点-01点开启宏站1.8G小区，并按推荐参数进行调整，观察参数调整后室分用户数是否和闭塞宏站小区是相对。
7.2.2验证结果
验证结果如下，进行宏站闭塞后室分较同时段最大RRC连接用户数增加了200个左右，开启1.8G宏站小区并修改相关参数，同时段室分用户数增加200多个，与闭塞宏站小区相当。
即室内外负荷协同参数优化后室内用户已无占用宏站的情况。
1.8G凌晨所有最大用户下降150个左右，流量减少45G左右。
从指标上观察参数修改基本达到室分用户不占用宏站的效果。
室内小区凌晨时段最大用户数：
室外小区凌晨时段最大用户数，进行参数优化宏站用户数达到最低：
室外1.8G小区凌晨时段平均下行PRB利用率，进行参数优化后宏站负荷达到最低：
调整后宏站用户数明显减少，出现高负荷的小区数量明显减少。
该区域9个1.8G宏站小区，在未进行室内外负荷协同优化前，有5、6个都出现下行PRB利用率大于50%的情况。
按推荐参数，进行优化后,室外1.8G出现下行PRB大于50%的情况只剩下两个小区。
该区域内总用户数并无减少，很多用户都到室分小区上了。
室外1.8G小区忙时出现高负荷的小区数量，进行参数优化宏站高负荷小区变为最少：
凌晨时段指标全景：
5.经验总结
在室分宏站同覆盖的场景，由于宏站功率比室分高，在室内可能会出现室分信号和宏站信号相当的情况，为避免室内用户占用宏站小区导致宏站高负荷的问题。
本文介绍了室内外负荷协同的方法，通过调整切换以及重选参数让室内用户更多的驻留在室分小区上。
室内外负荷协同不仅可以减少宏站负荷，提高室分利用率。
室内用户占用带宽更高负荷更低的室分，可以提高用户的感知体验。
通过室内外话务协同优化，可以充分发挥室分的话务吸收优势，宏站拆闲补忙，资源的利用达到最大化，并提升用户体验，实现用户体验与资源分配的最优解。
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