经典案例基于多维度数据分析和感知的多频率协同策略及参数优化方案.docx
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经典案例基于多维度数据分析和感知的多频率协同策略及参数优化方案
基于多维度数据分析和感知的多频率协同
策略及参数优化方案
摘要：
中国电信4G网络已基本实现室分2.1G为主覆盖；城区、县城和乡镇室外1.8G和800M双层覆盖；农村800M广覆盖；热点区叠加TDD2.6G点覆盖的网络结构。
本文基于各频率的覆盖特性及带宽，提出了符合高频吸容量、低频广覆盖原则的多频率协同策略，并创新性地通过开展多维度数据分析，结合速率、感知和VoLTE业务的需要，完善频率优先级和重选切换参数，最终实现了符合现网实际的多频率协同策略，确保了2.1G/1.8G优先驻留、800M覆盖托底、2.6G负荷分担的频率分层架构，为适合语音数据融合的4G精品网络打好了基础。
关键词：
高频吸容量、低频广覆盖、多频率协同、频率优先级、重选切换、多维度数据分析、速率感知、端到端感知、VoLTE业务感知
第一章创新点说明
本文基于各频率的覆盖特性及带宽分析，提出了符合高频吸容量、低频广覆盖原则的多频率协同策略，在此基础上创新性地进行了上下行速率、端到端感知及VoLTE业务质量感知等方面的多维度数据分析和全面评估，完善频率优先级和重选切换参数，最终提出了符合现网实际的多频率协同策略，确保了2.1G/1.8G优先驻留、800M覆盖托底、2.6G负荷分担的频率分层架构，为适合语音数据融合的4G精品网络打好了基础。
第二章应用效果
本方案于2017年上半年在浙江全省推广应用。
方案实施后，全省合计LTE800M流量占LTE总流量的5%左右，主要集中在原1.8G弱覆盖区域，相对频率带宽占比吸收的流量较少，这是因为终端尽可能使用高带宽高频率所导致的结果，符合800M用于覆盖托底的目的，对比方案实施前800M流量占比高于带宽占比的情况有明显改善。
方案实施后，全省总流量上升但eHRPD流量明显下降，LTE下切到3G的尝试次数明显降低，充分发挥了LTE800M网络的托底作用；同时，全省支持800M能力的终端用户驻留比从94.4%提升至98.4%，说明该方案实施后对覆盖的增益效果显著，说明该方案在保证关键指标基本不受影响的前提下，有效提升了流量，改善了覆盖，很好地达到了多频率协同作用。
第三章价值说明
本方案从上下行速率、端到端感知、VoLTE业务感知等多个维度考虑，提出合适的多频率协同策略和具体的参数设置方法，改变了以往按厂家默认或大致估算设置多频率协同参数的方式，使得电信LTE网络更充分发挥各频率的特性，经过浙江全省实施，具有明显效果和价值，值得推广。
第四章技术方案
1.概述
LTE800M工程建设完成后，浙江公司LTE网络基本实现室分以2.1G为主覆盖；城区、县城和乡镇室外以1.8G和800M双层覆盖；农村800M广覆盖；热点区叠加TDD2.6G点覆盖的基础布局。
基于上述各频率覆盖特性及带宽情况，多频协同总体以高频吸容量、低频广覆盖为原则，通过频率优先级和重选切换参数的合理设置，实现2.1G/1.8G优先驻留、800M覆盖托底、2.6G负荷分担的多频协同，为适合语音数据融合的4G精品网络打好基础。
初期LTE800M网络部署后的频段情况如下：
其中LTE1.8G在城市区域室外连续覆盖，但还存在深度覆盖不足的情况，农村和乡镇区域室外零星覆盖，广覆盖尚欠缺；
LTE2.1G主要用于城市室内分布系统主覆盖频点，以及室外热点区域的CA辅载波；
LTE2.6G以补忙的形式少量部署在城市的热点区域，也有部分用于农村定点覆盖；
LTE800M现阶段基本上与CDMA共站址建设，主要解决农村广覆盖，以及当前城区LTE1.8G深度覆盖不足的问题，为后续VoLTE业务的良好感知打好基础。
上述频段中2.1G和2.6G带宽为20MHz，1.8G正在逐步从15MHz向20MHz过渡，800M初期带宽3MHz，并将逐步过渡到5MHz，未来根据C网的退频以及次800MHz的申请情况还将可以扩展至10MHz甚至更多。
各频段基本定位如图所示：
随着CDMA网络负荷的逐步减少，800M频率重耕部署LTE，LTE800M和现网C网站址1:
1建设，实现连续覆盖的基础LTE网络，承载基本的数据和语音，带宽从初期的2*3M逐步扩展至2*10M或更高。
在当前1.8G已初具规模，并且LTE800M建成并实现连续覆盖的基础上，形成了一张高低频搭配的LTE全覆盖网络，城区实现1.8G主承载、800M托底覆盖，室分2.1G主覆盖，热点2.6G补充的分层网络。
郊区及农村实现1.8G局部承载、800M广覆盖，2.6G和2.1G定点覆盖的分层网络。
另外，在具备条件的前提下，高铁特殊场景实现2.1G为主的高性能专网覆盖。
从业务角度来看，根据VoLTE的商用和发展情况，后期将推广LTEOnly终端，逐步实现CDMA的退网，从而降低网络建设和运营成本。
对于有特殊业务需求的局部区域，部署1.8G+2.1G、1.8G+2.1G+800M以及FDD+TDD的载波聚合，提供更高的速率和更好的业务体验。
基于上述多频率特性和各频率定位，需要制定一套合理的驻留、切换策略，最大限度地发挥网络能力，提升用户感知，达到提高流量经营和发展用户的目的。
本次多频率协同参数规划分两步实施：
1）参数初步规划；2）评估验证并改进。
2.多频率协同参数初步规划方案
2.1.指导原则
多频率协同策略的基本目标是通过合理的参数配置，实现多频率的有效协同与均衡，最终达到提升网络质量和容量、改善用户感知的目的。
为实现上述目标，多频率协同初步策略和参数制定依据如下指导原则进行：
Ø在不影响用户感知的前提下，尽可能让用户驻留和使用4G，即4G驻留率尽可能高，但需满足速率、KQI感知和VoLTE通话的基本要求；
Ø在不影响用户感知的前提下，尽可能让用户驻留和使用高带宽频率，为保证覆盖，只有在2.1G/1.8G覆盖质量无法提供良好服务时，才发起向LTE800M的重选和切换；当用户在LTE800M上时，为保证业务质量，在2.1G/1.8G满足覆盖质量时，尽快返回至2.1G/1.8G；
Ø对于建有2.1G室内覆盖的场景，优先考虑使用2.1G室内覆盖频率，同时重点确保室内外切换及时和顺利，尤其是低层出入口作为用户室内外的边界，应遵循“慢进快出”原则。
2.2.总体策略
现阶段LTE1.8G在城区已形成了较好的室外连续覆盖和网络质量，而LTE800M带宽有限，但基于其低频的良好覆盖能力，可以在农村广覆盖和城区深度覆盖方面作为LTE1.8G的有效补充。
LTE2.1G继续作为室内分布的主覆盖频率，实现室内的良好覆盖和充足容量。
在业务热点突出的区域，继续叠加TDD2.6G作为负荷分担。
因此多频协同总体策略，是以高频吸容量、低频广覆盖为原则，通过频率优先级和重选切换参数的合理设置，实现2.1G/1.8G优先驻留、800M覆盖托底、2.6G负荷分担的多频协同，打造适合语音数据融合的4G精品网络。
频率优先级策略上，室内2.1G>室外1.8G>室外800M>TDD2.6G>eHRPD。
LTE800M频率优先级低于LTE1.8G/2.1G，以便用户主要驻留和使用LTE1.8G和2.1G。
LTE2.1G频率优先级高于LTE1.8G，以便用户处于室分系统覆盖下优先使用2.1G，从而获得更好的覆盖和更优的质量。
TDD2.6G主要作为热点负荷分担使用，因此频率优先级低于其他LTE频率。
eHRPD作为无LTE覆盖时的数据业务承载，所以频率优先级最低。
重选和切换及重定向策略上，通过上述频率优先级的设置，终端在室分系统下将主要驻留和使用LTE2.1G，无室分系统情况下主要驻留和使用1.8G，当用户离开LTE1.8G/2.1G的较好覆盖区域，通过重选和切换过渡至LTE800M，实现覆盖托底。
而当终端在LTE800M时，如果检测到LTE1.8G/2.1G信号覆盖恢复至一定程度后，优先返回LTE1.8G/2.1G，从而实现用户的良好感知体验。
在LTE弱覆盖和无覆盖区域，通过CL互操作，从LTE向eHRPD重选或重定向，向用户继续提供数据业务服务，对处于eHRPD的终端，如果检测到LTE1.8G/2.1G/800M覆盖恢复至一定程度后，迅速返回LTE。
特殊地，为了确保室内外协同的效果和防止乒乓重选，原则上避免从2.1G向eHRPD重选。
负载均衡策略上，主要是考虑在2.1G和1.8G叠加覆盖区域，继续叠加TDD2.6G作为热点负荷分担，此时在LTE2.1G和1.8G相关小区上部署移动性负载均衡，实现基于负荷（建议使用基于用户数的MLB）的切换。
反方向从TDD2.6G到LTE2.1G/1.8G，部署基于覆盖的切换，以便终端在TDD2.6G信号较弱时返回LTE2.1G或1.8G。
为配合上述策略，重选方面，LTE2.1G、1.8G和800M不部署向TDD2.6G的重选，反方向当LTE2.1G、1.8G或800M信号符合要求时及时从TDD2.6G返回。
上述多频协同总体策略主要满足多频组网初期的多频率协同，其中LTE800M带宽按3MHz考虑，未来仍将根据频率和业务情况再做调整。
2.3.初始参数
基于上述多频率协同的指导原则和总体策略，初步制定了多频组网初期的多频率协同初始参数，确保基本满足多频率协同要求。
后续将开展对初始参数的评估验证，进一步优化参数组，形成满足多频组网初期的多频率协同参数规范。
2.3.1.小区选择和重选参数
1、小区选择和重选的频率优先级：
室内2.1G>室外1.8G>室外800M>TDD2.6G>eHRPD，其中室内2.1G为6；室外1.8G为4；室外800M为3；TDD2.6G为2；eHRPD为1，预留7、5作为大业务量活动保障时特殊频点使用，0暂不使用。
2、Qrxlevmin：
最小接入电平，LTE2.1G/1.8G/800M/2.6G按-128dBm设置。
3、Snonintrasearch：
异频重选测量启动门限，当主服务小区Srxlev值小于此门限时，启动异频测量。
室内2.1设置为10，即20dB；室外1.8G设置为6，即12dB；室外800M设置为4，即8dB；TDD2.6G不配置向eHRPD的重选，因此无需设置；eHRPD无需设置。
4、ThreshServingLow：
服务频点低门限，当主服务小区的Srxlev值低于此门限时，UE可以启动向优先级较低的频率或者异系统进行重选。
室内2.1设置为9，即18dB；室外1.8G设置为5，即10dB；室外800M设置为3，即6dB；TDD2.6G不配置向eHRPD的重选，因此无需设置；eHRPD为最低优先级，因此无需设置。
5、ThreshXLow：
重选到低优先级频点门限，在主服务小区信号强度低于某一强度值时，且周围没有高优先级邻区和同等优先级的邻区的情况下，低优先级邻区强度值大于此门限一段时候后，UE会重选到此低优先级小区上。
可针对各邻频点单独设置。
室内2.1小区，对1.8G/800M设置为11，即22dB；对eHRPD设置为0，即EC/IO为0dB，等同于禁止向eHRPD重选。
室外1.8G小区，对800M设置为11，即22dB；对eHRPD设置为-2，即EC/IO为-1dB，即满足eHRPD的EC/IO在中等偏好的信号条件下可以重选至eHRPD（此时eHRPD速率可达1.5Mbps左右）。
室外800M小区，对eHRPD设置为-14，即EC/IO为-7dB，即满足eHRPD的EC/IO在可用的信号条件下可以重选至eHRPD。
FDD不配置向TDD2.6G的重选，因此无需设置ThreshXLow；TDD2.6G不配置向eHRPD的重选，因此无需设置ThreshXLow；eHRPD为最低优先级，无需设置ThreshXLow。
6、ThreshXHigh：
重选到高优先级频点门限，高优先级邻区的信号强度大于此门限值一定时间，UE即会重选到此高优先级频点上。
针对每个邻频点可以设置不同门限值。
室内2.1G小区，频率优先级最高，无需设置ThreshXHigh。
室外1.8G小区，对2.1G设置为11，即22dB。
室外800M小区，对2.1G和1.8G均设置为11，即22dB。
TDD2.6G小区，对2.1G、1.8G和800M均设置为11，即22dB。
eHRPD小区，对2.1G、1.8G和800M均设置为6，即12dB；eHRPD不配置向TDD2.6G的重选，因此无需设置ThreshXHigh。
多频协同相关的具体重选参数如下表：
参数小区
室内2.1G
室外1.8G
室外800M
TDD2.6G
eHRPD
频率优先级
6
4
3
2
1
Qrxlevmin
-128dBm
-128dBm
-128dBm
-128dBm
/
Snonintrasearch
10，即20dB
6，即12dB
4，即8dB
/
/
ThreshServingLow
9，即18dB
5，即10dB
3，即6dB
/
/
ThreshXLow
1.8G/800M：
11，即22dB
2.6G：
不向2.6重选
异系统：
0，即0dB
800M：
11，即22dB
2.6G：
不向2.6重选
异系统：
-2，即-1dB
2.6G：
不向2.6重选
异系统：
-14，即-7dB
/
/
ThreshXHigh
/
2.1G：
11，即22dB
2.1G/1.8G：
11，即22dB
2.1G/1.8G/800M：
11，即22dB
2.1G/1.8G/800M：
6，即12dB
2.6G：
不向2.6重选
根据上述参数设置，频间重选条件如下表：
目标源
室内2.1G
室外1.8G
室外800M
TDD2.6G
eHRPD
室内2.1G
同频
2.1G>-106dBm
2.1G>-106dBm
2.1G>-106dBm
2.1G>-116dBm
室外1.8G
2.1G<-110dBm
1.8G>-106dBm
同频
2.1G<-106dBm
1.8G>-106dBm
2.1G<-106dBm
1.8G>-106dBm
2.1G<-116dBm
1.8G>-116dBm
室外800M
2.1G<-110dBm
1.8G<-106dBm
800M>-106dBm
2.1G<-106dBm
1.8G<-118dBm
800M>-106dBm
同频
2.1G<-106dBm
1.8G<-106dBm
800M>-106dBm
2.1G<-116dBm
1.8G<-116dBm
800M>-116dBm
TDD2.6G
不向2.6G重选
不向2.6G重选
不向2.6G重选
同频
不向2.6G重选
eHRPD
2.1G<-110dBm
1.8G<-106dBm
800M<-106dBm
eHRPD>0dB
2.1G<-106dBm
1.8G<-118dBm
800M<-106dBm
eHRPD>-1dB
2.1G<-106dBm
1.8G<-106dBm
800M<-122dBm
eHRPD>-7dB
不向eHRPD重选
/
上述多频协同重选相关参数设置要求，作为一般场景下的默认配置。
特殊情况下如考虑室内外协同及高铁等特殊场景，可以根据实际场景结合用户感知进行优化。
2.3.2.切换和重定向参数
1、LTE2.1G和LTE1.8G之间原则上采用A2+A3切换策略；LTE800M和LTE2.1G之间，以及LTE800M和LTE1.8G之间，原则上采用A2+A5切换策略。
2、异频A2门限：
室内2.1G小区设置为-105dBm；室外1.8G小区设置为-99dBm；室外800M小区设置为-70dBm，以便终端在2.1G/1.8G信号恢复后能及时返回；TDD2.6G小区按比1.8G/2.1G上基于MLB的A4门限低3dB设置，防止与1.8G/2.1G小区之间的乒乓切换。
另外注意A1门限设置应相对A2略高2-4dB左右。
建议迟滞小于或等于1.5dB。
3、异频A3偏置+迟滞：
室内2.1G小区设置对1.8G的A3偏置+迟滞为3dB左右；室外1.8G小区设置对2.1G的A3偏置+迟滞为3dB左右；TDD2.6G小区设置对1.8G/2.1G的A3偏置+迟滞为3dB左右。
建议迟滞小于或等于1.5dB。
4、异频A5门限：
室内2.1G小区/室外1.8G小区设置对800M的异频A5门限1为-114dBm，异频A5门限2设置为-108dBm；室外800M小区设置对2.1G/1.8G的异频A5门限1为-70dBm，异频A5门限2设置为-110dBm。
建议迟滞小于或等于1.5dB。
5、LTE800M/1.8G/2.1G在连接态基于盲重定向方式向eHRPD执行互操作，异系统盲重定向A2门限设置为-125dBm，迟滞小于或等于1dB。
6、在叠加TDD2.6G覆盖的热点区域，相关的室内2.1G和室外1.8G小区开启基于负荷的移动性负载均衡MLB，原则上优先使用基于用户数的MLB，具体MLB参数因各热点场景需求不同，应个案优化，确保参数组符合实际场景需要。
多频协同切换和重定向相关的具体参数如下表：
参数小区
室内2.1G
室外1.8G
室外800M
TDD2.6G
异频A2门限
-105dBm
-99dBm
-70dBm
按比1.8G/2.1G上基于MLB的A4门限低3dB设置
异频A3偏置+迟滞
对1.8G：
3dB
对2.1G：
3dB
/
对1.8G：
3dB
对2.1G：
3dB
异频A5门限1
对800M：
-114dBm
对800M：
-114dBm
对1.8G/2.1G：
-70dBm
/
异频A5门限2
对800M：
-108dBm
对800M：
-108dBm
对1.8G/2.1G：
-110dBm
/
移动性负载均衡MLB
对2.6G：
基于负荷（原则上使用基于用户数的MLB）
对2.6G：
基于负荷（原则上使用基于用户数的MLB）
/
/
异系统盲重定向A2门限
-125dBm
-125dBm
-125dBm
/
根据上述参数设置，频间切换及重定向条件如下表（不考虑迟滞）：
目标源
室内2.1G
室外1.8G
室外800M
TDD2.6G
室内2.1G
同频
1.8G<-99dBm
2.1G>1.8G+3dB
800M<-70dBm
2.1G>-110dBm
2.6G2.1G>2.6G+3dB
室外1.8G
2.1G<-105dBm
1.8G>2.1G+3dB
同频
800M<-70dBm
1.8G>-110dBm
2.6G1.8G>2.6G+3dB
室外800M
2.1G<-114dBm
800M>-108dBm
1.8G<-114dBm
800M>-108dBm
同频
/
TDD2.6G
基于负荷
基于负荷
/
同频
eHRPD
2.1G<-125dBm
1.8G<2.1G+3dB
800M<-108dBm
1.8G<-125dBm
2.1G<1.8G+3dB
800M<-108dBm
800M<-125dBm
1.8G<-110dBm
2.1G<-110dBm
/
上述多频协同切换和重定向相关参数设置要求，作为一般场景下的默认配置，主要满足多频组网初期的多频率协同，其中LTE800M带宽按3MHz考虑。
特殊情况下，如考虑室内外协同及高铁等特殊场景，可以根据实际场景结合用户感知进行优化。
3.多频率协同参数多维度评估验证
3.1.目的
多频率协同参数评估验证的主要目的是探究上述多频率协同参数规范的合理性，通过对不同参数的测试、性能统计、大数据效果验证进行评估，给出参数设置的调整意见和最佳方案。
评估主要包括如下内容：
Ø用户感知APP数据分析；
Ø室外场景DT统计分析；
Ø室内场景CQT测试分析；
ØVoLTE测试分析；
Ø流量和重定向等性能指标统计分析；
3.2.用户感知数据分析
通过对各频段及多频协同时的典型区域进行APP感知测试，分析端到端感知相关指标，包括页面首包时延，页面打开时延、及视频下载速率与RSRP的关系，验证多频率协同相关参数对网络的影响。
3.2.1.1.8G/2.1G网络RSRP与首包时延的关系
统计全省2017年3月用户感知APP软件后台数据，所有网站的首包时延的走势图如下：
可以看出，当RSRP在-105dBm以上时，首包时延和RSRP相关性不大，RSRP高于-110dBm时，首包时延可以保持在500ms以下，当RSRP小于-110dBm以后，首包时延上升明显，特别是RSRP在-117dBm左右是明显的拐点，时延大于700ms以上，且存在明显陡升。
3.2.2.1.8G/2.1G网络RSRP与网页打开时延的关系
统计全省2017年3月用户感知APP软件后台数据，所有网站的页面打开时延的走势图：
可以看出，当RSRP在-105dBm以上时，页面打开时延和RSRP相关性不大，RSRP高于-118dBm时，页面打开时延可以保持在1500ms以下，RSRP在-117dBm左右页面打开时延存在明显拐点。
3.2.3.1.8G/2.1G网络RSRP与视频下载的关系
统计全省2017年3月用户感知APP软件后台数据，所有视频网站的下载速率与RSRP的关系的分布图如下：
可以看出，当RSRP小于-117dBm以后，视频下载速率降幅加大，速率低于10Mbps的几率大增，不过仍明显优于2500kbps的劣质门限，说明视频下载速率对RSRP的要求不是很高。
3.2.4.LTE800M网络RSRP与首包时延的关系
在LTE800M试点测试区域内利用800M终端锁网开展感知APP评估验证测试，首包时延分析如下：
可以看出，当RSRP大于-70dBm以上，时延与RSRP的相关性不强。
当RSRP<-109dBm以后，时延明显陡升，且时延大于500ms。
3.2.5.LTE800M网络RSRP与网页打开时延的关系
在LTE800M试点测试区域内利用800M终端锁网开展感知APP评估验证测试，页面打开时延分析如下：
可以看出，当RSRP大于-70dBm以上，时延与RSRP的相关性不强。
当RSRP<-108dBm以后，时延明显陡升。
当RSRP<-115以后，时延大于1500ms。
3.2.6.LTE800M网络RSRP与视频下载的关系
统计全省2017年用户感知APP软件后台数据，所有视频网站的下载速率与LTE800M小区RSRP的关系分布图如下：
可以看出，当RSRP小于-106dBm以后，视频下载速率明显降低，当RSRP小于-108dBm以后，速率低于2500kbps。
3.2.7.小结
通过对用户感知APP数据的分析发现，LTE1.8G/2.1G网络的首包时延和页面打开时延的拐点处于RSRP为-117dBm左右。
LTE800M网络的首包时延、页面打开时延及视频下载速率的拐点处于RSRP为-108dBm左右，而且RSRP在-70dBm以上时，首包时延、页面打开时延的感知稳定性很好。
据此调整LTE800M与1.8G/2.1G之间的切换门限，建议：
✓1.8G/2.1G
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