TD—LTE多频段负载均衡

陈翼翼

今天和大家分享一下中国移动关于TD-LTE多频段负载均衡的研究成果。

首先，为什么研究TD-LTE多频段负载均衡的问题。很多人提到了移动互联网对传统业务的冲击。传统的单层组网已经不能满足用户对容量日益增长的需求，中国移动目前在TD-LTE有总共80MHz的频谱资源，因此考虑在这种热点区域是否可以利用多频段资源解决容量不足的问题，例如可以做双层网，目前已有很多城市这样做了。一般说双层网的时候，一层网主要是用来保证连续覆盖，通常利用1.9G F频段，另一张网主要用来保证容量，通常是2.6G D频段。

如何在这2张网络做一个最优秀的策略，首先看这2张网的优先级问题。一般有3种配置。在这里推荐采用D高优先级这种配置。相对于另外2种配置存在的明显缺陷，这种配置仅仅会因为在低优先级进行异频测量时存在10%的功耗损失。明确2张网的优先级之后，如何在2张网之间进行合理的配置，也就是我们所说的负载均衡，目前主要有3种解决方案。

首先是基于重选切换参数控制的预均衡方案。这种方案可以基于路测RSRP CDF设置合适的重选/切换参数，在用户均匀分布的前提下，能精确地控制双网用户比例。如果期望D和F的用户比例是6：4，从D往F频段重选的时候，用户需要满足服务小区门限比这个门限高就可以重选，可以考虑把这个Threshserving，low设为D RSRP CDF曲线40%处的值。CDF 40%的含义是40%的用户RSRP都低于这个值，当F有覆盖大于最低可接入电平比如-120dBm，会重选到F，那么此时D剩下的用户比例为60%，占比恰好为6：4。反过来，从F往D频段重选时，只要用户测量的D频段小区的RSRP高于Threshx，high则重选到D。理论上这个门限值也应该设为D RSRP 40%，高于这个值的用户比例恰好是60%，这部分用户重选至D频段，则两网用户占比恰好D：F=6：4。但为了避免用户到D频段小区后发生乒乓重选，应该大3dB。

前期中国移动也针对这个方案做了大量的测试验证工作。这里列出了3种参数配置下的测试结果。前2种配置都是D高优先级，且期望用户分别按照6：4和95：5分布，由此根据CDF曲线配置重选门限。可以看到，采用FD同优先时室外多数情况（约77%）驻留在F频段上，不能充分发挥D频段的容量层作用，不建议采用；与此同时，采用D高优先级策略时，基本符合预期分布，都可通过参数设置实现，也证明了方案的可行性。

基于负载信息的交互方案。之前的预均衡方案比较直接和方便，但重要的前提是用户初始是均匀分布的，且参数的控制不可能实时调整，因此考虑在预均衡基础上开启负载均衡进一步来实现双网的负载均衡。

关于负载均衡前期也进行了大规模的试点验证。通过测试多用户的小区吞吐量来观察开启负载均衡功能后的性能提升。可以看出，初始由于F频段优先级较低，仅有边缘用户驻留在F频段小区，F频段频谱利用率较低；通过负载均衡可以使部分中心用户迁移至F频段小区，提升F频段频谱利用率。此外，通过用户迁出，D频段用户感知得到进一步提升，速率也有所提升。

随着技术的演进以及产业的成熟，R10中通过载波聚合方案进一步优化多频段组网下的负载均衡，解决了R8/R9负载均衡方案信令交互多、均衡过程慢等问题。目前标准化方面已经完成了F/D跨频段下行40MHz的载波聚合，今年要完成跨频段上行40MHz。关于产业方面，基站、终端和仪表都在不断成熟，往后也将尽快开展测试。

最后，在双层网如火如荼建设的时候，中国移动也希望这些方案可以在现网不同场景尽快实现应用落地，有效提升网络性能，保障用户感知，真正做好一张精品网。endprint