丁 博 马传项
中邮建技术有限公司
2020年初随着各地运营商按国家规定实施900M腾频,LTE FDD-900M网络从10M带宽压缩至5M带宽,相应带来了FDD 10M与FDD 5M共同组网问题,5M带宽基站存在可用PRB资源不足、用户体验速率下降等问题,急需优化。本论文通过对比GL共享优化手段和常规优化手段,研究LTE FDD-900M腾频后对用户感知的有效补救提升手段,归纳出一套实用的GL共享网络感知提升方法。
LTE FDD-900M实施腾频后,FDD-900M频点变为10M带宽和5M带宽共同组网场景(5M带宽为主,少部分重要场景保留10M带宽),且必须从EGSM频段开始,FDD 5M与10M保持中心频点对齐。为避免边界区干扰,一般按省为各地市统一协调制定腾频方案。考虑到地市腾频先后执行GL共享、FDD10M和FDD5M共同组网,铁路专网等场景,重新规划频段。
细化后的腾频遵循如下几条原则:
(1)移频后FDD中心频点3590(939Mhz),NB专 用3684(67)、3686(68)、3688(69)频点,66、70为保护间隔频点,各地市严格遵守,保持一致;
(2)高铁沿线两侧各500米内不开通FDD;两侧500-2km范围内只可开通FDD 5M;
(3)为保证网络质量,建议GSM网络BCCH与TCH分频段使用,针对高负荷区域,允许混用;跳频酌情开启,尽量少开;
(4)农村2G宏站BCCH不得低于15个,城区2G宏站BCCH不得低于18个;
(5)2G高铁专网确保三个专用BCCH频点(隔离带内专用)。
预测原FDD-900MLTE网络带宽从10M减为5M后,Cell内可用PRB资源、用户下载体验速率等将受到明显影响,决定对满足条件的设备开启GL静态共享(7.6M+2.4M),减少指标劣化影响。
采用闭高端PRB实现GL静态共享(7.6+2.4)模式,中心频点3590(939Mhz),共享34-45号频点,其中34、35为FDD与GSM保护间隔频点。3684(67)、3686(68)、3688(69)为NB专用频点,66、70为保护间隔频点。GSM频率范围36-65。如图1所示。
图1 GL共享方案频率规划示意图
5M与GL间保护带频率方案:FDD900采用5M模式,中心频点3590(939Mhz),3684(67)、3686(68)、3688(69)为NB专用频点,66、70为保护间隔频点。GSM频率范围36-65。
10M与GL间保护带频率方案:FDD900采用闭高端PRB实现GL静态共享(7.6+2.4)模式,中心频点3590(939Mhz),3684(67)、3686(68)、3688(69)为NB专用频点,66、70为保护间隔频点。GSM频率范围46-65。
2020年4月中旬,X市按照上述方案实施了FDD-900M腾频,本次腾频(频点3641->频点3590)后有6022个(66.57%)5M带宽小区,1593个(17.61%)7.6MGL共享带宽小区。如表1所示。
表1 X市FDD-900各带宽小区分布
1.2.1 腾频后负荷均衡度变化
腾频前后3天下行PEB利用率变化如表2所示,腾频前FDD900忙时下行PRB利用率主要集中在0-20之间(占比38.94%,腾频后只有19.01%),自忙时PRB利用率由之前的29.27%增至42.90%,增幅46.57%。PRB利用率区间0-20%和20-30%区间比例下降近24.93%,40%-50%、50-60%、60-70%、70-80%、80-90%等高负荷区间增加约25.27%。
表2 腾频前后下行PRB利用率对比
1.2.2 主要用户感知指标:页面下载速率劣化基站占比变化
页面下载速率劣化基站占比是目前的主要用户感知指标之一,该指标主要与资源容量(PRB利用率)、覆盖质量(平均CQI)强相关。腾频后FDD-900小区页面下载速率随着PRB利用率增高明显下降,FDD-900频段小区腾频前(10M带宽)平均页面下载速率3990.15Kbps,腾频后(5M带宽)为2659.8Kbps,降幅33.34%。对比腾频前后利用率变化情况如表3所示。
表3 腾频前后利用率变化
从覆盖区域分析,四类区域页面下载速率全面下降,其中FDD-900一、二类区域(主要覆盖重要保障场所和密集城区)降幅较大,均超过40%。如表4所示。
表4 腾频前后FDD-900各类区域页面下载速率变化
从FDD-900频段分析,腾频后FDD-900 5M带宽区域页面下载速率降幅最高达到44.31%,FDD-900 7.6M(GL共享2.5M带宽)区域页面下载速率降幅18.17%,10M区域降幅仅2.4%。速率降幅与带宽变化关联效应明显。
采用GL共享方式,分析FDD-900M小区三种带宽PRB利用率与速率对应关系,GL共享使得900M-5M带宽小区与GSM共享12个200KHz频点,FDD-900M小区带宽扩展为7.6M,业务承载能力较5M大幅度提升,接近10M带宽小区。经过GL共享改造后的FDD-900M基站,能明显提升用户体验速率。
根据实施前后负荷均衡度和用户感知速率变化情况,FDD-900M腾频小区PRB利用率显著升高,页面下载速率等用户感知速率降幅明显,为消除腾频影响,提升网络质量,制定如下几个策略进行网络感知优化。
优化措施一:FDD-900业务量迁出,验证其非深度覆盖必要保留小区去激活可行性。
对考核区域(一、二类覆盖区域)规模约1642小区(占FDD-900小区总数比例18%),通过设置双向业务态极限切换门限,尝试将其业务量迁向周边其他频段小区,验证其FDD-900深度覆盖能力,对非必要保留的深度覆盖小区,尝试去激活观察。
步骤1:FDD900小区关闭业务态+空闲态MLB开关;
步骤2:周边TDD/FDD1800宏站小区将FDD900频点不作为负载均衡目标频点;
步骤3:FDD900小区对异频频点切换事件全部调整为A4,基于覆盖的异频A1/A2/A4门限全部调整为-60/-62/-115;
步骤4:周边TDD/FDD1800宏站小区对FDD900异频切换事件全部调整为A5,异频切换A5 RSRP门限1全部调整为-115。
实际挑选6个FDD-900站进行试点,发现18个小区中有17个业务量降幅近90%,业务迁出后,FDD-900小区速率升高和降低各半,速率降低的小区可能覆盖盲点,去激活后可能造成盲点覆盖不足。
对比周边小区指标变化,发现周边有14个TDD小区新增高负荷,可见FDD-900去激活后对周边TDD频段负荷影响较大。
从策略实施效果看,FDD-900业务迁出或闭塞后,业务量向周边TDD/FDD-1800小区迁移,高概率造成周边小区负荷突增引发新的高负荷小区,因此建议不要急于激活FDD-900小区。
优化措施二:开启基于频率优先级切换进行负荷分担。
步骤1:FDD900高负荷小区(忙时利用率大于50%)开启基于频率优先级开关,往共覆盖扇区上均衡业务;
步骤2:关闭共覆盖扇区TDD/FDD1800到FDD900的MLB开关,减少周边频段业务均衡到FDD900;
步骤3:调整FDD900互操作相关策略(调整周边TDD/FDD1800到FDD900的切换事件为A5(-105),FDD900到所有频点的切换事件为A4)。
实际选取某个市区基站簇20多个站点,下发基于频率的优先级切换策略,分析效果发现业务量主要向TDD频段迁移。由于门限设置相对可控,引起周边小区高负荷数较小。策略实施后,21个小区中页面下载速率明显改善,减少到15个。
优化措施三:常规KQI策略优化。
主要采用常规优化手段,从提升CQI、64QAM占比提升、负荷均衡、MLB、重载参数、干扰、硬件故障处理等策略进行优化,对新出问题小区进行优化。开始经过3轮1648个站(参数调整工单38个,提交修改参数86923条)的优化调整,日均劣化基站数目变化如下:50以上占比略有下降,从1047个降至800-900个,效果较慢,无法根本性改善。
各频段平均页面下载速率FDD-900略有提升,接近3Mbps,后继随着GSM退网等再次将FDD-900M网络恢复成10M带宽,将使得FDD-900M网络用户感知体验得以恢复。如表5所示。
表5 速率提升效果跟踪
FDD-900腾频后,FDD-900频段83%小区带宽减小,带来忙时PRB利用率上升45%以上,页面下载速率等影响用户感知的指标劣化超33%。腾频后,对5M和10M带宽共同组网,GL共享的手段和效果总结如表6所示。
表6 优化策略与效果总结
(1)FDD-900速率迁出后,FDD-900覆盖盲点速率不一定改善,覆盖盲点区域小区速率反而劣化;且业务量向周边TDD/FDD-1800迁移,引起周边TDD、FDD-1800业务覆盖升高,导致TDD/FDD-1800指标劣化风险高,建议不要去激活FDD-900小区。
(2)常规优化策略和基于频率优先级策略,优化效果见效都较慢,需要大量人手细致分析,遇问题要立即倒回,且不能根本性解决FDD-900指标劣化影响。
(3)小区级FDD-900速率变动较大,不稳定,需要长期跟踪优化。