lte双频网架构业务负荷均衡策略研究

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1、LTE双频网架构业务负荷均衡策略研究　　摘要：LTEX络目前采用的都是单频组X，业务容量增大时，扩容只能新增基站，这时如何进行业务均衡就成了一个较为突出的问题，文章提供了几种业务均衡方法的介绍，并通过实际应用验证了使用效果。　　关键词：LTE；业务均衡；流量　　1方案背景　　2014年为中移动LTEX络启动元年，某省为非实验X省份，X络正式开始建设。为了充分发挥X络优势，某省制定策略，在农村以F频段快速建设LTEX络，以CPE设备为接入手段，抢占农村宽带市场。业务发展初期，势头良好，但是随着客户增多，某分公司发现单一频段已经无

2、法满足市场发展需求，于是市场提出了扩容需求。由于F频段中移动只有20M的带宽，已经无法扩充，于是试点引入共站D频段来扩容的方案。从技术上讲，D频段的引入方式也有两种：一种是采用载波聚合技术，实现F与D的聚合，优点是不用增加小区，业务均衡较为容易，缺点是实现较为复杂，同时D和F覆盖范围还要做出均衡，且该技术还需要终端支持；另外一种方案是在原站址直接建设一个新基站，优点是实现方便，缺点是业务均衡较难控制，优化工作量大。综合各方面因素考虑，最终某分公司决定采用新增一个D频段的方案来实现X络扩容。　　2可行性分析　　2.1X络支持程度

3、　　采用共站方式建设，X络可以支持。　　2.2终端支持程度　　目前中移动TDD-LTEX络，所分配的频段为F频段（1880MHz-1900MHz）、E频段（2320MHz-2370MHz）、D频段（2575MHz-2635MHz），主流终端基本都支持这些频段，协议频段如表1。　　表1　　由于是同频组X，D频段目前都是使用的D1（2575MHz-2595MHz）频点，协议频段是38；但是如果采用D3频点（2615MHz-2635MHz）时，协议频段会变成41，这个时候就会有很多终端不支持，其中就包括目前推广的CPE终端。经过综合

4、考虑，共站的D频段基站仍然采用D1频点。　　3业务分担方案论证研究　　采用该扩容方案后，最难控制的就是原有F频段基站和新建D频段基站之间业务负荷问题。经过多方论证，我们认为有以下三种方案。　　3.1使用覆盖距离来分隔业务　　当用户分布较为集中时，就无法通过覆盖F频段基站使用的频率是1.9GHz，D频段使用的频率是2.6GHz，无线电波的传播特性是频率越高，衰落越快，所以当F频段基站和D频段基站天线使用同一套物理参数时，F频段的覆盖距离明显大于D频段。同时，为了塔身安全和满足天线隔离度要求，D频段天线与F频段天线也不建议放在同一

5、平台上，天线挂高不同也会影响覆盖距离，这样我们就可以使用天线挂高来控制覆盖距离。另外，调整天线的下倾角可进一步更精确的控制基站覆盖距离。这样，天线频段、天线挂高、天线下倾角三个参数就构成了一个参数组，通过调节参数组的参数来控制的覆盖距离，形成类似同心圆的覆盖模型，外环由覆盖性能较好的F频段来覆盖，内环由D频段覆盖，物理上实现了业务分隔（图1）。　　对于外环业务，只有F频段可以覆盖，因此直接承载在F频段基站上；内环业务同时由D频段和F频段基站覆盖，这时需要将两个频段的基站设置不同的优先级，D频段基站优先级高，F频段优先级低，同时

6、在F频段基站异频切换时采用A4事件策略，只要D频段基站大于一定门限值立刻切换到D频段，保证内环业务占用一直占用D频段基站，达到分流的目的。　　这种方案适用场景是一个基站覆盖两个或两个以上不在同一基站半径的业务区域，实现起来比较简单，同时也能较为合理的利用资源。但是该方案对业务分布要求过高，尤其是在业务分布无明显规律或业务集中在同一个区域时，就不适用了。　　3.2开启负荷切换功能来均衡业务　　当业务分布比较集中时，无法使用覆盖距离来区分，这时就需要将D频段基站和F频段基站重叠覆盖，靠使用负荷均衡功能来分担业务量。　　负荷均衡，是

7、用来平衡小区间，频率间和无线接入技术之间的负荷。此功能可以平衡整个系统的性能，提高系统的稳定性。此功能是根据服务小区和其邻区负荷状态合理部署小区运行流量，并有效地使用系统资源，以提高系统的容量和提高系统的稳定性。图2显示了负荷均衡的概念。　　图2　　负荷均衡可以由OMC开关灵活控制。根据开关的配置，此功能有三种状态：负荷均衡功能关闭，负荷均衡功能打开（基于UE盲切换方式），负荷均衡功能打开（基于UE测量切换方式）。在一般情况下，负荷均衡功能可以被划分为三个阶段，如3图所示：测量阶段，判决阶段和执行阶段。　　图3　　在测量阶段，

8、负荷均衡模块持续监控和更新服务小区的负荷状态和相邻小区的负荷状态。如果存在X2接口，每5秒通过X2接口获取异站邻区负荷信息（该时间在OMC可配置，默认值是5秒），或者通过内部消息获取同基站邻区负荷信息。如果UTRAN系统支持RIM过程，通过S1口的RIM过程获取UTRAN系统