通过异频覆盖解决居民区高负荷低感知的研究

通过异频覆盖解决居民区高负荷低感知的研究

鲁升

南京欣网通信科技股份有限公司 江苏南京 210032

【摘要】随着4G业务的飞速发展，提速降费的实施，更多用户使用“不限量”套餐，而现在用户越来越多的碎片时间，小视频是大多数用户首选的消遣方式，这样一来，就给网络带来了巨大负荷冲击，如何更有效的利用网络资源，提升用户感知就变得越来越重要。负荷均衡功能可以根据服务小区和其邻区负荷状态，合理分配小区运行流量，平衡整个系统的性能并有效地使用系统资源，以提高系统的容量和稳定性。通过开启连接态负荷均衡，可以使得4G网络各个频段之间的用户数分布变得相对更加均衡，网络资源利用率得以提升，用户使用体验也会明显改善。

【关键字】异频覆盖，高负荷，低感知，负荷均衡，参数优化

一、问题描述

某日，感知综合调度系统接到感知派单小区PRB预警单：网管忙时RRC最大连接用户数在130以上，下行PRB平均利用率大于80%，DPI感知优良率只有70%左右，此扇区主要覆盖康馨园和周围几个小区，用户较多。

二、分析过程

2.1无线指标情况

提取241886_49_WRRU_T康馨园北区18号楼扇区一周小时级指标，发现白天时段下行PRB平均利用率在80%左右，最大RCC连接用户数在100以上；而每天18点至21点，下行PRB平均利用率可达到95%以上，最大RRC连接用户数可达到140以上，可以看出此扇区一直属于高负荷，与感知派单高负荷基本吻合，并且用户使用最集中时段主要在晚忙时。

2.2MDT覆盖情况

查询最新一期20米MDT栅格，可以看出此扇区除了覆盖康馨园小区外，还兼顾覆盖东侧两个小区的南半区域，且存在弱覆盖区域。

2.3基站分布及工参核查

2.3.1基站分布

从基站分布来看（距离上），弱覆盖区域应该由传世经典和御景华庭两个小区内的滴灌覆盖，如下图：

但从最新的20米MDT栅格覆盖图来看，二者内的滴灌扇区均无法有效覆盖到该区域。

2.3.1工参核查

现场核查基站和扇区信息，这三个站点均为楼顶美化天线（楼顶排气管），导致覆盖距离存在差异的主要原因是由于传世经典和御景华庭均为多层小区，天线挂高只有为22米，向南覆盖收到南侧自身楼宇阻挡，信号损耗大，如下：

而康馨园小区均为小高层，天线挂高为41米，东侧区域小区均为多层楼宇，无阻挡，即使电子倾角已下压至13°，但在弱覆盖区域仍为主导信号，导致覆盖区域广，吸收了较多的用户，负荷也随着很高，年前已提交2.1G扩容申请，并于3月8日开通入网，与现网1.8G扇区共天馈，天馈信息如下图：

结合分析过程中的无线负荷指标分析，MDT覆盖情况和现场天馈核查，最终可以确定，此扇区：康馨园北区18号楼高负荷低感知主要是由于东侧小区内滴灌较矮，无法有效覆盖南部区域，此扇区在南部区域为主导信号，覆盖范围广，边缘区域覆盖弱，用户体验感知差，还吸收了较多用户，导致扇区负荷高。

三、解决措施

3.1优化方案

在派单后一周，共站同覆盖的2.1G扇区刚好扩容入网（3月8日），最新优化方案如下：

(1) 1.8G与2.1G扇区RS参考功率调整至最大（PA=-3/PB=1），改善原有边缘覆盖；

(2) 1.8G与2.1G开启负荷均衡，合理分担用户，提升用户感知。

3.2负荷均衡算法简述

负荷均衡，是用来平衡小区间、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。

负荷均衡原理：当Cell1负荷大于Cell2时，通过切换、重定向等方式将用户均衡到Cell2

中，从而达到平衡小区间负荷的目的，如下图：

负荷均衡原理图负荷均衡功能可以被划分为三个阶段：测量阶段、判决阶段和执行阶段，如下图：

【测量阶段】：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，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系统邻区负荷信息。

【判决阶段】：负荷均衡模块根据测量阶段收集的测量信息判断服务小区是否是处于高负荷状态。如果服务小区处于高负荷状态，负荷均衡执行阶段将被触发。否则，会重复进行负荷测量阶段和判决阶段。

【执行阶段】：服务小区处于高负荷状态。服务小区中的某些用户设备被选中去执行A4（LTE内的负荷均衡）或B1（系统间的负荷均衡）测量，根据UE的测量结果，将选出用于切换的UE切换到低负荷邻区。在盲切换的条件下，UE直接被切换到低负荷邻小区。无线资源的负荷（即小区的PRB利用率）是这个阶段进行负荷均衡唯一要考虑的负荷因素。

3.3现网负荷参数配置

基于以上负荷均衡算法，调整康馨园北区18号楼（1.8G为例）负荷均衡参数，达到1.8G用户与2.1G负荷均衡，提升用户感知

。

3.4优化效果

3.4.1DPI指标

对应2.1G扇区解锁入网开始，DPI感知指标呈逐步上升趋势，开启负荷均衡后，DPI感知指标基本稳定在90%以上，用户感知已得到很大程度改善。

3.4.1负荷指标

提取康馨园北区18号楼1.8G/2.1G扇区最近两周多晚忙时（20点）负荷指标，对应2.1G扇区解锁入网开始，未开启负荷均衡阶段，1.8G扇区的晚忙时下行PRB平均利用率由90%降至60%左右，最大RRC连接用户数由110降至80左右；开启负荷均衡后，晚忙时下行PRB平均利用率从60%降至20%左右，最大RRC连接用户数从80降至40左右（由于1.8G小区最大用户数设置为400，基于用户数负荷门限设置10%即40个用户开始进行负荷均衡），如下图：

康馨园北区18号楼扇区晚忙时负荷指标趋势图

而对于2.1G扇区：从解锁入网开始，未开启负荷均衡阶段，2.1G扇区的晚忙时下行PRB平均利用率只有30%左右，最大RRC连接用户数只有50左右；开启负荷均衡后，晚忙时下行PRB平均利用率由30%增至50%左右，最大RRC连接用户数由50增至100左右（由于2.1G小区最大用户数设置为400，基于用户数负荷门限设置20%即80个用户开始进行负荷均衡），如下图：

241886_1（2.1G）扇区晚忙时负荷指标趋势图

由于2.1G信号比较纯净，带宽又比1.8G多5M，为20M带宽，所以在最初设置负荷门限的时候，将2.1G扇区设置为20%，比1.8G高10%，目的是为了让2.1G能更多吸收一点用户，分担更多一点负荷，提高1.8G用户使用的感知。

但从目前负荷的结果来看，20%的负荷门限，可能高了的一点（导致现在2.1G扇区忙时用户数在100左右，PRB利用率在50%左右），建议改为15%（即2.1G扇区接入60个用户就开始负荷均衡），这样1.8G与2.1G的负荷能更均衡一点。

四、经验总结

从本次对高负荷居民区负荷均衡参数调整来看，还是达到一定的预期效果，解决了此区域的高负荷以及低感知问题，对今后4G高密集热点区域的网络部署和优化提供了有力的支撑。不足之处就是对2.1G负荷门限设置过大，导致2.1G负荷稍高，虽不影响用户的使用体验，但也给我们带来了启示，对于异频负荷优化，一定要根据合理分担负荷，避免资源的浪费。

参考文献：

[1]邓宏.TD-LTE双载波同覆盖负载均衡[J].科技创新与应用,2016(36):91-91.

[2]吴胜东.LTE双频网架构业务负荷均衡策略研究[J].科技创新与应用,2014(35):66-67.

[3]郑国惠.LTE高负荷场景优化解决方案[J].电信技术,2019(7):58-61,65.