TD—LTE多頻段負載均衡

陳翼翼

今天和大家分享一下中國移動關于TD-LTE多頻段負載均衡的研究成果。

首先，為什么研究TD-LTE多頻段負載均衡的問題。很多人提到了移動互聯網對傳統業務的沖擊。傳統的單層組網已經不能滿足用戶對容量日益增長的需求，中國移動目前在TD-LTE有總共80MHz的頻譜資源，因此考慮在這種熱點區域是否可以利用多頻段資源解決容量不足的問題，例如可以做雙層網，目前已有很多城市這樣做了。一般說雙層網的時候，一層網主要是用來保證連續覆蓋，通常利用1.9G F頻段，另一張網主要用來保證容量，通常是2.6G D頻段。

如何在這2張網絡做一個最優秀的策略，首先看這2張網的優先級問題。一般有3種配置。在這里推薦采用D高優先級這種配置。相對于另外2種配置存在的明顯缺陷，這種配置僅僅會因為在低優先級進行異頻測量時存在10%的功耗損失。明確2張網的優先級之后，如何在2張網之間進行合理的配置，也就是我們所說的負載均衡，目前主要有3種解決方案。

首先是基于重選切換參數控制的預均衡方案。這種方案可以基于路測RSRP CDF設置合適的重選/切換參數，在用戶均勻分布的前提下，能精確地控制雙網用戶比例。如果期望D和F的用戶比例是6：4，從D往F頻段重選的時候，用戶需要滿足服務小區門限比這個門限高就可以重選，可以考慮把這個Threshserving，low設為D RSRP CDF曲線40%處的值。CDF 40%的含義是40%的用戶RSRP都低于這個值，當F有覆蓋大于最低可接入電平比如-120dBm，會重選到F，那么此時D剩下的用戶比例為60%，占比恰好為6：4。反過來，從F往D頻段重選時，只要用戶測量的D頻段小區的RSRP高于Threshx，high則重選到D。理論上這個門限值也應該設為D RSRP 40%，高于這個值的用戶比例恰好是60%，這部分用戶重選至D頻段，則兩網用戶占比恰好D：F=6：4。但為了避免用戶到D頻段小區后發生乒乓重選，應該大3dB。

前期中國移動也針對這個方案做了大量的測試驗證工作。這里列出了3種參數配置下的測試結果。前2種配置都是D高優先級，且期望用戶分別按照6：4和95：5分布，由此根據CDF曲線配置重選門限。可以看到，采用FD同優先時室外多數情況（約77%）駐留在F頻段上，不能充分發揮D頻段的容量層作用，不建議采用；與此同時，采用D高優先級策略時，基本符合預期分布，都可通過參數設置實現，也證明了方案的可行性。

基于負載信息的交互方案。之前的預均衡方案比較直接和方便，但重要的前提是用戶初始是均勻分布的，且參數的控制不可能實時調整，因此考慮在預均衡基礎上開啟負載均衡進一步來實現雙網的負載均衡。

關于負載均衡前期也進行了大規模的試點驗證。通過測試多用戶的小區吞吐量來觀察開啟負載均衡功能后的性能提升。可以看出，初始由于F頻段優先級較低，僅有邊緣用戶駐留在F頻段小區，F頻段頻譜利用率較低；通過負載均衡可以使部分中心用戶遷移至F頻段小區，提升F頻段頻譜利用率。此外，通過用戶遷出，D頻段用戶感知得到進一步提升，速率也有所提升。

隨著技術的演進以及產業的成熟，R10中通過載波聚合方案進一步優化多頻段組網下的負載均衡，解決了R8/R9負載均衡方案信令交互多、均衡過程慢等問題。目前標準化方面已經完成了F/D跨頻段下行40MHz的載波聚合，今年要完成跨頻段上行40MHz。關于產業方面，基站、終端和儀表都在不斷成熟，往后也將盡快開展測試。

最后，在雙層網如火如荼建設的時候，中國移動也希望這些方案可以在現網不同場景盡快實現應用落地，有效提升網絡性能，保障用戶感知，真正做好一張精品網。endprint