楊健恒 劉湘梅 羅叢優(yōu) 段瀟君

【摘 要】隨著無限流量套餐的推出，中國(guó)電信手機(jī)用戶數(shù)量劇增，逐漸地，一些4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題也隨之浮現(xiàn)，其中切換問題對(duì)業(yè)務(wù)的影響尤為明顯。從數(shù)據(jù)、VoLTE語音兩種業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的策略商用部署出發(fā)，闡述了4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋現(xiàn)狀、切換基本原理和切換策略的研究分析，總結(jié)出基于覆蓋的分層切換和基于業(yè)務(wù)的切換兩套改善策略方案。根據(jù)試點(diǎn)驗(yàn)證和現(xiàn)網(wǎng)覆蓋情況，基于覆蓋的分層切換策略目前已在本地網(wǎng)中應(yīng)用。

無限流量；4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；VoLTE；商用部署；分層切換

1 引言

隨著L800M重耕入網(wǎng)工作的順利完成，目前，廣東電信已形成了L800M/L1.8G/L2.1G/L2.6G的4G多頻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)中4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模復(fù)雜、用戶規(guī)模大的情況，需要對(duì)切換策略開展更加精細(xì)的優(yōu)化，才能充分發(fā)揮多頻網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量。本文將根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)4G覆蓋情況，討論在不同業(yè)務(wù)狀態(tài)下使用基于業(yè)務(wù)的切換和基于覆蓋的切換策略的性能對(duì)比，總結(jié)出切換策略商用部署方案。

2 4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋現(xiàn)況

按照中國(guó)電信集團(tuán)全網(wǎng)規(guī)劃的思路[1]，如圖1所示，L800M原則上應(yīng)作為4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋托底頻率，用作VoLTE語音、數(shù)據(jù)流量不高的場(chǎng)景；L1.8G原則上應(yīng)作為4G業(yè)務(wù)的室外主要承載頻段，用作用戶或業(yè)務(wù)聚集區(qū)域承載各類4G業(yè)務(wù)；L2.1G原則上應(yīng)作為4G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)深度覆蓋及業(yè)務(wù)承載頻段，用作用戶或業(yè)務(wù)聚集場(chǎng)所承載各類4G業(yè)務(wù)；L2.6G原則上應(yīng)作為4G業(yè)務(wù)超忙熱點(diǎn)區(qū)域的擴(kuò)容頻段，用作業(yè)務(wù)量超高、已部署L1.8G及L2.1G的高校、高流量商務(wù)區(qū)中的特定場(chǎng)所。目前，廣東電信仍然未實(shí)現(xiàn)L800M的連續(xù)覆蓋（RSRP≥-110 dBm&SINR;≥-3 dB）覆蓋率89.78%，而L1.8G覆蓋率為93.13%，L2.1G覆蓋率為93.66%，覆蓋相對(duì)較優(yōu)。

3 4G網(wǎng)絡(luò)切換基本原理

3.1 4G的切換策略類型

小區(qū)切換（Cell Handover）指UE在業(yè)務(wù)態(tài)下，為了保證業(yè)務(wù)質(zhì)量，通過監(jiān)測(cè)配置鄰區(qū)和當(dāng)前小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量以連接到一個(gè)更好的小區(qū)提供服務(wù)的過程，切換由eNB發(fā)起。根據(jù)切換觸發(fā)的原因，4G的切換類型可分為：基于覆蓋的切換、基于業(yè)務(wù)的切換和基于負(fù)載的切換等。

（1）基于覆蓋的切換

基于覆蓋的切換是基于A2事件觸發(fā)測(cè)量的，用于保證在UE移動(dòng)時(shí)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，該切換策略可以對(duì)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行差異化配置，切換流程如下。

步驟1：?jiǎn)?dòng)測(cè)量

當(dāng)UE第一次進(jìn)入RRC Connected時(shí)，基站側(cè)下發(fā)的第一條RRC重配置（RRC Connection Recon-figuration）信息中包含測(cè)量配置（measConfig）信息[3]，主要內(nèi)容包括：測(cè)量標(biāo)識(shí)、測(cè)量對(duì)象和報(bào)告配置。當(dāng)終端測(cè)量到的鄰小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度滿足啟動(dòng)測(cè)量條件，在MR報(bào)告中帶有測(cè)量配置（measConfig）信息的測(cè)量ID。啟動(dòng)測(cè)量如圖2所示。

步驟2：判決

當(dāng)UE啟動(dòng)異頻測(cè)量后，通過測(cè)量報(bào)告上報(bào)測(cè)量結(jié)果。測(cè)量報(bào)告主要內(nèi)容：測(cè)量標(biāo)識(shí)、服務(wù)小區(qū)信號(hào)、測(cè)量鄰區(qū)信號(hào)、pci等，當(dāng)服務(wù)小區(qū)信號(hào)電平值和測(cè)量鄰區(qū)信號(hào)滿足判決條件，異頻測(cè)量判決成立。判決如圖3所示。

步驟3：切換成功

源小區(qū)通過RRC重配置消息指示UE切換到目的小區(qū)，在移動(dòng)性控制信息（mobilityControlInfo）中包含目的小區(qū)pci、中心頻點(diǎn)、下行帶寬、隨機(jī)接入的UE ID等。UE回RRC Con Recon Comp指示完成切換，源小區(qū)釋放UE上下文信息，切換流程結(jié)束。切換成功如圖4所示：

（2）基于覆蓋的分層切換

基于覆蓋的分層切換的原理是針對(duì)數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)設(shè)置兩個(gè)切換參數(shù)組，語音業(yè)務(wù)參數(shù)組優(yōu)先級(jí)高于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。當(dāng)只存在QCI8/9承載時(shí)，只有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的切換參數(shù)組生效；當(dāng)存在QCI1承載時(shí)，切換參數(shù)組進(jìn)行合并，只有語音的切換參數(shù)組生效。

需要注意的是，中興廠家在配置基于覆蓋的分層切換策略時(shí)，需要打開PerQCI測(cè)量，此時(shí)，A3/A4/A5事件合并原則如下：

若測(cè)量事件為A3，取A3offset門限中的最小值作為最終門限；

若測(cè)量事件為A4，取A4Threshold門限中的最小值作為最終門限；

若測(cè)量事件為A5，取A5-1Threshold門限中的最大值作為最終門限，并取該A5-1Threshold所對(duì)應(yīng)記錄中的A5-2Threshold作為最終門限。

因此，在配置分層切換策略參數(shù)時(shí)需要注意設(shè)備廠家的合并原則，以免參數(shù)沖突導(dǎo)致策略配置失敗。

（3）基于業(yè)務(wù)的切換

不同于基于覆蓋的切換策略，基于業(yè)務(wù)的切換策略不需要終端上報(bào)異頻A2事件觸發(fā)基站下發(fā)終端對(duì)L800M的測(cè)量控制，當(dāng)基站檢測(cè)到QCI1承載的建立，就會(huì)給終端下發(fā)對(duì)L800M的測(cè)量控制。使用基于業(yè)務(wù)的切換策略，會(huì)將VoLTE業(yè)務(wù)優(yōu)先承載在L800M，從而避免由于頻繁切換導(dǎo)致MOS下降，該策略的主要承載頻段為L(zhǎng)800M。

3.2 切換事件介紹

在系統(tǒng)內(nèi)切換，基于覆蓋的切換使用A2+A3/A4/A5事件，基于業(yè)務(wù)的切換使用A4事件。

A1事件表示服務(wù)小區(qū)比絕對(duì)門限好，用于停止正在進(jìn)行的異頻/IRAT測(cè)量。

A2事件表示服務(wù)小區(qū)比絕對(duì)門限差用于可以開始異頻/IRAT測(cè)量。

A3事件表示鄰小區(qū)比服務(wù)小區(qū)偏移量好，用于同頻或疊加組網(wǎng)區(qū)域的切換。

A4事件表示鄰小區(qū)比絕對(duì)門限好，用于異頻切換。

A5事件表示服務(wù)小區(qū)比絕對(duì)門限1差且鄰小區(qū)比絕對(duì)門限2好，用于異頻切換。

B1事件表示鄰小區(qū)比絕對(duì)門限好，用于測(cè)量高優(yōu)先級(jí)的RAT小區(qū)。

B2事件表示服務(wù)小區(qū)比絕對(duì)門限1差，鄰小區(qū)比絕對(duì)門限2好，用于相同或低優(yōu)先級(jí)的RAT小區(qū)的測(cè)量。

4 4G網(wǎng)絡(luò)切換方案

4.1 4G切換方案介紹

（1）基于覆蓋的數(shù)據(jù)切換策略

在LTE建網(wǎng)初期，網(wǎng)絡(luò)只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載在帶寬更大的L1.8G/L2.1G上，且網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先駐留在L1.8G/L2.1G（L1.8G/L2.1G重選優(yōu)先級(jí)比L800M高，Qrxlevmin為-130 dBm，ThreshServing-LowP為-16 dB，即當(dāng)L1.8G/L2.1G低于-124 dBm時(shí)才駐留到L800M）。因此，為了避免頻繁切換，針對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用基于覆蓋的切換策略。

L1.8G/L2.1G→L800M切換

為了讓數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)絕大部分承載在L1.8G/L2.1G上，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A2+A5事件，A2事件門限為-110 dBm，A5-1門限為-114 dBm，A5-2門限為-106 dBm。

L800M→L1.8G/L2.1G切換

為了讓承載在L800M上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)盡快切換回到L1.8G/L2.1G，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A2+A5事件，A2事件門限為-75 dBm，A5-1事件門限為-75 dBm，A5-2門限為-110 dBm。

（2）基于覆蓋的語數(shù)分層切換策略

基于覆蓋的分層切換策略實(shí)質(zhì)是對(duì)數(shù)據(jù)和VoLTE語音兩種業(yè)務(wù)進(jìn)行差異化配置，當(dāng)存在QCI1的承載建立時(shí)，使用VoLTE語音的切換參數(shù)配置[4]，主要承載業(yè)務(wù)的頻段為L(zhǎng)800M和L1.8G/L2.1G中更好的頻段。

L1.8G/L2.1G→L800M切換

為了讓數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更多地承載在L1.8G/L2.1G上，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A2+A5事件，A2事件門限為-106 dBm，A5-1門限為-110 dBm，A5-2門限為-106 dBm。

L800M→L1.8G/L2.1G切換

為了讓承載在L800M上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)盡快切換回到L1.8G/L2.1G，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A2+A4事件，A2事件門限為-43 dBm，A4事件門限為-106 dBm。其中，把啟測(cè)門限設(shè)置為-43 dBm的原因是讓基站一直下發(fā)測(cè)量控制，讓終端一直進(jìn)行異頻測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)更快回切到L1.8G/L2.1G。

當(dāng)只存在QCI8/9的承載建立時(shí)，使用數(shù)據(jù)的切換參數(shù)配置，主要承載業(yè)務(wù)的頻段為L(zhǎng)1.8G/L2.1G[5]。

L1.8G/L2.1G→L800M切換

為了讓VoLTE語音業(yè)務(wù)更多地承載在質(zhì)量較優(yōu)的頻段上，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A2+A5事件，A2事件的門限為-100 dBm，A5-1事件的門限為-105 dBm，A5-2的門限為-105 dBm。其中，把L800M判決門限設(shè)置為-105 dBm的原因是L800M回切L1.8G/L2.1G的L800M啟測(cè)門限為-109 dBm，為避免乒乓切換，需設(shè)置4 dB左右的差值。

L800M→L1.8G/L2.1G切換

為了讓VoLTE語音業(yè)務(wù)更多地承載在質(zhì)量較優(yōu)的頻段上，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A2+A4事件，A2事件門限為-109 dBm，A4事件門限為-95 dBm。

（3）基于業(yè)務(wù)的切換

基于業(yè)務(wù)的切換實(shí)質(zhì)是基于QCI承載建立觸發(fā)測(cè)量，在VoLTE語音狀態(tài)下優(yōu)先切換到L800M頻段。

L1.8G/L2.1G→L800M切換

為了讓承載在L1.8G/L2.1G上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在轉(zhuǎn)換為VoLTE業(yè)務(wù)時(shí)盡快切換到L800M上，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A4事件，A4事件門限為-105 dBm。

L800M→L1.8G/L2.1G切換

為了讓VoLTE語音業(yè)務(wù)更多地承載在L800M上，L1.8G/L2.1G到L800M的切換采用了A2+A4事件，A2事件門限為-109 dBm，A4事件門限為-95 dBm。

4.2 切換策略分析

（1）VoLTE切換方案試點(diǎn)情況

方案試點(diǎn)選擇L800M不連續(xù)覆蓋的區(qū)域，由表1可見：

使用基于業(yè)務(wù)切換策略后，對(duì)于室外場(chǎng)景，L800M占比提升顯著，因L800M不連續(xù)覆蓋，整體覆蓋率下降，由于回切L1.8G切換不及時(shí)導(dǎo)致MOS優(yōu)良比下降。

對(duì)于室內(nèi)場(chǎng)景，L800M覆蓋差異顯著影響MOS。根據(jù)L800M占比判斷，區(qū)域1和區(qū)域2的L800M覆蓋一般，其MOS出現(xiàn)下降，區(qū)域3的L800M覆蓋較好，MOS出現(xiàn)提升。

（2）VoLTE室外切換策略分析

根據(jù)本次試點(diǎn)的情況，綜合考慮L800M的覆蓋仍低于L1.8G和現(xiàn)網(wǎng)L800M的情況，建議對(duì)于L800M達(dá)到連續(xù)覆蓋的區(qū)域，采用基于業(yè)務(wù)的切換策略能更快、更多承載在L800M上進(jìn)行VoLTE業(yè)務(wù)，有利于提升用戶感知。對(duì)于L800M覆蓋未能達(dá)到連續(xù)覆蓋的區(qū)域，采用基于覆蓋的分層切換策略能有效承載在更優(yōu)的頻段上進(jìn)行VoLTE業(yè)務(wù)，且不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的策略造成影響，效果顯著。

現(xiàn)網(wǎng)L800M回切L1.8G/L2.1G的判決門限設(shè)置為-95 dBm，這有利于VoLTE業(yè)務(wù)承載在L800M上，避免由于頻繁切換導(dǎo)致MOS下降的情況，同時(shí)也會(huì)造成L800M弱覆蓋區(qū)域更難回切L1.8G，存在回切失敗現(xiàn)象。當(dāng)該門限值設(shè)置過低時(shí)（如-105 dBm），L800M弱覆蓋區(qū)域更易切換到L1.8G/L2.1G，減少掉話的情況，同時(shí)回切L1.8G/L2.1G幾率提高，由于頻繁切換導(dǎo)致MOS下降。由此可見，對(duì)于不同場(chǎng)景，L800M回切L1.8G切換判決門限值要進(jìn)行差異化配置。以從郊區(qū)邊界到城市為例，當(dāng)涉及L800M回切到L1.8G/L2.1G時(shí)，建議切換判決門限設(shè)置一個(gè)較低合理值，減少切換失敗的情況。圖5為L(zhǎng)800M回切L1.8G/L2.1G門限設(shè)置解釋：

（3）VoLTE室外到室內(nèi)切換門限值分析

目前，廣東電信室分站點(diǎn)為L(zhǎng)1.8G和L2.1G，對(duì)于室外切換到室內(nèi)的場(chǎng)景，由表2可見，室內(nèi)覆蓋較好區(qū)域，使用-97 dBm門限覆蓋、切換、MOS優(yōu)良比更好；室內(nèi)覆蓋較差區(qū)域，使用-100 dBm門限覆蓋、切換、MOS優(yōu)良比更好。因此根據(jù)這兩種場(chǎng)景，需要對(duì)L800M回切L1.8G切換判決門限值要進(jìn)行差異化配置[5]。

當(dāng)室內(nèi)覆蓋較弱，L800M回切L1.8G/L2.1G判決門限值，應(yīng)設(shè)置合理低門限值（取值-100 dBm-X dB，X取值范圍建議0～3），讓用戶成功從L800M切換到室內(nèi)L1.8G/L2.1G，提升MOS值。

當(dāng)室內(nèi)覆蓋較強(qiáng)，L800M回切L1.8G/L2.1G判決門限值，應(yīng)設(shè)置合理高門限值（取值-100 dBm+X dB，X取值范圍建議3～5），避免用戶在室內(nèi)外場(chǎng)景從L800M過早切換到室內(nèi)L1.8G/L2.1G，影響MOS值。

（4）用MR大數(shù)據(jù)分析特定區(qū)域切換門限值對(duì)于指定區(qū)域的優(yōu)化，如圖6所示，可以借助廣東電信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，參考該區(qū)域某時(shí)段L800M電平值達(dá)到啟測(cè)門限（-109 dBm）時(shí)對(duì)應(yīng)L1.8G/L2.1G的電平值，推算出L800M回切到L1.8G/L2.1G切換判決門限值，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景差異化配置。

5 結(jié)束語

本文從4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋現(xiàn)狀和切換策略進(jìn)行探討分析，總結(jié)輸出了基于覆蓋的分層切換和基于業(yè)務(wù)的切換兩套切換策略方案，在后期VoLTE及其他業(yè)務(wù)的部署工作中可基于這兩套方案及思路進(jìn)行優(yōu)化工作，確保網(wǎng)絡(luò)在多業(yè)務(wù)場(chǎng)景下穩(wěn)定進(jìn)行。從網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的角度出發(fā)，L800M連續(xù)覆蓋是VoLTE網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)需求，也是中國(guó)電信集團(tuán)雙提升專項(xiàng)提出的目標(biāo)之一，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，未來需要從覆蓋廣度、深度等因素設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)有效的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。

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