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        LTE 負(fù)載均衡優(yōu)化的研究

        2019-08-21 08:24:36孫曉寧
        中小企業(yè)管理與科技 2019年20期
        關(guān)鍵詞:鄰區(qū)用戶數(shù)扇區(qū)

        孫曉寧

        (中國電信股份有限公司許昌分公司網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營部,河南 許昌461000)

        1 負(fù)載均衡優(yōu)化的背景

        隨著LTE 用戶數(shù)的快速增長,部分小區(qū)的用戶數(shù)或PRB利用率已接近極限容量,越來越多的小區(qū)開始進(jìn)行雙載波配置。然而依靠傳統(tǒng)均勻覆蓋的策略,不能夠達(dá)到理想的用戶分擔(dān)效果,且易造成小區(qū)間乒乓切換。負(fù)載均衡算法以用戶數(shù)及PRB 利用率為判決標(biāo)準(zhǔn),對網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的評估更為直觀,在解決雙載波負(fù)載均衡的問題上,發(fā)揮著越來越重要的作用。

        2 負(fù)載均衡算法的原理

        移動性負(fù)載均衡(MLB)是通過判斷本小區(qū)的負(fù)載高低,并結(jié)合鄰區(qū)間的負(fù)載情況,將負(fù)載由繁忙的本小區(qū)轉(zhuǎn)移至資源相對充裕的鄰小區(qū)的過程,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源利用的最大化,提升用戶感知。

        3 負(fù)載均衡的基本流程

        目前,負(fù)載轉(zhuǎn)移應(yīng)用僅支持異頻場景,其功能開關(guān)及切換判決門限均可通過相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行個性化設(shè)定。

        3.1 負(fù)載均衡參數(shù)的基本配置

        負(fù)載均衡參數(shù)主要包含以下四個部分:①負(fù)載均衡功能開關(guān):打開/關(guān)閉;②負(fù)載均衡三種觸發(fā)模式:基于用戶數(shù)的負(fù)載均衡、基于PRB 的負(fù)載均衡、基于用戶數(shù)和PRB 的負(fù)載均衡;③負(fù)載均衡門限參數(shù):判決門限(觸發(fā)、停止)、負(fù)載評估周期與負(fù)載觸發(fā)判決定時器;④小區(qū)及UE 選擇。

        3.1.1 負(fù)載均衡觸發(fā)

        轉(zhuǎn)移上行同步態(tài)用戶:小區(qū)上行同步態(tài)用戶數(shù)≥異頻負(fù)載均衡用戶數(shù)門限+負(fù)載均衡用戶數(shù)偏置;轉(zhuǎn)移釋放態(tài)用戶:小區(qū)上行同步態(tài)用戶數(shù)≥異頻空閑態(tài)MLB 用戶數(shù)門限+負(fù)載均衡用戶數(shù)偏置。

        3.1.2 負(fù)載評估周期與負(fù)載觸發(fā)判決定時器

        評估周期建議值為10s,判決定時器建議值為5s。即在10s 的檢測周期內(nèi),主小區(qū)連續(xù)5s 處于高負(fù)載狀態(tài),將觸發(fā)負(fù)載均衡。

        3.1.3 負(fù)載均衡停止

        若負(fù)載平衡觸發(fā)判決定時器時間內(nèi)一直滿足如下條件,則停止轉(zhuǎn)移上行同步態(tài)UE 的用戶數(shù)負(fù)載平衡:①停止上行同步態(tài)用戶轉(zhuǎn)移:小區(qū)上行同步態(tài)用戶數(shù)<異頻負(fù)載均衡用戶數(shù)門限;②停止釋放態(tài)用戶轉(zhuǎn)移:小區(qū)上行同步態(tài)用戶數(shù)<異頻空閑態(tài)MLB 用戶數(shù)門限。

        此處是以基于用戶數(shù)的負(fù)載均衡為例,基于PRB 的負(fù)載均衡與此相同,只是觸發(fā)門限由“用戶數(shù)”改為“PRB 利用率”。

        3.2 目標(biāo)小區(qū)的選擇

        目標(biāo)小區(qū)初選觸發(fā)負(fù)載平衡后,切換的目標(biāo)鄰區(qū)必須為正常狀態(tài),即處于激活態(tài)、未被列入黑名單、鄰區(qū)關(guān)系中配置為“允許切換”。除此之外,eNodeB 會根據(jù)主小區(qū)與鄰區(qū)小區(qū)的同覆蓋度進(jìn)一步確定候選小區(qū)名單,即同覆蓋度更高的鄰小區(qū)更容易作為切換的目標(biāo)小區(qū)。

        負(fù)載信息交互觸發(fā)負(fù)載均衡的小區(qū),將與初選后的鄰小區(qū)進(jìn)行負(fù)載信息交互,以進(jìn)一步確定切換的目標(biāo)小區(qū)。負(fù)載信息交互包括小區(qū)的空口負(fù)載、硬件負(fù)載、傳輸負(fù)載信息。

        目標(biāo)小區(qū)確定通過信息交互,最終本小區(qū)將選擇目標(biāo)負(fù)載情況達(dá)到要求,切換成功率高于98%,并且(服務(wù)小區(qū)同步態(tài)用戶數(shù)-鄰區(qū)同步態(tài)用戶數(shù))÷服務(wù)小區(qū)同步態(tài)用戶數(shù)>用戶數(shù)差值門限的小區(qū)進(jìn)行切換(用戶數(shù)差值門限建議值為15%)?;赑RB 的負(fù)載均衡,相關(guān)門限為“PRB 利用率”,原理相同。

        3.3 UE 選擇的條件

        由于一次性切換出的用戶數(shù)過多,可能會對鄰區(qū)產(chǎn)生較大影響,故在一個負(fù)載均衡周期內(nèi),最大選擇用戶數(shù)一般設(shè)置為5。

        必選條件是UE 不屬于緊急呼叫用戶,UE 不處于CA 狀態(tài)。

        4 負(fù)載均衡驗證方法

        目前,許昌業(yè)務(wù)區(qū)全網(wǎng)宏站共有三個頻段,800M、1.8G、2.1G。由于負(fù)載均衡參數(shù)對鄰區(qū)間“同覆蓋度”有較高的要求,且800M 站點(diǎn)在覆蓋、帶寬方面與1.8G、2.1G 站點(diǎn)差異巨大,負(fù)載均衡參數(shù)難以達(dá)到理想的均衡效果,故目前負(fù)載均衡參數(shù)主要用于熱點(diǎn)區(qū)域1.8G+2.1G 同覆蓋組網(wǎng)站點(diǎn)。

        5 負(fù)載均衡效果的評估驗證

        通過日常監(jiān)控發(fā)現(xiàn),前劉_2 第二載波小區(qū)(2.1G)PRB 利用率較高,小時級下行峰值PRB 利用率達(dá)到95.81%,RRC 最大連接用戶數(shù)達(dá)到222 人,扇區(qū)同覆蓋方向1.8G 小區(qū)前劉_2用戶數(shù)及利用率遠(yuǎn)低于2.1G 小區(qū),兩個扇區(qū)負(fù)載均衡情況有待改善(見表1)。

        按照負(fù)載均衡配置表中參數(shù)建議值進(jìn)行調(diào)整后,前劉_2小區(qū)1.8G、2.1G 兩個扇區(qū)負(fù)載均衡情況有明顯好轉(zhuǎn)。如圖1所示,優(yōu)化后兩扇區(qū)下行PRB 利用率差值小于10%,RRC 連接建立最大用戶數(shù)也基本保持平衡,到達(dá)預(yù)期的效果。

        圖1 許昌前劉_2(1.8G/2.1G)小區(qū)負(fù)載均衡前后用戶數(shù)及利用率走勢圖

        目前許昌業(yè)務(wù)區(qū)共有普通宏站1.8+2.1G 主輔載波共69對,其中主輔載波不平衡小區(qū)36 對,修改負(fù)載均衡參數(shù)后,30對小區(qū)達(dá)到負(fù)載平衡狀態(tài),對剩余6 對覆蓋差異較大的小區(qū)進(jìn)行天饋調(diào)整后,負(fù)載基本平衡。

        6 結(jié)語

        負(fù)載均衡功能可以根據(jù)服務(wù)小區(qū)和其鄰區(qū)負(fù)載狀態(tài)或者用戶數(shù)情況,合理部署小區(qū)運(yùn)行流量,有效地使用系統(tǒng)資源,以提高系統(tǒng)的容量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但在小區(qū)業(yè)務(wù)量均衡優(yōu)化過程中,并不是所有的小區(qū)都是直接通過運(yùn)用負(fù)載均衡算法來優(yōu)化的,針對小區(qū)覆蓋不一致場景、用戶數(shù)分布不合理場景、參數(shù)配置不合理場景,仍需優(yōu)先通過RF、參數(shù)核查、干擾核查、用戶數(shù)分布分析來優(yōu)化。以上優(yōu)化措施完成,在業(yè)務(wù)量差距仍然很大的情況下,再考慮使用負(fù)載均衡參數(shù)。

        表1

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