1 NB-IoT組網(wǎng)介紹

NB-IoT技術(shù)是基于200 kHz窄帶頻譜的系統(tǒng)，實(shí)際有效帶寬是180 k。只需180 kHz有效帶寬的頻譜資源，使得NB-IoT系統(tǒng)可以非常靈活的部署，可以從GSM載波Refarming部署、零散頻譜的獨(dú)立部署、LTE的inband和Guardband部署。目前NB-IoT系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 NB-IoT系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2 某市NB-IoT與LTE網(wǎng)絡(luò)融合建設(shè)方案

2.1 無線側(cè)（天線、RRU以及BBU）組網(wǎng)

某市現(xiàn)網(wǎng)NB-IoT站點(diǎn)均為“GSM載波Refarming”方式部署，這些站點(diǎn)一部分與現(xiàn)網(wǎng)LTE站點(diǎn)共用BBU，另一部分為新增加BBU設(shè)備，但NB-IoT站點(diǎn)的RRU設(shè)備和天線設(shè)備均需要新增。如圖2、圖3所示。

圖2 NB-IoT小區(qū)物理單板拓?fù)潢P(guān)系（一）

圖3 NB-IoT小區(qū)物理單板拓?fù)潢P(guān)系（二）

2.2 核心網(wǎng)組網(wǎng)

當(dāng)前，本市核心網(wǎng)采用融合組網(wǎng)方案，全網(wǎng)的NBIoT站點(diǎn)都掛靠在MME POOL5下,與LTE站點(diǎn)共同使用（此MME POOL現(xiàn)網(wǎng)的LTE也在使用）。

3 某市NB-IoT融合建設(shè)對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)切換的影響

由于某市的NB-IoT專有核心網(wǎng)建設(shè)未建設(shè)完成，現(xiàn)階段暫時(shí)采用NB與LTE共用MME的過渡方案，目前全網(wǎng)的NB-IoT站點(diǎn)都掛靠在MME POOL5下，與LTE站點(diǎn)共同使用。這樣，在NB-IoT站點(diǎn)與LTE站點(diǎn)共BBU建設(shè)但配置歸屬于不同MME POOL的情況下，其他LTE站點(diǎn)向與NB-IoT共站的LTE站點(diǎn)發(fā)起跨POOL切換時(shí)會(huì)發(fā)生POOL歸屬混淆（即跨POOL會(huì)發(fā)起X2切換請(qǐng)求，將NB-IoT借用的POOL5錯(cuò)認(rèn)為自己LTE的POOL5），引起跨POOL切換失敗。

2018年元旦后加快NB-IoT站點(diǎn)建設(shè)，POOL5邊界站點(diǎn)開通后，出現(xiàn)同站LTE站點(diǎn)切換失敗嚴(yán)重（包括傳統(tǒng)的LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)切換和Volte業(yè)務(wù)切換），每天新增LTE切換失敗數(shù)高達(dá)100多萬次。如圖4所示。

圖4 NB-IoT站點(diǎn)激活后LTE切換失敗次數(shù)圖

4 NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避創(chuàng)新方法

結(jié)合優(yōu)化實(shí)踐，LTE跨POOL站點(diǎn)鄰區(qū)不進(jìn)行X2切換（只能進(jìn)行S1切換），且NB-IoT小區(qū)不支持激活模式的切換等特性，提出了“NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法：定義此類問題站點(diǎn)（即NB-IoT與LTE共BBU融合建設(shè)，且屬于POOL5邊界的站點(diǎn)）為X2切換黑名單規(guī)避X2切換，POOL邊界的切換全部使用S1切換。

相關(guān)操作命令行為：ADD X2BLACKWHITELIST:Mcc="XX",Mnc="XX",ENodeB Id=XX。

4.1 創(chuàng)新方法驗(yàn)證

理論源于實(shí)踐，下面結(jié)合對(duì)“環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)由于開通NB-IoT小區(qū)導(dǎo)致小區(qū)LTE切換失敗問題的分析、定位、優(yōu)化，對(duì)“NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法合理性進(jìn)行驗(yàn)證。

4.1.1 問題描述

日常TOP小區(qū)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)：“環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)小區(qū)01月07日開始切入失敗次數(shù)較多，部分小區(qū)（環(huán)湖路西D-HLH-1/2/3小區(qū)）切入成功率低于95%，影響周邊LTE小區(qū)的切換性能指標(biāo)。問題小區(qū)切入性能指標(biāo)如表1所示。

表1 “環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)小區(qū)切換指標(biāo)

4.1.2 原因分析

對(duì)周邊LTE小區(qū)，環(huán)湖路南D-HLH-3、實(shí)驗(yàn)小學(xué)D-HLH-2、大冚墟三街D-HLH-2、大冚墟三街D-HLH-1等進(jìn)行切換對(duì)核查發(fā)現(xiàn)：以上4個(gè)LTE小區(qū)向“環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)小區(qū)兩兩小區(qū)切換出準(zhǔn)備失敗嚴(yán)重，部分小區(qū)準(zhǔn)備失敗達(dá)到1 400次/每天。周邊小區(qū)切換對(duì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)如表2所示。

環(huán)湖路南D-HLH、實(shí)驗(yàn)小學(xué)D-HLH、大冚墟三街D-HLH三個(gè)站點(diǎn)TAC為9799（歸屬POOL5），環(huán)湖路西D-HLH站點(diǎn)TAC為10255（歸屬POOL4）、共BBU建設(shè)的NB-IoT站點(diǎn)的MME為POOL5，這樣以上3個(gè)LTE站點(diǎn)向與NB-IoT共站的LTE站點(diǎn)發(fā)起跨POOL切換時(shí)會(huì)發(fā)生POOL歸屬混淆（會(huì)把POOL5的NB站點(diǎn)MME當(dāng)成是與自相同的MME，這樣就會(huì)跨POOL發(fā)起X2切換），引起跨POOL切換失敗。

“環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)LTE和NB-IoT小區(qū)配置，如圖5所示。

表2 “環(huán)湖路西D-HLH”周邊小區(qū)切換對(duì)

圖5 “環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)LTE和NB-IoT小區(qū)配置（一）

“環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)LTE和NB-IoT的MME配置情況，如圖6所示。

圖6 “環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)LTE和NB-IoT小區(qū)配置（二）

4.1.3 調(diào)整方案

在1月8下午將周邊3個(gè)LTE站點(diǎn)：環(huán)湖路南D-HLH、實(shí)驗(yàn)小學(xué)D-HLH、大冚墟三街D-HLH進(jìn)行X2切換黑名單設(shè)置（禁止三個(gè)站點(diǎn)在進(jìn)行LTE業(yè)務(wù)時(shí)與跨POOL的“環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)進(jìn)行X2切換，只能進(jìn)行S1切換）。

4.1.4 優(yōu)化效果

1月8下午對(duì)周邊3個(gè)站點(diǎn)：環(huán)湖路南D-HLH、實(shí)驗(yàn)小學(xué)D-HLH、大冚墟三街D-HLH完成向跨POOL站點(diǎn)“環(huán)湖路西D-HLH”的X2切換黑名單設(shè)置后，目標(biāo)站點(diǎn)“環(huán)湖路西D-HLH”小區(qū)切入指標(biāo)恢復(fù)正常，達(dá)到調(diào)整效果。詳細(xì)對(duì)比指標(biāo)，如表3所示。

表3 方案調(diào)整前/后“環(huán)湖路西D-HLH”站點(diǎn)切入指標(biāo)對(duì)比

4.2 創(chuàng)新方法應(yīng)用

現(xiàn)網(wǎng)在POOL5(NB-IoT站點(diǎn)暫時(shí)借用MME POOL5)邊界共建設(shè)301個(gè)NB-IoT站點(diǎn)，這些與現(xiàn)網(wǎng)LTE共BBU建設(shè)的站點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)“LTE切換成功率”和“Volte切換成功率”指標(biāo)惡化問題，必將影響相關(guān)小區(qū)下的4G用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和Volte業(yè)務(wù)感知。POOL5邊界NB-IoT站點(diǎn)分布，如圖7所示。

圖7 POOL5邊界NB-IoT站點(diǎn)分布圖

綜上，在NB-IoT專屬核心網(wǎng)完成前，需要對(duì)這個(gè)301站點(diǎn)進(jìn)行“NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用，使POOL邊界的切換全部使用S1切換，提升LTE站點(diǎn)小區(qū)切換成功率、改善4G用戶感知。

5 NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避方法推廣

1月8日至1月10日優(yōu)先對(duì)第一批POOL5邊界的51個(gè)站點(diǎn)，進(jìn)行“NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用（即在POOL5邊界、與LTE共用BBU的NB-IoT進(jìn)行X2切換黑名單設(shè)置）。此外，在隨后的第一季度中共推廣應(yīng)用301個(gè)站點(diǎn)。詳細(xì)推廣應(yīng)用規(guī)模，如圖8所示。

圖8 “NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避”應(yīng)用情況

通過第一批推廣站點(diǎn)參數(shù)調(diào)整后，全網(wǎng)（網(wǎng)管5）LTE切換成功率指標(biāo)由99.60%提升至99.71%，LTE切換失敗次數(shù)下降約100萬次/每天；Volte切換成功率指標(biāo)由99.74%提升至99.80%，優(yōu)化效果明顯，達(dá)到預(yù)期應(yīng)用目標(biāo)。網(wǎng)管詳細(xì)切換成功率指標(biāo)對(duì)比，如圖9、圖10所示。

圖9 第一批推廣應(yīng)用效果（一）

圖10 第一批推廣應(yīng)用效果（二）

從“NB-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法應(yīng)用效果看，它很好的解決了在NB-IoT專屬核心網(wǎng)建成前，NB-IoT與LTE站點(diǎn)共BBU融合建設(shè)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)LTE站點(diǎn)客戶感知的影響?！癗B-IoT融合建設(shè)POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法無需額外投資，無需設(shè)備部署和開發(fā)，可以在任何地市直接落地執(zhí)行，可推廣性很強(qiáng)。