背景

随着LTE网络的发展和4G用户的快速逐渐增长,热点区域小区负荷也逐渐升高,用户的不均匀分布导致部分小区出现高负荷情况,热点区域小区均匀覆盖和单载波已经不能保障用户的需求,小区间覆盖伸缩和双载波部署越来越重要。目前通过覆盖调整、参数优化、负荷均衡、资源扩容等方式需要在热点区域展开,以提升网络容量。

高负荷定义

高负荷小区载频扩容总体原则:以信道利用率为基础,参考设备承载能力、有效RRC连接用户数、小区吞吐量情况进行扩容,以下原则满足一条即扩容:

原则1:在系统忙时,当信道利用率大于门限且有效RRC平均连接数大于门限且小区吞吐量大于门限时,通过增加载频扩容。

原则2:在系统忙时,当有效RRC连接数大于设备有效承载能力的比例大于2%,通过增加载频扩容。

高负荷待扩容小区定义:当小区满足以下任一条件时,则符合“高负荷待扩容”条件:

条件一:在系统忙时,上行PRB平均利用率或下行PRB平均利用率大于门限值,且有效RRC连接平均数大于门限值,且小区忙时吞吐量大于门限值;

条件二:当有效RRC连接最大数大于200时。

高负荷待优化调整小区定义:当小区满足以下任一条件时,则符合“高负荷待参数优化”条件:

条件一:系统忙时,上行PRB平均利用率或下行PRB平均利用率大于门限值,且小区忙时吞吐量小于门限时;(即:高资源利用率、低数据流量)

条件二:系统忙时,有效RRC连接平均数大于门限值,上行PRB平均利用率和下行PRB平均利用率小于门限值,小区忙时吞吐量不限。(即,高用户、低资源利用率)

高负荷小区包含:“高负荷待扩容小区”和“高负荷待优化调整小区”。

高负荷场景划分表:

序号

利用率

承载用户数

小区吞吐量

情况分析

措施

1

总体资源不足

载频扩容

2

RB承载效率低

调度策略优化

网络参数调整

3

4

用户数量多,小数据业务为主

5

6

网络能够满足用户体验

 

7

网络资源富余

 

8

 

系统忙时确定:在24小时报表中,MAX(上行PRB平均利用率,下行PRB平均利用率)最大的时段。

高负荷小区筛选

(1)按照PRB资源利用率得到24小时每个小区PRB资源利用率最大的时段,即系统忙时。

(2)筛选出24小时每个小区系统忙时指标,得到PRB资源利用率、RRC连接平均用户数、小区吞吐量达到门限值得小区。

(3)根据PRB资源利用率、RRC连接平均用户数、小区吞吐量3项指标达到门限的不同情况区分出不同场景小区。

Ø 当小区忙时连续7天(单周的周一至周日)中有4天或者周末2天,满足如下条件,小区进入扩容考虑范围。

Ø 现网统计来看,六盘水1.58%%的小区需要考虑扩容。14.59%的小区需要调度策略优化网络参数调整。统计如下:

序号

PRB利用率

承载用户数

小区吞吐量

情况分析

措施

数量统计

占比

1

总体资源不足

载频扩容

60

1.58%

2

RB承载效率低

调度策略优化网络参数调整

315

8.29%

3

65

1.71%

4

用户数量多,小数据业务为主

173

4.56%

5

1

0.03%

6

网络能够满足用户体验

 

4

0.11%

7

网络资源富余 

 

3179

83.70%

8

 

1

0.03%

高负荷小区处理流程

参数优化调整原则

5.1 参数优化调整

(1)小区重选优先级调整。降低高负荷小区的频内小区重选优先级,降低低负荷邻区的频间小区重选优先级,让用户重选驻留到低负荷的异频小区。可将重选优先级有7调整为6或5。

应用场景:FDD+FDD共站址小区间; FDD+TDD共覆盖热点区域。

(2)切换偏执调整、切换迟滞、偏移、时延调整。调整高负荷小区到切换最多的前3个邻区的切换难易度,改变切换带让用户提前切换到低负荷小区。以最小单位量调整。

应用场景:热点覆盖区域小区;非ATU测试小区;异频或室内与室外小区间。

(3)切换策略A1/A2,A3/A4门限调整。对于室内与室外小区间,加快室外向室内驻留或室内向室外驻留。以最小单位量调整。

应用场景:热点覆盖区域小区;异频或室内与室外小区间。

(4)小区重选迟滞。适用于同频小区间,降低高负荷小区的重选迟滞,升高低负荷小区重选迟滞,以加快用户向低负荷小区重选。以最小单位量调整。

应用场景:热点区域的同频小区间

(5)频间频率偏移。适用于异频小区间,降低高负荷小区频间频率偏移加快向异频小区重选。以最小单位量调整。

应用场景:热点区域的异频小区间

 

5.2 功能算法调整

(1)负荷均衡算法调整

应用场景:FDD+FDD共站址小区间;FDD+TDD共覆盖热点区域;开启X2切换非共址小区;

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,可以平衡整个系统的性能,提高系统的稳定性。功能是根据服务小区和其邻区负荷状态或者用户数情况合理部署小区运行流量,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。

目前中兴机型双载波同覆盖的负载均衡是以PRB利用率为条件触发,当一个小区的负荷PRB利用率达到70%时,且邻区PRB利用率低于65%,负荷均衡功能将被启动。华为机型双载波同覆盖的负载均衡是以用户数为触发条件,当一个小区的用户数达到40个,且邻区用户数低于20个,负荷均衡功能将被启动(门限可调整)。

中兴机型负荷均衡参数:

MO对象名

短名

参数名称(中文)

参数涵义

取值范围

调整前

调整后

负荷均衡参数配置

ucLBSwch

负荷均衡算法开关

小区负荷均衡算法开关,它决定了本eNB是否使用负荷均衡功能,以及选择采用盲切换的方式还是采用基于事件测量的切换方式。

0:算法关闭(Close)

Close[0]

2

1:采用盲切换的方式

2:采用基于事件测量的切换方式

负荷均衡参数配置

ucUlPRBLBExeThrdZ

上行同厂家无线负荷均衡执行门限

用于执行小区上行方向ZTE无线负荷均衡功能。当LTE服务小区在统计窗长时间内上行PRB的平均使用率大于这个门限值时,本小区执行上行ZTE负荷均衡。

[0,100] unit percent

65

30

负荷均衡参数配置

ucDlPRBLBExeThrdZ

下行ZTE无线负荷均衡执行门限

用于执行小区下行方向ZTE无线负荷均衡功能。当LTE服务小区在统计窗长时间内下行PRB的平均使用率大于这个门限值时,本小区执行下行ZTE负荷均衡。

[0,100] unit percent

65

30

负荷均衡参数配置

ucUlIntraNeighborLoadThrd

上行Intra-LTE邻小区过负荷门限

用于判断Intra-LTE相邻小区的上行负荷水平。当Intra-LTE相邻小区上行PRB使用率的值高于这个门限值时,则不将该小区作为Intra-LTE负荷均衡的候选目标小区。

[0,100] unit percent

60

25

负荷均衡参数配置

ucDlIntraNeighborLoadThrd

下行Intra-LTE邻小区过负荷门限

用于判断Intra-LTE相邻小区的下行负荷水平。当Intra-LTE相邻小区下行PRB使用率的值高于这个门限值时,则不将该小区作为Intra-LTE负荷均衡的候选目标小区。

[0,100] unit percent

60

25

事件判决的RSRP门限(dBm)

thresholdOfRSRP

事件判决的RSRP门限(dBm)

测量时服务小区事件判决的RSRP绝对门限, 用于A1,A2,A4,A5事件的判决

long:[-140~-43];default:-75

-90

-90

5.3 射频优化调整

(1)参考信号功率调整。通过调整功率扩大和收缩小区覆盖范围。

应用场景:良好覆盖热点区域;数据量或用户数相差达到50%的主邻小区间。以3dB的幅度进行调整。

(2)天线覆盖范围调整。通过调整天线方位角或下倾角控制小区覆盖范围。

应用场景:高站过覆盖小区或需要收缩覆盖的小区。下倾角以3度的幅度调整,方位角以10度的幅度调整。

场景分类以及调整方案

6.1 网络资源不足小区

系统忙时,上行PRB资源利用率或下行PRB资源利用率大于门限,且有效RRC连接平均数大于门限,且小区忙时吞吐量大于门限。

场景分析:资源利用高、承载用户数多、小区吞吐量高,为高负荷待扩容小区。

优化措施:小区分裂、载频扩容以及新建基站

6.2 PRB承载效率低小区

系统忙时,上行PRB资源利用率或下行PRB资源利用率大于门限,有效RRC连接平均数不限制,小区忙时吞吐量小于门限时。

场景分析:(1)当有效RRC连接平均数小于门限时,小区为资源利用高、用户数少、吞吐量低场景。原因主要为边缘用户、覆盖质量差、干扰等导致低阶MCS占比较高。

优化措施:射频优化,进行覆盖干扰等优化调整,提升网络质量,减小低阶MCS占比。

(2)当有效RRC连接平均数大于门限时,小区为资源利用高、用户数多、吞吐量低场景。原因主要为用户多为小业务行为,边缘用户、覆盖质量差、干扰等导致低阶MCS占比较高。

优化措施:射频优化,减少边缘用户、降低干扰;参数优化,调整切换重选参数进行用户均衡,减少高负荷小区上的驻留用户;功能算法运用,开启负荷均衡算法均衡高负荷小区的驻留用户。

6.3 高用户数小区

系统忙时,上行PRB资源利用率或下行PRB资源利用率均小于门限,有效RRC连接平均数大于门限,小区忙时吞吐量不限制。

场景分析:该场景小区用户数多,但多进行小包业务,资源占用少

优化措施:射频优化,控制小区覆盖范围均衡小区用户数;参数优化,将切换带上和小区边缘用户驻留在用户数少的邻小区;功能算法优化,开启负荷均衡算法均衡高负荷小区的驻留用户。

6.4 低用户高流量小区

系统忙时,有效RRC连接平均数小于门限值,且小区忙时吞吐量大于门限(宏站8G、室分7G),资源利用率不限制。

场景分析:该场景用户数少,因用户做大数据包业务,会导致资源利用率升高的,该场景小区能满足用户体验。

优化措施:网络能够满足用户体验无需调整。

优化案例

7.1 参考信号调整案例

问题发现:用户数指标统计发现软件园湖北科技职业学院旁-ZLH-3小区RRC连接用户数和激活用户数较高,相比周边小区用户分担极为不均衡,不利于网络的话务和用户增长。

集中分析:1、覆盖核查:高负荷小区附近站点较密集且分布均匀,与周边小区可以形成良好共覆盖。2、邻区核查:统计高负荷小区的切换关系,与周边小区切换正常且切换最多的小区为清江山水33栋-ZLH-1、湖北科职4号楼-ZLH-2,软件园湖北科技职业学院旁-1、 D_湖北科技职业学院-ZLH-3等,可优先作为负荷分担小区。3、参数核查:功率参数为统一配置为15,不存在问题小区覆盖过大问题。

优化处理:调整软件园湖北科技职业学院旁-ZLH-3小区的参考信号功率由15调整为12,收缩主服务小区覆盖范围。

优化评估:调整后软件园湖北科技职业学院旁-3小区用户数下降明显,邻小区总用户数增长明显;源小区数据的减少量与邻小区数据增长量大致相等,均衡效果明显。

用户数调整前后对比 :                       数据量调整前后对比 :

 

7.2 重选优先级调整案例

问题发现:用户数指标统计,发现地大后勤-ZLH-3小区RRC连接建立最大用户数到达130个以上,而同覆盖的D频段小区D_地大后勤-ZLH-3 用户数较低,负荷分担不均衡。

集中分析:高负荷站点为高校覆盖站点,附近站点分布均匀,且共址开通F频段和D频段小区,因F频段与D频段的特性差异,同覆盖同功率配置时信号强度F频段小区强于D频段小区,导致F频段小区吸收用户能力更强,从而导致小区间负荷不均衡。

优化处理:(1)地大后勤-ZLH-3小区频内小区重选优先级由7调整为5。(2)D_地大后勤-ZLH-3 小区频间小区重选优先级由7调整为5,重选到异载频低优先级的RSRP低门限由16调整为10 。

优化评估:通过调整小区间的异频重选优先级后F频段小区用户数和数据流量明显减少,D频段小区用户数和数据流量增长明显;接通掉线率正常。

用户数调整前后对比 :                       数据量调整前后对比 :

 

7.3 负荷均衡案例

问题发现:统计高负荷小区时发现,珞瑜东路三环线出口-3小区系统忙时PRB资源利用率大于50%,有效RRC连接用户数大于30,数据流量较小,属于PRB承载效率低的高负荷小区。

集中分析: 高负荷小区为重要路口覆盖站点,覆盖区域用户较多且多为高速移动用户,虽共址开通F频段和D频段小区,因F频段与D频段的特性差异,同覆盖同功率配置时信号强度F频段小区强于D频段小区,从而出现PRB承载效率低的高负荷小区。

优化处理:开启负荷均衡功能

参数名称(中文)

调整前

调整后

参数名称(中文)

调整前

调整后

负荷均衡算法开关

Close[0]

2

下行异系统邻小区过负荷门限

60

30

上行ZTE无线负荷均衡执行门限

65

30

上行Intra-LTE邻小区过负荷门限

60

25

下行ZTE无线负荷均衡执行门限

65

30

下行Intra-LTE邻小区过负荷门限

60

25

上行异系统邻小区过负荷门限

60

30

 

 

 

优化评估:通过开启负荷均衡算法,系统忙时PRB资源利用率下降到50%以下,有效RRC连接用户数由平均54个下降到37个左右,小区高负荷情况得到有效改善。

开启负荷均衡后用户数与PRB利用率变化情况: