FDD/TDD协同优化指导手册

前景理论2021-06-07 06:11:45


XX 4G网络经过五期建设已接近10万基站,网络规模位居全国前列。目前网络面临上行用户体验容量差、深度覆盖不足、热点区域巨大容量需求三重挑战,随着FDD网络大规模部署的日益临近,TD-LTELTE FDD融合组网将是4G无线网络未来的演进方向,可以充分激发TDD/FDD两种制式网络的潜力,实现优势互补,最大化资源承载效率,获得最佳网络性能。


一、FDD规划部署策略

1.1FDD 网络定位

XXFDD分布于900MHz1800MHz两个频段,900MHz频段具备频率低、覆盖范围广、绕射能力强等特点,在广覆盖和深度覆盖方面具备明显优势;1800MHz频段频率资源丰富,终端成熟度高,可作为容量补充的重要手段。


FDD 900M定位:与TDD F/A频段形成双打底网络,增强深度覆盖。

♂ 近期,支持FDD900终端比例约33.04%,且VoLTE业务渗透率低,后期预计可大幅提升;

♂ 目前来看,5G全新空口将优先会在高频上部署,低频LTE FDD空口会在一定时间内长期存在;

♂ 未来LTE FDD 900MHz网络宏站覆盖要达到或超过2G网络宏站覆盖水平,具备全面承载2G语音业务的能力,弥补TD-LTE在广覆盖和深度覆盖的短板;


◎  FDD 1800M定位:主要用于补充容量,尤其上行容量。

♂ 近期支持FDD1800终端比例约61.56%,集中在中高端机型,后期预计绝大多数终端可支持;

♂ 提升上行能力:在大型集会、演唱会、体育赛事等热点场景,弥补TD-LTE上行网络容量不足的问题;

♂ 热点地区容量补充:在高铁、地铁、高校等高流量场景,TD-LTE网络容量不足,LTE FDD 1800MHz的终端成熟,可部署LTE FDD 1800MHz用于容量补充;


◎ 室内覆盖:TD-LTE E频段为主,LTE FDD 1800MHz作为补充

♂ 在室内分布系统建设到位的情况下,LTE FDD低频的优势并不明显。E频段为室内专用频段,室内外异频组网易于干扰控制,且E频段频率资源丰富

♂ 在室内外隔离较好、TD容量不足场景和存在室内TD弱覆盖的场景,可采用LTE FDD 1800MHz作为补充覆盖手段


1  LTE频段定位


1.2、FDD 900MHz部署策略

根据集团设计院链路预算及仿真验证结果,并结合XX地形地貌特点,对FDD目标网规划中各场景站间距要求如下:

表格 1  FDD 900MHz站间距建议



1.2.1业务规划要求

集团对LTE FDD目标网络规划的业务指标要求为上下行边缘速率不低于1Mbps/4Mbps,并确定LTE FDD网络规划指标(见表格1)。




1.2.2、链路预算

根据链路预算(见表格2)站间距进行组网设计,FDD 900MHz部署策略如下:◎ 主城高穿损、低穿损、一般城区和县城分别按照350-450米、450-540米、450-660米和450-660建设。

◎ 农村区域FDD 900MHzGSM 900MHz共址建设,解决广覆盖问题。


表格 3   FDD 900MHz链路预算


1.3、FDD 1800MHz部署策略

◎ 高流量场景(高铁、地铁、高校),优先部署1800MHz LTE FDD补充容量。

◎ 在大型集会、演唱会、体育赛事等热点场景,优先部署1800MHz LTE FDD补充容量。



二、  FDD/TDD分层策略(分厂家)

2.1华为重选策略

FDD频段开通后,网络中五大频段共存(TDD-2300TDD-2600TDD-1900FDD-1800FDD-900),综合考虑各频段在覆盖能力和容量大小,制定如下分层策略:

◎ TDD-2300主要覆盖室内场景,并进行热点补充,驻留优先级最高(7)。

◎ TDD-2600主要覆盖室外,且作为主力容量层,驻留优先级设置为次高(6◎ FDD-1800当前主要作为热点容量补充,且FDD-1800终端渗透率已经超过50%,驻留优先级与TDD-2600一致(6)。

◎ TDD-1900主要做室外广覆盖和深度覆盖,驻留优先级低于容量层(5)。◎ FDD-900主要用于深度覆盖,考虑到带宽小容量不充裕,驻留优先级最低(4)。

2  TDD/FDD分层策略


参数配置建议:


2.2中兴重选策略

D频段与F频段的优先级保持不变。

FDD 1800M覆盖与F频段覆盖相当,当FDD 1800M为2*10M带宽时,推荐优先级与F频段保持一致,当FDD 1800M为2*20M带宽时,考虑优先级高于F频段 。

FDD 900M网络作为兜底网络,优先级最低,在其他网络覆盖不完善或者负荷过高时发挥作用。

网络整体可视为被分成三层:D频段、F频段/FDD 1800、FDD900。

在下图设置下,绝对优先级FDD900M最低,D频段/F频段/FDD 1800一致,相对优先级D频段=FDD1800>F频段>FDD900。




2.3、爱立信重选策略

空闲态融合组网载波定位如下:

⊕ TDD 2300M覆盖室分场景,话务吸收,优先级最高;

⊕  TDD 2600M/1900M/FDD 1800M互为补充,均衡话务,优先级设置一致;

⊕   FDD 900M覆盖能力强,作为覆盖补充,优先级最低;

⊕  重选优先级TDD 2300M>TDD 2600M/1900M/FDD 1800M> FDD 900M


针对上述载波定位,重选参数设计原则为“优先TDD,避免乒乓”,具体参数设置如下:

1)重选优先级

⊕  现网变更小TDD内重选参数继承原网;

⊕  优先TDDE频段重选优先级为7DFFDD1800重选优先级为6(继承现网优先级),FDD900重选优先级为4,预留重选优先级5

2 避免乒乓

⊕  避免TDD<->FDD乒乓重选FDDTDD的异频频点(E/D/F)高优先级重选门限ThreshXHigh TDD服务频点低优先级重选门限ThrshServLow门限(-118dBm),否则会出现FDD重选至TDD后的信号强度<-118dBm,再次重选至FDD,产生乒乓;

⊕  避免FDD<->GSM乒乓重选FDD900服务频点低优先级重选门限ThrshServLow GSM重选至LTE的门限(-116dBm)

⊕ 避免LTE<->GSM乒乓重选TDD->FDD900异频低优先级重选门限ThreshXLow GSM重选至LTE的门限(-116dBm),否则会出现TDD先重选至GSM,再由GSM重选至FDD900的现象,如:当TDD->FDD900重选门限ThreshXLow设置为-110dBm,此时FDD900电平为-112dBmGSM电平为-90dBmTDD无法直接重选至FDD而是优先重选至GSM,又FDD900的电平 >GSMFDD900重选门限(-116dBm),此时终端会从GSM再重选至FDD900,造成TDD->GSM->FDD900的顺序重选;

⊕  避免触发bSRVCCTDD->FDD900低优先级重选门限ThreshXLow SRVCC门限 -118dBm,避免重选至FDD启呼VoLTE时,产生bSRVCC导致呼叫失败;


3 提升用户4G网络驻留能力

⊕   FDD服务频点低优先级重选门限ThrshServLow-120dBm,达到此门限后判决是否去GSM,延长用户在网时长;

空闲态参数配置示意图如下,重点展示EDFFDD1800频段、GSMFDD900频段的主要重选参数包含:SNonIntraSearch(异频/异系统测量启动门限) ThrshServLow(服务频点低优先级重选门限),ThreshXlow(低优先级重选门限),ThreshXhigh(高优先级重选门限)。


涉及具体参数设置见下表:


 FDD/TDD切换策略(分厂家)

3.1  、 华为切换策略

 结合FDD/TDD分层策略,移动性切换策略原则如下:

◎ 各频段之间均开启双向切换

◎ 高优先级频段à低优先级频段切换采用A5事件(源侧差&目标好),让用户尽量驻留在高优先级频段,在高优先级频段信号差的情况下才切换到低优先级频段。

◎ 低优先级频段à高优先级频段采用A4事件(目标好),当高频段优先级信号好的情况下,尽量切换到高优先级频段。

◎ 相同优先级之间采用A3事件(相比最好),保证用户及时切换到信号好的小区。

3   FDD/TDD切换策略

参数配置建议:


3.2、中兴切换策略

FDD900与D频段/F频段/FDD 1800之间采用双向A2+A5设置, D频段/F频段/FDD 1800之间采用A2+A4或A2+A5,或者保留现网设置。在下图设置下,相对优先级D频段=FDD1800>F频段>FDD900。



3.3、爱立信切换策略

目前尚属于网络演进期,网络演进期连接态载波定位如下:

◎  FDD900M覆盖连续,作为一张薄单广的网吸收VoLTE话务及深度覆盖的用户;

◎ TDD作为一张厚的网,主力承载数据业务,分担部分好点VoLTE用户;


针对上述载波定位,连接态参数设计原则为“基于覆盖的异频切换参数设计原则”,数据业务策略为“晚去FDD,快回TDD”具体参数设置如下:

1)现网变更小

⊕    TDD内移动性管理:内部异频切换策略不变,A2A4门限优先继承原网;

⊕   TDD->FDD切换TDD->FDD切换采用A2+A5判决;

2TDD->FDD切换A5门限设置原则

⊕   高于盲重定向门限,现网盲重定向门限B2-120dBm

⊕   高于eSRVCC门限,现网eSRVCC门限为-115dBm

⊕   低于TDD内部异频切换A2门限;

⊕   减少对网络感知(ATU拉网测试指标)的影响;

⊕    综上考虑,将A5本端门限设置为-110dBm


3FDD->TDD切换原则

⊕   FDD->TDD采用A2+A4判决;

⊕    拉高A2、拉低A4使在数据业务尽快返回TDD

⊕    合理设置A4门限,避免FDD->TDD TDD->FDD乒乓切换。


数据业务需要尽可能留在TDD上,减少对用户感知与ATU拉网测试影响。涉及具体参数设置见下表:



四、FDD/TDD均衡策略(分厂家)

4.1华为均衡策略

目前现网绝大部分为手机用户,流量使用情况呈Burst方式,长时间持续大流量用户相对较少,因此采用基于用户数的负载均衡方式。基于各频段分层策略,综合考虑各自主要覆盖场景和容量,制定如下负载均衡策略:

◎ TDD-2300:驻留优先级最高,主要覆盖室分场景,且与其他频段重叠覆盖度不高,因此不与其他频段进行负载均衡。

◎  TDD-2600TDD-1900FDD-1800:主要覆盖室外场景,覆盖重叠度较高,三个频段间相互进行负载均衡。

 ◎  FDD-900:目前该频段仅5M带宽,容量相对较小,仅向其他频段做单向负载均衡。

参数配置建议:



4.2、中兴均衡策略

负荷均衡需要有X2口交互负荷信息,不同的场景下,需要采用不同的负荷均衡方式,来达到较好的网络均衡效果。不同场景负荷均衡部署策略选择如下:



同厂家参数建议:

异厂商之间需统一参数定义,包括:负荷的定义/负荷的计算公式/X2口信令交互字段。暂不配置异厂家负荷均衡,使用分层参数策略进行外环负荷控制。


4.3、 爱立信均衡策略

TDD+FDD同厂家组网场景,要实现FDD/TDD小区间的负载均衡,可使用爱立信负荷分担功能。在高话务且异频小区重叠共覆盖的场景,爱立信的负荷分担算法Inter-Frequency Load Balancing(异频负荷均衡)功能可以均衡各个异频小区的用户负荷,使各频段小区用户获得感知接近的体验,最大化提高多载波资源的使用效率。

Inter-Frequency Load Balancing通过异频小区之间RRC连接用户的重分配实现,实施重分配时进行负荷评估的对象是各QoSEvolved Radio Access Bearers (E-RAB)

如下图所示,Inter-Frequency Load Balancing可以支持下面的场景实现异频小区负荷均衡:

--在异频小区间任意覆盖交叠程度的区域;

--同一目标频点可包含任意多个小区;

--支持任意多个频点和频段;

--支持共址和不共址小区间的负荷均衡

--支持同RBS和不同RBS之间的负荷均衡


对于RBS间的负荷均衡,需要双方RBS均开启功能才能实现。

对于各小区的负荷评估,判断是否需要进行异频负荷均衡,取决于下面四个参数和小区当时的E-RAB情况。

qciSubscriptionQuanta:指某一QCIQoS)每个E-RAB期望的最小下行吞吐率值,单位kbps

该参数各QCI独立设定,例如QCI=9qciSubscriptionQuanta=1000,表示QCI=9的每个E-RAB期望最小下行吞吐率是1000kbps

cellSubscriptionCapacity:小区总吞吐率能力,单位kbps

不同小区因为各方面的差异,例如频段、天线、干扰水平等,会有所不同。假设cellSubscriptionCapacity=60000,表示小区总体下行吞吐率能力是60Mbps

lbThreshold:触发异频负荷均衡行为的异频小区间最小subscription ratio差异。

其中:

lbCeiling:在异频负荷均衡时考虑的异频小区间最大subscription ratio差异。

确定异频小区间是否需要实施异频负荷均衡,对比的目标值不是它们之间的用户数差异,而是subscription ratio,即ΣqciSubscriptionQuantacellSubscriptionCapacity的比值,这种情况下,网络考虑的是小区用户的吞吐率要求和小区对这个需求的满足度,而不是简单的用户数量。当两个异频小区的subscription ratio差异大于参数lbThreshold设置值时,触发Inter-frequency Load Balancing,下面是一个简单的例子,lbThreshold=303%),小区的用户均是QCI=9



负荷均衡的结果,力求异频小区间subscription ratio差异最小,但并非要求一次性达到,速度和lbCeiling设置值有关。一个负荷均衡的评估和实施周期(Inter-frequency Load balancing cycle)是15秒,当lbCeiling设置较小的值时,即意味着在周期内负荷均衡期望小区间的subscription ratio差异小一些,一个周期内需要迁移的用户数更多,这样达到最终均衡目标需要使用的周期更少,负荷均衡的速度就较快,适用于突发高用户接入的情况。

用户的迁移通过切换实现,使用A5事件,相关参数是a5Threshold1Rsrpa5Threshold2Rsrp,归属在MO=ReportConfigEutranInterFreqLB下,可以和MO=ReportConfigA5下的A5门限区分设置:

所以参与均衡的异频小区需要定义邻区关系。为了使被迁移的用户在目标小区返回Idle状态下,继续停留在目标小区,避免返回原小区而出现频繁的重选和异频负荷均衡行为,合理的异频状态下Idle模式参数需要设置。



Separation line

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