王煜輝 彭東升 張?jiān)?/p>

1.中國(guó)電信股份有限公司安徽分公司，安徽合肥230031;2.中興通訊股份有限公司安徽辦事處，安徽合肥 230088

一、引言

隨著運(yùn)營(yíng)商LTE網(wǎng)絡(luò)的不斷建設(shè)，室外覆蓋已基本趨于完善，深度覆蓋建設(shè)已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商的重點(diǎn)工作。研究表明，3G時(shí)代70%的業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)，而LTE時(shí)代90%的數(shù)據(jù)流量來(lái)自室內(nèi)，完善LTE網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋成為運(yùn)營(yíng)商的重點(diǎn)工作[1]。

在中國(guó)電信LTE組網(wǎng)中，室內(nèi)采用2.1G頻段，室外采用1.8G頻段，如何合理的配置室內(nèi)外異頻段的重選、切換策略，避免由于策略設(shè)置不合理導(dǎo)致的切換不及時(shí)、頻繁切換等問(wèn)題，是提升用戶感知的關(guān)鍵。

本文從異頻重選和切換優(yōu)化的角度，針對(duì)中國(guó)電信室內(nèi)外組網(wǎng)的異頻互操作策略進(jìn)行了深入分析研究，提出了相關(guān)的參數(shù)優(yōu)化思路，具有快速應(yīng)用的特點(diǎn)，使得網(wǎng)優(yōu)工程師在對(duì)室內(nèi)外優(yōu)化中可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境方便快捷完成優(yōu)化，降低了現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化的難度，實(shí)現(xiàn)用戶感知的快速提升。

二、典型場(chǎng)景

在城區(qū)室分建設(shè)的場(chǎng)所，如酒店、辦公樓、商場(chǎng)的一樓大廳等，很多建筑采用玻璃幕墻的設(shè)計(jì)，如圖1所示。這種設(shè)計(jì)雖然美觀、節(jié)能等，但導(dǎo)致無(wú)線信號(hào)穿透損耗較大，導(dǎo)致在大廳室內(nèi)外信號(hào)強(qiáng)度相當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。

建筑物的穿透損耗與建筑物類型、電波入射角度等因素有關(guān)[2]。在鏈路預(yù)算中，假設(shè)穿透損耗服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，用穿透損耗均值及標(biāo)準(zhǔn)差描述。通過(guò)測(cè)量，2GHz頻段穿透損耗在不同介質(zhì)的參考值如表1所示。此類無(wú)線場(chǎng)景導(dǎo)致室內(nèi)外信號(hào)差值低，室外信號(hào)入侵室內(nèi)，引發(fā)重選切換帶不明顯，若采用異頻同優(yōu)先級(jí)重選方式或者A3切換方式，會(huì)導(dǎo)致終端頻繁的頻間互操作。

表1 GHz穿透損耗參考值

表2 兩種不同策略下的重選參數(shù)設(shè)置

三、解決方案

室內(nèi)外互操作包括重選和切換，重選考慮低優(yōu)先級(jí)和同優(yōu)先級(jí)兩種情況，高優(yōu)先級(jí)由于不考慮服務(wù)小區(qū)信號(hào)，對(duì)UE重選較難控制，不考慮使用。

1、室內(nèi)外重選參數(shù)配置

考慮按照鄰頻低優(yōu)先級(jí)方式進(jìn)行室/內(nèi)外重選配置，如圖2所示，室內(nèi)小區(qū)（2.1G頻段）配置本頻段為高優(yōu)先級(jí)7，異頻段室外小區(qū)(1.8G頻段)為低優(yōu)先級(jí)5；同時(shí)，室外小區(qū)(1.8G頻段)配置本頻段為高優(yōu)先級(jí)7，異頻段室內(nèi)小區(qū)(2.1G)為低優(yōu)先級(jí)5。

在此基本配置下，UE無(wú)論在室/內(nèi)外小區(qū)，都會(huì)按照一定的起測(cè)門限再開(kāi)始異頻重選測(cè)量，解決了UE在低優(yōu)先級(jí)頻段不斷測(cè)量高優(yōu)先級(jí)頻段的問(wèn)題。此外，UE重選由本小區(qū)和鄰小區(qū)的2個(gè)門限共同作用，可以對(duì)UE的重選有較好控制。具體配置如表2所示。

優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，小區(qū)重選只能通過(guò)相對(duì)電平差進(jìn)行，很難控制UE重選位置等。如圖3所示。

從大量室分測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比分析顯示，鄰頻低優(yōu)先級(jí)的重選參數(shù)配置下，室內(nèi)遍歷100%采樣點(diǎn)駐留2.1G室分小區(qū)，而同優(yōu)先級(jí)參數(shù)配置下，室內(nèi)遍歷則有31.53%采樣點(diǎn)駐留室外1.8G小區(qū)。具體參數(shù)配置見(jiàn)表2所示，鄰區(qū)低優(yōu)先級(jí)配置相比相同優(yōu)先級(jí)配置能夠更有效保持UE駐留在室分小區(qū)，如圖4所示。

2、室內(nèi)外切換參數(shù)配置

（1）A2+A5室內(nèi)外切換配置

基本的室內(nèi)外切換配置如圖5所示，從室內(nèi)小區(qū)(2.1G頻段)切換到室外小區(qū)(1.8G頻段)可采用A2+A5輔以A2+A3的切換方式，從室外小區(qū)(1.8G頻段)切換到室內(nèi)小區(qū)(2.1G頻段)也可采用A2+A5輔以A2+A3的切換方式；A2+A5僅當(dāng)本小區(qū)低于某個(gè)電平，鄰小區(qū)高于某個(gè)電平時(shí)觸發(fā)切換。

在該配置下，室內(nèi)遍歷沒(méi)有出現(xiàn)室分2.1G頻段小區(qū)切換到室外1.8G頻段小區(qū)的情況，合理的門限設(shè)置使得100%采樣點(diǎn)為2.1G頻段室分小區(qū)，UE全部使用室內(nèi)2.1G頻段小區(qū)資源。室外遍歷UE基本占用在室外1.8G頻段小區(qū)。進(jìn)出大門UE能夠順利在室內(nèi)2.1G頻段和室外1.8G頻段小區(qū)間來(lái)回切換。

（2）A2+A4室內(nèi)外切換配置

圖6中室內(nèi)外切換采用A2+A4的異頻切換方式，只要異頻鄰小區(qū)高于一定門限就進(jìn)行切換。該算法由于切換時(shí)只看鄰區(qū)信號(hào)強(qiáng)度是否高于門限，通過(guò)門限設(shè)置UE更容易占用室內(nèi)信號(hào)。10個(gè)室分站點(diǎn)的采樣測(cè)試分析顯示，雖然室分信號(hào)能夠吸收更多的話務(wù)量，但無(wú)論從UE切換點(diǎn)位置，還是UE的信號(hào)質(zhì)量都已不夠理想，UE存在過(guò)度使用室分泄漏信號(hào)情況，容易導(dǎo)致掉話等情況發(fā)生。

（3）A2+A3室內(nèi)外切換配置

圖7中室內(nèi)外切換采用A2+A3的異頻切換方式，只要鄰區(qū)與當(dāng)前小區(qū)電平差超過(guò)一定門限就進(jìn)行切換。在此配置下，選擇兩種不同門限，即低門限（3dBm）和高門限（6dBm）。通過(guò)測(cè)試表明，室內(nèi)遍歷終端比較容易地從室內(nèi)2.1G頻段小區(qū)切換到室外1.8G頻段小區(qū)，并且UE大量占用室外1.8G頻段小區(qū)，直到UE進(jìn)入室內(nèi)縱深才切換回室分小區(qū)。10個(gè)室分站點(diǎn)的采樣測(cè)試分析顯示，約20%采樣點(diǎn)為1.8G外小區(qū)信號(hào)。室外遍歷測(cè)試及出入口，UE出現(xiàn)較為頻繁地出現(xiàn)室內(nèi)2.1G/外1.8G頻段小區(qū)間的切換現(xiàn)象。

在這三種室內(nèi)外切換配置下，通過(guò)對(duì)參數(shù)的不同配置，見(jiàn)表3，輔以大量的測(cè)試數(shù)據(jù)證明， A2+A5及A2+A4的切換配置均能夠有效保持UE占用室分2.1G信號(hào)，而A2+A3算法則不能同樣有效控制UE，有相當(dāng)一部分采樣點(diǎn)占用了室外1.8G頻段小區(qū)。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖8。

從室外遍歷測(cè)試情況來(lái)看，A2+A5在室外遍歷情況下基本占用室外1.8頻段信號(hào)，但在較近距離也能合理使用室內(nèi)小區(qū)的泄漏信號(hào)。A2+A4、A2+A3在室外遍歷情況下，較多使用室內(nèi)小區(qū)信號(hào)，甚至在較遠(yuǎn)距離仍然使用室內(nèi)小區(qū)的泄漏信號(hào)，UE容易發(fā)生掉話等信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題，從而降低用戶體驗(yàn)。相比A2+A5切換算法，A2+A4較難控制UE合理使用室內(nèi)小區(qū)泄漏信號(hào)。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖9。

表3 不同策略下的切換參數(shù)設(shè)置

四、實(shí)例分析

在某市酒店的室分測(cè)試中發(fā)現(xiàn)室分信號(hào)會(huì)切換至室外，該酒店1層主要由非透明的玻璃材質(zhì)構(gòu)造，室外信號(hào)容易穿透，但并不純凈干擾較多，容易與室內(nèi)信號(hào)觸發(fā)頻繁切換。從而導(dǎo)致下載速率波動(dòng)較大。而終端占用宏站信號(hào)又未及時(shí)切換至室分導(dǎo)致下載速率波動(dòng)。測(cè)試及分析圖見(jiàn)圖10。

對(duì)室內(nèi)外信號(hào)存在頻繁切換的室分站點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，采用A2+A5切換方案及低優(yōu)先級(jí)重選方案，復(fù)測(cè)后終端100%占用室分信號(hào)。減少了室內(nèi)外頻頻繁切換的現(xiàn)象，提升客戶感知。測(cè)試效果如圖11所示。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于城區(qū)場(chǎng)景，宏站信號(hào)較強(qiáng)導(dǎo)致對(duì)室內(nèi)邊緣區(qū)域有入傾現(xiàn)象，建議使用鄰區(qū)低優(yōu)先級(jí)小區(qū)重選方案和A2+A5切換方案避免頻繁切換及室內(nèi)長(zhǎng)期占用室外信號(hào)的現(xiàn)象。本文為優(yōu)化LTE室內(nèi)外頻繁切換提供了直觀的思路及快速的指導(dǎo)方案。