1 NB-IoT組網介紹

NB-IoT技術是基于200 kHz窄帶頻譜的系統(tǒng)，實際有效帶寬是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、零散頻譜的獨立部署、LTE的inband和Guardband部署。目前NB-IoT系統(tǒng)架構圖如圖1所示。

圖1 NB-IoT系統(tǒng)網絡結構

2 某市NB-IoT與LTE網絡融合建設方案

2.1 無線側（天線、RRU以及BBU）組網

某市現網NB-IoT站點均為“GSM載波Refarming”方式部署，這些站點一部分與現網LTE站點共用BBU，另一部分為新增加BBU設備，但NB-IoT站點的RRU設備和天線設備均需要新增。如圖2、圖3所示。

圖2 NB-IoT小區(qū)物理單板拓撲關系（一）

圖3 NB-IoT小區(qū)物理單板拓撲關系（二）

2.2 核心網組網

當前，本市核心網采用融合組網方案，全網的NBIoT站點都掛靠在MME POOL5下,與LTE站點共同使用（此MME POOL現網的LTE也在使用）。

3 某市NB-IoT融合建設對LTE網絡切換的影響

由于某市的NB-IoT專有核心網建設未建設完成，現階段暫時采用NB與LTE共用MME的過渡方案，目前全網的NB-IoT站點都掛靠在MME POOL5下，與LTE站點共同使用。這樣，在NB-IoT站點與LTE站點共BBU建設但配置歸屬于不同MME POOL的情況下，其他LTE站點向與NB-IoT共站的LTE站點發(fā)起跨POOL切換時會發(fā)生POOL歸屬混淆（即跨POOL會發(fā)起X2切換請求，將NB-IoT借用的POOL5錯認為自己LTE的POOL5），引起跨POOL切換失敗。

2018年元旦后加快NB-IoT站點建設，POOL5邊界站點開通后，出現同站LTE站點切換失敗嚴重（包括傳統(tǒng)的LTE數據業(yè)務切換和Volte業(yè)務切換），每天新增LTE切換失敗數高達100多萬次。如圖4所示。

圖4 NB-IoT站點激活后LTE切換失敗次數圖

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

結合優(yōu)化實踐，LTE跨POOL站點鄰區(qū)不進行X2切換（只能進行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POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法：定義此類問題站點（即NB-IoT與LTE共BBU融合建設，且屬于POOL5邊界的站點）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。

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

4.1 創(chuàng)新方法驗證

理論源于實踐，下面結合對“環(huán)湖路西D-HLH”站點由于開通NB-IoT小區(qū)導致小區(qū)LTE切換失敗問題的分析、定位、優(yōu)化，對“NB-IoT融合建設POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法合理性進行驗證。

4.1.1 問題描述

日常TOP小區(qū)監(jiān)控發(fā)現：“環(huán)湖路西D-HLH”站點小區(qū)01月07日開始切入失敗次數較多，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。問題小區(qū)切入性能指標如表1所示。

表1 “環(huán)湖路西D-HLH”站點小區(qū)切換指標

4.1.2 原因分析

對周邊LTE小區(qū)，環(huán)湖路南D-HLH-3、實驗小學D-HLH-2、大冚墟三街D-HLH-2、大冚墟三街D-HLH-1等進行切換對核查發(fā)現：以上4個LTE小區(qū)向“環(huán)湖路西D-HLH”站點小區(qū)兩兩小區(qū)切換出準備失敗嚴重，部分小區(qū)準備失敗達到1 400次/每天。周邊小區(qū)切換對指標統(tǒng)計如表2所示。

環(huán)湖路南D-HLH、實驗小學D-HLH、大冚墟三街D-HLH三個站點TAC為9799（歸屬POOL5），環(huán)湖路西D-HLH站點TAC為10255（歸屬POOL4）、共BBU建設的NB-IoT站點的MME為POOL5，這樣以上3個LTE站點向與NB-IoT共站的LTE站點發(fā)起跨POOL切換時會發(fā)生POOL歸屬混淆（會把POOL5的NB站點MME當成是與自相同的MME，這樣就會跨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

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

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

4.1.3 調整方案

在1月8下午將周邊3個LTE站點：環(huán)湖路南D-HLH、實驗小學D-HLH、大冚墟三街D-HLH進行X2切換黑名單設置（禁止三個站點在進行LTE業(yè)務時與跨POOL的“環(huán)湖路西D-HLH”站點進行X2切換，只能進行S1切換）。

4.1.4 優(yōu)化效果

1月8下午對周邊3個站點：環(huán)湖路南D-HLH、實驗小學D-HLH、大冚墟三街D-HLH完成向跨POOL站點“環(huán)湖路西D-HLH”的X2切換黑名單設置后，目標站點“環(huán)湖路西D-HLH”小區(qū)切入指標恢復正常，達到調整效果。詳細對比指標，如表3所示。

表3 方案調整前/后“環(huán)湖路西D-HLH”站點切入指標對比

4.2 創(chuàng)新方法應用

現網在POOL5(NB-IoT站點暫時借用MME POOL5)邊界共建設301個NB-IoT站點，這些與現網LTE共BBU建設的站點將會出現“LTE切換成功率”和“Volte切換成功率”指標惡化問題，必將影響相關小區(qū)下的4G用戶的數據業(yè)務和Volte業(yè)務感知。POOL5邊界NB-IoT站點分布，如圖7所示。

圖7 POOL5邊界NB-IoT站點分布圖

綜上，在NB-IoT專屬核心網完成前，需要對這個301站點進行“NB-IoT融合建設POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法推廣應用，使POOL邊界的切換全部使用S1切換，提升LTE站點小區(qū)切換成功率、改善4G用戶感知。

5 NB-IoT融合建設POOL邊界X2切換規(guī)避方法推廣

1月8日至1月10日優(yōu)先對第一批POOL5邊界的51個站點，進行“NB-IoT融合建設POOL邊界X2切換規(guī)避”創(chuàng)新方法推廣應用（即在POOL5邊界、與LTE共用BBU的NB-IoT進行X2切換黑名單設置）。此外，在隨后的第一季度中共推廣應用301個站點。詳細推廣應用規(guī)模，如圖8所示。

圖8 “NB-IoT融合建設POOL邊界X2切換規(guī)避”應用情況

通過第一批推廣站點參數調整后，全網（網管5）LTE切換成功率指標由99.60%提升至99.71%，LTE切換失敗次數下降約100萬次/每天；Volte切換成功率指標由99.74%提升至99.80%，優(yōu)化效果明顯，達到預期應用目標。網管詳細切換成功率指標對比，如圖9、圖10所示。

圖9 第一批推廣應用效果（一）

圖10 第一批推廣應用效果（二）

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