FDD LTE高話務(wù)場景保障方案淺析

金　勇　重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所高級工程師方志林　重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所碩士研究生在讀

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FDD LTE高話務(wù)場景保障方案淺析

金勇重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所高級工程師
方志林重慶郵電大學(xué)通信工程應(yīng)用研究所碩士研究生在讀

摘要對高話務(wù)場景保障的需求和難點(diǎn)進(jìn)行了分析，將高話務(wù)場景進(jìn)行了分類，針對每種場景特點(diǎn)給出了方案建議，同時(shí)還淺析了工程改造、網(wǎng)優(yōu)參數(shù)調(diào)整和開啟防高話務(wù)沖擊功能等方案，為高話務(wù)場景保障網(wǎng)絡(luò)性能和用戶體驗(yàn)提供一些參考思路。

關(guān)鍵詞高話務(wù)保障工程改造網(wǎng)優(yōu)參數(shù)調(diào)整防高話務(wù)沖擊

1　引言

FDD-LTE移動網(wǎng)絡(luò)較3G網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)勢在于為用戶提供更快、更好的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)。然而，無線小區(qū)資源是一個(gè)共享資源，同一個(gè)小區(qū)里，當(dāng)用戶數(shù)逐漸增多時(shí)，每個(gè)用戶獲得的速率將逐漸下降，用戶感知度也將隨之下降；當(dāng)用戶數(shù)超過系統(tǒng)容量時(shí)可能導(dǎo)致部分用戶無法接入，已接入用戶感知度極差。突發(fā)性高話務(wù)場景是指在節(jié)假日、重要活動、重大事件等特殊時(shí)間內(nèi)，用戶在某些場所大量的聚集，從而產(chǎn)生比平時(shí)高很多的話務(wù)。針對這種突發(fā)性高話務(wù)場景，在現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行中，技術(shù)人員必須根據(jù)不同的場景和話務(wù)模型，制定出不同的保障方案，來確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行和用戶感知的提升。

2　高話務(wù)場景保障需求分析

2.1重大會議與活動場景

●場景描述：國際、國家、省部級重要政府會議；客戶重大會議；客戶提出明確保障需求的會議；大型活動：大型演唱會、球賽、招聘會、交易會、展會、啤酒節(jié)以及大型地方性活動等。

●場景特性：該場景下，用戶數(shù)量方面雖然無法做到非常精確，但是至少可預(yù)估大致用戶數(shù)量，主要用戶行為也可以預(yù)知。

●場景保障：制定保障方案時(shí)，必須充分考慮系統(tǒng)容量和用戶感知度，尤其是VIP用戶的感知度，且需重點(diǎn)考慮會議活動休息期間集體同步接入、會議活動期間信息推送等業(yè)務(wù)場景的保障。

●場景覆蓋：由于絕大多數(shù)會議和活動均在室內(nèi)舉行，因此該場景下通常有室分覆蓋，制定保障方案時(shí)，需根據(jù)室分覆蓋特性，結(jié)合現(xiàn)場站點(diǎn)實(shí)際情況，來選擇切實(shí)可行的高話務(wù)保障方案。

2.2大量用戶聚集的特殊節(jié)日和時(shí)段場景

●場景描述：元旦、五一節(jié)、國慶節(jié)和春節(jié)等長假期間的機(jī)場、火車站、長途汽車站和港口等運(yùn)輸場所；清明節(jié)、中秋節(jié)、端午節(jié)等中國傳統(tǒng)節(jié)日期間的陵園、公墓、江灘、大型廣場等露天場所；情人節(jié)、七夕等節(jié)日期間的商業(yè)區(qū)購物場所、娛樂場所、大型廣場以及各大高校等地。開學(xué)季、高考季等特殊時(shí)段的大學(xué)、中學(xué)校園。

●場景特性：該場景下，用戶數(shù)量不可預(yù)估，用戶行為也各不一樣。

●場景保障：制定保障方案時(shí)，必須優(yōu)先考慮系統(tǒng)容量，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況盡可能地提升用戶感知度。

●場景覆蓋：該場景重點(diǎn)考慮室外宏站高話務(wù)的保障。

3　高話務(wù)場景保障難點(diǎn)分析

突發(fā)性高話務(wù)場景由于話務(wù)的突發(fā)性和巨量性，使得這些場所的覆蓋小區(qū)往往會出現(xiàn)大量的擁塞，從而影響用戶的通話質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)退服，甚至危及到網(wǎng)絡(luò)安全。因此，在制定保障方案時(shí)，不得不正視如下幾個(gè)難點(diǎn)：

●網(wǎng)絡(luò)評估工作量大：對高話務(wù)場景的準(zhǔn)確把握，需要細(xì)致詳細(xì)的評估工作，評估場景需要?jiǎng)澐指〉牧６确謩e考慮；在評估網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)時(shí)，要了解場景環(huán)境特點(diǎn)、用戶群體、業(yè)務(wù)類型，綜合考慮多種因素才能準(zhǔn)確估算容量，制定符合實(shí)際情況的解決方案。

●業(yè)務(wù)需求量大：室內(nèi)場景，如果要保證覆蓋質(zhì)量和容量，不可避免地要使用室分系統(tǒng)，但針對大容量業(yè)務(wù)需求的場景（如會議室、宴會廳、體育場等），從一開始規(guī)劃建設(shè)時(shí)，就應(yīng)該考慮到容量需求，通過室內(nèi)外基站協(xié)同、多小區(qū)拆分、微基站布屬、多載波擴(kuò)容等手段，確保話務(wù)多吸收。在核心網(wǎng)上還可以通過臨時(shí)多用戶限速，以確保大多數(shù)用戶的感知。

●信號復(fù)用難度大：由于覆蓋場景的面積過于集中，且展館或會場內(nèi)隔斷較少，小區(qū)覆蓋的控制難度極大。當(dāng)目標(biāo)覆蓋區(qū)域小區(qū)越多則小區(qū)之間的干擾就越大，從而導(dǎo)致每小區(qū)的業(yè)務(wù)容量和質(zhì)量均下降。

●頻率資源有限：目前，中國電信有1.8/2.1G兩個(gè)FDD LTE頻點(diǎn)和2.6G的TD LTE頻點(diǎn)，而中國聯(lián)通只有1.8G的FDD LTE和2.6G的TD LTE頻點(diǎn)。

4　高話務(wù)場景保障方案

高話務(wù)場景的保障工作需要對現(xiàn)網(wǎng)狀況與需求有基本了解，并結(jié)合場景特點(diǎn)、用戶特點(diǎn)、現(xiàn)網(wǎng)資源等，制定符合實(shí)際情況的解決方案。規(guī)劃評估要立足于現(xiàn)網(wǎng)，主要從覆蓋與容量兩方面考慮。

為更好地制定合理的保障方案，解決方案要與場景匹配，本文將高話務(wù)場景進(jìn)行了細(xì)分，根據(jù)規(guī)模最終歸納為：大型場景、中型場景、小型場景。以下分別就場景特點(diǎn)與可選的解決方案進(jìn)行描述。

4.1大型場景

常見于大型體育館、大型演唱會、美食節(jié)、機(jī)場、火車站、高校、大型運(yùn)動會等，此類場景對社會影響意義較大，人數(shù)規(guī)模10000人以上。

（1）場景特點(diǎn)

●建筑面積較大，容納人數(shù)多。

●結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間寬闊，不同時(shí)段，用戶集中在不同區(qū)域，話務(wù)峰值區(qū)域會隨之改變。

●用戶類型多，業(yè)務(wù)類型豐富。

●話務(wù)突發(fā)性高，而在平時(shí)非活動時(shí)間則為閑置狀態(tài)，話務(wù)呈現(xiàn)忽高忽低的狀態(tài)。

●數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求量大，大型場館中，用戶習(xí)慣在大型賽事、文藝匯演、休閑娛樂等活動中進(jìn)行信息業(yè)務(wù)交流，且用戶終端總體較高檔，用戶上網(wǎng)、視頻等大流量業(yè)務(wù)多。

（2）解決方案

●對大型場景要有明確的分區(qū)規(guī)劃，根據(jù)用戶行為特點(diǎn)差異化覆蓋策略，同時(shí)考慮總體用戶感知，保證連續(xù)覆蓋，保證熱點(diǎn)區(qū)域容量。

●根據(jù)容量需求精細(xì)劃分小區(qū)，采用窄波束天線精確覆蓋，有效降低重疊覆蓋區(qū)域。

●合理評估當(dāng)前容量需求，采用超級小區(qū)技術(shù)，根據(jù)需要合并小區(qū)，減少干擾，考慮用戶增長的情況，可考慮小區(qū)分裂。

●一般室內(nèi)可以考慮改造利舊室分系統(tǒng)?！馭mallCell或微站快速部署補(bǔ)充覆蓋?！耦l率資源充足時(shí)，考慮多載波擴(kuò)容?！駟?雙通道異頻擴(kuò)容。

4.2中型場景

常見于一般的演唱會、商場、汽車站、初高中學(xué)校、縣區(qū)級露天體育館。場景建筑特點(diǎn)相對簡單，人數(shù)規(guī)模為3000～10000。

（1）場景特點(diǎn)

●場景有封閉型、半封閉型、開放型建筑。

●場景結(jié)構(gòu)相對簡單，不需要分片區(qū)考慮用戶的流動性。

●室外宏站能滿足大部分區(qū)域的覆蓋。

●話務(wù)忙閑差異極大。

（2）解決方案

●評估考慮話務(wù)峰值時(shí)的容量需求，根據(jù)用戶分布劃分小區(qū)。

●場館內(nèi)部，重點(diǎn)考慮觀眾席，考慮精細(xì)，規(guī)劃小區(qū)；學(xué)校、車站需要考慮宏站協(xié)同覆蓋，采用微站，Small Cell補(bǔ)充覆蓋。

●改造傳統(tǒng)室分，考慮雙通道建設(shè)方案。

●靈活選取天線：觀眾席應(yīng)采用窄波束矩形天線，控制外泄，控制越區(qū)覆蓋；功能區(qū)域一般采用全向吸頂天線；電梯區(qū)域一般采用定向板狀天線或?qū)?shù)周期天線進(jìn)行覆蓋。

4.3小型場景

常見展廳、會議中心、影院、客戶集團(tuán)會議等，此類型保障級別高，雖規(guī)模較小但是用戶對業(yè)務(wù)速率要求高，一般在3000人以內(nèi)。

（1）場景特點(diǎn)

●中高檔用戶多，終端類型豐富，對業(yè)務(wù)速率要求高，用戶上網(wǎng)、視頻等大流量業(yè)務(wù)多。

●大多為室內(nèi)封閉型，墻體遮擋嚴(yán)重，室外宏站不能完全滿足覆蓋。

●內(nèi)部空間開闊，室內(nèi)頂部較高。

（2）解決方案

●針對用戶的業(yè)務(wù)類型，根據(jù)評估相關(guān)指標(biāo)要求，考慮高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對應(yīng)忙時(shí)的速率，計(jì)算需求小區(qū)數(shù)。

●重點(diǎn)區(qū)域的用戶充分考慮容量余量。

●采用微站、Small Cell等快速部署提升容量。

●對于有DAS系統(tǒng)覆蓋的場景，可以評估改造。

●靈活選取天線類型，適應(yīng)覆蓋區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)與用戶特點(diǎn)。

圖1　宏站超級小區(qū)拆分后組網(wǎng)方案

圖2　室分超級小區(qū)拆分組網(wǎng)方案

5　其他保障方案建議

5.1工程改造方案

現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)若經(jīng)現(xiàn)場評估認(rèn)為無法滿足預(yù)估的突發(fā)性高話務(wù)場景需求或無法保證用戶感知度時(shí)，建議對覆蓋區(qū)域站點(diǎn)進(jìn)行工程改造擴(kuò)容，通常可以采用拆分超級小區(qū)（圖1/2）、增加小區(qū)、增加站點(diǎn)等方式來增加網(wǎng)絡(luò)容量，以滿足高話務(wù)場景需求。對于有頻率資源的，同時(shí)可以進(jìn)行雙/多載波擴(kuò)容、異頻同覆蓋等方式來增加網(wǎng)絡(luò)容量。

工程改造方案優(yōu)點(diǎn)是直接提升網(wǎng)絡(luò)容量，缺點(diǎn)是需要進(jìn)行工程改造，工作量大、可能引入干擾。建議應(yīng)用于重大會議中與會人數(shù)多、客戶感知度要求高的情況，工程改造條件許可時(shí)，也可應(yīng)用于大型紀(jì)念活動或會導(dǎo)致大量用戶聚集的特殊節(jié)日和活動場景。

5.2網(wǎng)優(yōu)參數(shù)調(diào)整方案

為保證現(xiàn)網(wǎng)更優(yōu)覆蓋和更合理的分擔(dān)負(fù)荷，可以對現(xiàn)場進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整，如調(diào)整室分小區(qū)超級小區(qū)配置來提升網(wǎng)絡(luò)容量，調(diào)整宏站小區(qū)方向角、下傾角來減少干擾，調(diào)整雙/多載波、同覆蓋小區(qū)測量參數(shù)來提前分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。

該方案的前提是保障覆蓋區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋已具備雙/多載波、同覆蓋小區(qū)或超級小區(qū)，可以與工程改造方案配合使用。其優(yōu)點(diǎn)是工作量較少，缺點(diǎn)是如果現(xiàn)網(wǎng)不具備調(diào)整條件則需先進(jìn)行工程改造。

5.3開啟防高話務(wù)沖擊功能方案

為避免同一時(shí)刻的大量用戶主叫和被叫，可在覆蓋區(qū)域小區(qū)開啟尋呼防沖擊功能和接入防沖擊功能，并酌情調(diào)整防護(hù)等級，以避免在高話務(wù)場景下所有用戶同時(shí)接入小區(qū)產(chǎn)生大量信令沖擊基站單板CPU、內(nèi)存處理能力極限，從而降低已接入用戶的感知度。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于有效防止大量用戶同時(shí)接入對基站設(shè)備產(chǎn)生沖擊，缺點(diǎn)是可能拉長小區(qū)中用戶的尋呼周期和接入周期。

6　結(jié)束語

高話務(wù)保障方案較多，應(yīng)用于不同場景，其優(yōu)劣勢各不相同，制定保障方案時(shí)，建議從效用與感知、實(shí)施難易度和應(yīng)用優(yōu)先級這3個(gè)維度來綜合評估各個(gè)方案的情況，各項(xiàng)目應(yīng)該根據(jù)自身實(shí)際特點(diǎn)和現(xiàn)場情況酌情選擇適合的保障方案。

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Analysis on the Support Scheme of FDD LTE High Traffic Scene

AbstractNeeds and difficulties of high traffic support scheme are analyzed，according to the classification of high traffic scenes，for each scene features gives the proposal，at the same time，also analyzes the scheme of the project，the adjustment of the network parameters，and the opening of the high traffic impact，provide some reference ideas for the high traffic scene to protect the network performance and user experience.

Key wordshigh traffic support，engineering reconstruction，network optimization parameter adjustment，high traffic impact