基于不同頻段的無線網業務分層方案研究

孫大鵬

摘要：通信運營商建設了多個頻段的網絡，使得網絡承載的業務逐漸變得多種多樣。文章以實施VoLTE語音和數據分層方案，并分析實施效果為例，結合當前對5G多頻段、多類型業務的思考，提出了不同頻段承載不同類型業務，以取得最佳用戶感知體驗的指導性意見，該意見能為今后無線網業務承載優化指明方向．

關鍵詞：網絡頻段：業務分層：無線網：通信

中圖分類號：TP393

文獻標志碼：A

0 引言

Band38（ Band41）、Band39、Band40共130 MHz帶寬是中國移動4G主用的頻率資源，隨著網絡技術的發展．5G網絡在4G網絡發展的基礎上也開始在n41、n79以及廣電的n28頻段上部署。不同頻段的頻率差異較大，特性不同，各種通信業務對承載網絡的需求也不盡相同。如何充分利用不同的頻段特性承載合適的通信業務，給用戶帶來最優的使用感知，亟須制定相應的策略并加以實施。

5G三頻段建網尚處于初期階段，并且同時支持三頻段的終端較少，導致需要通過更多的數據輔助分析。筆者以青島移動4G無線網基于不同頻段承載不同類型業務的研究結果展開探討。

青島移動在建設4G網絡時，考慮到業務容量和深度覆蓋的需求，使用了3個頻段[1]，各頻段主要定位如下。

D頻段：60 MHz帶寬，容量較高，同時覆蓋道路和居民區：

F頻段：30 MHz帶寬，穿透能力強，覆蓋廣，用于居民區的深度覆蓋：

E頻段：40 MHz帶寬，主要用于室內覆蓋。

2017年，移動公司開通VoLTE業務[2]后，部分用戶對這項業務的體驗較差，反饋通話時語音信號出現吞字、斷續的情況?；诖耍夹g人員將話務量Erl>1且數據包丟包率>1%定義為承載VoLTE業務的高丟包基站小區，從VoLTE高丟包小區指標統計，網絡中存在大量的高丟包小區，同用戶反映的通話體驗差問題相吻合。

基于表1數據對VoLTE高丟包小區進行分析可以發現：占用F頻段的VoLTE小區高丟包數量比例遠高于占用D頻段和E頻段VoLTE小區的比例。F頻段雖然覆蓋能力強，但易受到大氣波動等外部環境因素干擾，通話質量較差。因此在D頻段小區和F頻段小區重疊覆蓋的區域，要想改善VoLTE質量，必須對D頻段和F頻段的業務占用進行策略控制。

1 基于D頻段和F頻段不同頻段對語音和數據業務分層

1.1 數據和語音基于雙頻網上的業務分層策略

技術人員在對VoLTE語音業務和數據業務特性進行分析研究后發現：網頁瀏覽、視頻等數據業務對無線網的丟包不敏感，但VoLTE語音業務對丟包無法接受。結合上述對F頻段丟包率高的分析，技術人員提出了對數據業務和VoLTE語音業務進行分載波承載的策略[3]。

數據業務和VoLTE業務分載波承載的基本思路為：在D頻段和F頻段重疊覆蓋的區域內，F頻段弱場的用戶在執行起呼VoLTE業務時，數據業務會遷轉到D頻段，而在D頻段非弱場的用戶起呼VoLTE業務時，數據業務不做向F頻段的切換：對于用戶發起的數據業務，系統應充分發揮F頻段穿透覆蓋能力強的優勢，在D頻段的弱場，F頻段負責承載數據業務。

為實現此功能，筆者經過多次嘗試和研究，對網絡參數設定如下：

（1）設定VoLTE業務小區（D頻段小區）與數據業務小區（F頻段小區）互為鄰區，開啟基站小區ServiceTriggeredMobility功能。

（2）當終端發起業務時，通過oci權值判斷是否發起的業務為VoLTE業務，若為VoLTE且服務的小區是優選目標的頻段（D頻段）．則終端在此小區駐留，直到業務全部結束；若服務的小區是F頻段，且信號強度低于門限值（門限值可靈活設置），則啟動基于異頻的測量，把發起VoLTE業務的終端切換到D頻段小區上。

（3）當VoLTE業務完成后，終端可以切換回優選數據業務小區（F頻段），也可繼續駐留在當前VoLTE小區（D頻段）。

（4）根據oci判斷終端發起的業務為數據業務，按照D頻段和F頻段的信號強度進行切換。

筆者對F頻段和D頻段小區進行參數設置具體如下：

（I）F頻段小區的參數設置。

set．ala2 SearchThresholdRsrp

-83 //F信號電平低于-83dBm時啟動異頻的測量

set EUtran FreqRelation=38544 inter FreqMeasType l //F切換到F設為A3切換

set EUtran FreqRelation=38400 inter FreqMeasType 1／／F切換到F設為A3切換

set EUtran FreqRelation=37900 inter FreqMeasType 0／／F切換到D設為A5切換

set EUtran FreqRelation=38098 interFreqMeasType 0／／F切換到D設為A5切換

set

Optional

FeatureLicense

=

ServiceTriggeredMobility feature

State

1

//打 開ServiceTriggeredMobility功能

set UE Meas Control=1.Report ConfigA5=l a5Thresholdl Rsrp -110／／源小區的A5門限

set UE Meas Control=1，Report ConfigA5=la5Threshold2 Rsrp -120／／目標小區的A5門限

set QciProfile Predefined = qci9 measReportConfigParams a5 Thresholdl RsrpOffset= 18／／設置對數據業務A51參數偏置

set QciProfile Predefined = qcil

measReportConfigParams a5 Thresholdl RsrpOffset= 50／／設置VoLTE業務的A51參數偏置

（2）D頻段小區的參數設置。

set EUtran Freq Relation= 38544 inter FreqMeasType 0／／D切換到F設為A5切換

set EUtran Freq RelaLion= 38400 inler FreqMeasType 0廠／D切換到F設為A5切換

set Report Config A5=l a5 Thresholdl Rsrp -104／／設置源小區的A5參數

set Report ConfigA5=1 a5 Threshold2 Rsrp -92／／設置目標小區A5參數

set EUtran Freq Relation= 38544 voice Prio -l／／檢測到VoLTE業務時，關閉D到F的測量

set EUtran Freq Relation= 38400 voice Prio -1／／檢測到VoLTE業務時，關閉D到F的測量

1.2 基于D/F不同頻段的數據和語音分層策略結果驗證

技術人員首先對青島移動現網的一個VoLTE質差小區——服裝中轉基站及該站周邊的鄰區開通相關功能。

開通功能后，技術人員統計得到該小區覆蓋范圍內的VoLTE業務高丟包的用戶數量由72戶下降至18戶，高丟包用戶數的占比由19%下降到5.31%：MOS3.0差點數量由65次下降到7次．MOS值大于3.0的占比提升了8.96%。同時周邊基站小區的VoLTE業務丟包指標保持穩定，無明顯的變化。小區開通功能前后的VoLTE業務指標和MOS指標對比詳如表2所示。

在進行單個小區的效果驗證之后，技術人員進行了擴大規模的驗證，具體操作是選定F頻段TOP質差VoLTE小區開通分層功能。技術人員共選取了32處F頻段的VoLTE質差站點和340個D頻段的鄰區站點，開通相應功能并觀察指標情況。開通分層功能前后VoLTE的指標情況對比如圖1所示。

對比分層策略實施前后的VoLTE流量、VoLTE用戶數、VoLTE高丟包小區占比以及MOS3.0占比指標，可看出：

（1）D頻段的VoLTE業務流量占比和用戶數的占比明顯提升，有效實現了VoLTE業務從F頻段到D頻段的遷移目的[3]：

（2） VoLTE業務KPI指標正常，無明顯變化，開啟該功能后對現網其他指標無不良影響：

（3）技術人員合理設定F頻段和D頻段的切換門限值后，無線網調整區域的VoLTE業務量出現明顯增長，并未因策略實施影響業務量，而是激發了潛在業務量。

2 不同頻段承載不同業務相應策略的進一步應用

試點D頻段和F頻段分層承載VoLTE語音和數據業務取得較好效果后，在山東移動全省進行了推廣，提升了VoLTE語音業務質量和用戶感知。

中國電信在開通VoLTE語音和VoLTE視頻業務時，使用了800 M頻段，但由于800 M頻段僅有11MHz帶寬，語音和視頻業務共用該頻段，業務量較高時，視頻業務帶寬不足，會出現卡頓、花屏。中國電信將VoLTE視頻業務分層至1.8 G和2.1 G頻段，解決了帶寬不足對視頻業務的影響問題。

3 結語

當前．5G 700 M頻段已在移動現網啟用，700 M類似于TDD-LTE的F頻段，穿透力強，覆蓋能力大，但帶寬窄，受外界干擾大，因此一方面可以考慮將700M弱場的VONR業務遷移至2.6 G和4.9 G．以確保VONR質量。另一方面，將4G和5G網絡長期并存，將TDD-LTE、FDD-LTE和5G多個頻段同時使用，考慮到語音、高清視頻、直播、智能家居、無人駕駛等不同類型業務對無線網帶寬、時延、丟包率的要求各不相同，技術人員需要根據業務特性和頻段的優缺點，采用不同的思路制定策略。在下一步的研究計劃中，筆者將通過5G網絡中的5QI參數權值結合不同頻段切換門限值的設定，結合4G網的業務分層策略讓最適配的頻段承載相應業務，充分發揮運營商多頻段的資源優勢，確保各種類型業務的用戶體驗最優。

參考文獻

[1]劉毅，蔡鵬，孫春彬．高速場景下TD -LTE組網方式優化研究[J]．移動通信，2013（17）：28-29．

[2]江林華．LTE語音業務及VoLTE技術詳解[M]．北京：電子工業出版社．2016．

[3]孫大鵬，馬昕．VoLTE語音與數據分層策略[J]．山東通信技術，2017（3）：18-20．

（編輯傅金睿）