雙載波同覆蓋負(fù)載均衡1209

1、TD-LTE雙載波同覆蓋負(fù)載均衡1. 問(wèn)題的提出目前北京移動(dòng)計(jì)劃對(duì)于熱點(diǎn)區(qū)域的室內(nèi)站點(diǎn)使用雙載波(2330MHz/2360MHz)同覆蓋的方式以達(dá)到提高用戶(hù)速率的要求。根據(jù)該要求需要驗(yàn)證我們的雙載波同覆蓋負(fù)載均衡功能，提供可執(zhí)行雙載波覆蓋方案。2. 負(fù)載均衡概述負(fù)荷均衡，是用來(lái)平衡小區(qū)間、頻率間和無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)之間的負(fù)荷。此功能可以平衡整個(gè)系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此功能是根據(jù)服務(wù)小區(qū)和其鄰區(qū)負(fù)荷狀態(tài)合理部署小區(qū)運(yùn)行流量，并有效地使用系統(tǒng)資源，以提高系統(tǒng)的容量和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性2.1 負(fù)載均衡觸發(fā)機(jī)制目前雙載波同覆蓋的負(fù)載均衡是以PRB利用率為條件觸發(fā)的，當(dāng)一個(gè)小區(qū)的負(fù)荷PRB利用率達(dá)到70

2、%時(shí)，且鄰區(qū)PRB利用率低于65%，負(fù)荷均衡功能將被啟動(dòng)。1. PRB利用率計(jì)算公式公式1、Cell-DlNgbrTotalPBR < Cell-DlNgbrTotalThroughput時(shí)， PRB利用率計(jì)算公式為：公式2、Cell-DlNgbrTotalPBR >= Cell-DlNgbrTotalThroughput時(shí)，PRB利用率計(jì)算公式為： （Cell-DlPrbUsedNgbr + Cell-DlPrbUsedGbr）/ dwDlTotalAvailRB其中：Cell-DlNgbrTotalPBR：小區(qū)下行NGBR業(yè)務(wù)PBR（Private Bit Rate，單用戶(hù)保障

3、速率）總和Cell-DlNgbrTotalThroughput：小區(qū)下行總吞吐量Cell-DlPrbUsedNgbr：下行NGBR業(yè)務(wù)占用的PRB個(gè)數(shù)dwDlTotalAvailRB：下行總共可用的RB個(gè)數(shù)Cell-DlPrbUsedGbr：下行GBR業(yè)務(wù)占用的PRB個(gè)數(shù)現(xiàn)網(wǎng)中默認(rèn)建立的承載均為NGBR業(yè)務(wù)，所以以NGBR為例進(jìn)行計(jì)算：1）當(dāng)小區(qū)中10個(gè)UE（均為NGBR業(yè)務(wù)），單用戶(hù)保障速率為4M，小區(qū)總的吞吐量為50M時(shí)，小區(qū)RB占用率為100%時(shí)：10*4M<50M，適用于公式1,，該小區(qū)PRB利用率=4*10/50*100%+0*100%=80%2)當(dāng)小區(qū)中有10個(gè)UE（均為NG

4、BR業(yè)務(wù)），單用戶(hù)保障速率為4M，小區(qū)吞吐量為20M，小區(qū)RB占用率為20%時(shí)：10*4M>20M,適用于公式2，該小區(qū)PRB利用率為=NGBR業(yè)務(wù)RB利用率（20%）+GBR業(yè)務(wù)RB利用率（0%）=20%2. 目前調(diào)度的算法為比例公平。2.2 負(fù)載均衡獲取目標(biāo)UE的方法負(fù)荷均衡模塊按照以下條件來(lái)選擇和排序UE列表：1. UE具有異頻切換的能力；2. UE占用的PRB數(shù)和基本優(yōu)先級(jí)；3. 占用PRB數(shù)較多和基本優(yōu)先級(jí)較低的UE排在UE列表的前邊。具體的選擇排序細(xì)節(jié)如下：1. 選擇具有異頻切換能力的UE。2. 按照UE基本優(yōu)先級(jí)，排出隊(duì)列A。隊(duì)列A按照低優(yōu)先級(jí)的UE在前，高優(yōu)先級(jí)的UE在后

5、的順序排列。根據(jù)在隊(duì)列A中的位置為每個(gè)UE生成一個(gè)序列值NumA，例如，某個(gè)UE在隊(duì)列A中位于隊(duì)列的第5個(gè)，則該UE的NUM_A值即為5。3. 按照UE PRB調(diào)度數(shù)目（測(cè)量階段的計(jì)算值），排出隊(duì)列B。隊(duì)列B按照當(dāng)前負(fù)荷均衡執(zhí)行周期到達(dá)時(shí)刻，各個(gè)UE的PRB調(diào)度數(shù)目，從大到小進(jìn)行排列。根據(jù)在隊(duì)列B中的位置為每個(gè)UE生成一個(gè)序列值NumB，例如，某個(gè)UE在隊(duì)列B中位于隊(duì)首的第10個(gè)，則該UE的NUM_B值即為10。4. 使用PRB隊(duì)列權(quán)重因子ucPRBQueueWeight（PRB隊(duì)列權(quán)重因子，值為0.7）對(duì)NUM_A和NUM_B進(jìn)行加權(quán)，生成序列值NUM，NUM = NUM_A ×

6、( 1 ucPRBQueueWeight ) + NUM_B × ucPRBQueueWeight。5. 根據(jù)序列值NUM從低到高的次序?qū)E進(jìn)行排序，選擇Num值最小的UE進(jìn)行切換，特別地，如果兩個(gè)UE的Num值相同，則選擇NumB值大的UE。UE滿(mǎn)足如下條件時(shí)，不應(yīng)該被選進(jìn)UE列表：1. UE切換服務(wù)小區(qū)的時(shí)間沒(méi)有超過(guò)2分鐘；2. UE有緊急呼叫業(yè)務(wù)。3. 測(cè)試情況匯總本次測(cè)試使用了9部UE，驗(yàn)證了三種場(chǎng)景：?jiǎn)斡脩?hù)保障速率為8M的情況下的負(fù)荷情況（PRB利用率）、單用戶(hù)保障速率4M情況下的小區(qū)負(fù)荷情況（PRB利用率）、單用戶(hù)保障速率為4M情況下的負(fù)載均衡情況圖表 1 不同單用戶(hù)保

7、障速率下的小區(qū)負(fù)荷情況（PRB利用率）UE均分布在好點(diǎn)：SINR>20dBUE1UE2UE3UE4UE5UE6UE7UE8UE9隨機(jī)接入236023602360236023602330233023302330下載速率8.112.812.910.312.712.5812.30小區(qū)吞吐量56.8Mbps32.8Mbps單用戶(hù)保障速率8MPRB利用率：70.42%PRB利用率：100%單用戶(hù)保障速率4MPRB利用率：35.21%PRB利用率：50%圖表 2 單用戶(hù)保障速率為4M情況下的負(fù)載均衡情況SINR<10dBSINR>20dBUE1UE2UE3UE4UE5UE6UE7UE8U

8、E9初始接入233023302330233023302330233023302330負(fù)載均衡前2.91.647.48.58.77.38.80負(fù)載均衡后4.65.46.49.711.929.110.512.204M保障速率負(fù)載均衡前負(fù)載均衡后2330吞吐量49.20 59.70 2330PRB利用率73.17 40.20 2360吞吐量0.00 39.10 2360PRB利用率0.00 30.60 4. 測(cè)試分析在單用戶(hù)保障速率為8M的情況下，兩個(gè)小區(qū)都很容易達(dá)到負(fù)載均衡的門(mén)限（PRB利用率:70%）。兩個(gè)小區(qū)負(fù)荷都比較高的情況下，不發(fā)生負(fù)載均衡在保障速率為4M的情況下，通過(guò)調(diào)整終端位置觸發(fā)負(fù)載均衡后，總的吞吐量提升200%，提升效果顯著5. 后續(xù)建議室內(nèi)分布系統(tǒng)同頻干擾較小，信號(hào)較純凈，室內(nèi)雙流的話(huà)，單小區(qū)平均吞吐量為50M。在這種情況下，如果單用戶(hù)保障帶寬為8M的話(huà)，單小區(qū)5個(gè)用戶(hù)同時(shí)做下載的話(huà)會(huì)觸發(fā)負(fù)載均衡；單用戶(hù)保障速率為4M的話(huà)，單小區(qū)9個(gè)用戶(hù)同時(shí)做下載的話(huà)會(huì)觸發(fā)負(fù)載均衡。用戶(hù)同時(shí)做業(yè)務(wù)相對(duì)于同時(shí)在線(xiàn)用戶(hù)如果比例為20%的話(huà)，那我們?nèi)绻O(shè)置為8M