高低频LTE网络语数分层组网策略研究

第50卷 第12期2017年12月通信技术Communications TechnologyVol.50 No.12Dec.2017·2765·doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2017.12.022高低频LTE网络语数分层组网策略研究*彭东升，王 毅，胡 靖（中国电信股份有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230031）摘 要：随着中国电信CDMA网络频率重耕和LTE网络发展，800 MHz承载的LTE低频网络建设为网络深度覆盖带来了曙光。

LTE低频网络相对于高频网络有着不可估量的优势，但同时也加深了网络结构的复杂度。

探索中国电信1.8 GHz和800 MHz高低频4G网络组网下VoLTE语音和数据业务的组网策略，巩固低频网络优势基础上，强化网络性能和客户感知。

采用VoLTE分层组网策略，在呼叫建立后推送到指定的频段，并保证在通话过程中一直在该频段内进行切换，进而提升VoLTE用户体验MOS值，同时改善网管PDCP层丢包率指标。

关键词：LTE；VoLTE；MOS值；4G中图分类号：TN92 文献标志码：A 文章编号：1002-0802(2017)-12-2765-06 Hierarchical Network Planning Strategy for High and Low Frequency LTENetworksPENG Dong-sheng, WANG Yi, HU Jing(Anhui Branch, China Telecom Co., Hefei Anhui 230031, China)Abstract: With the development of China Telecom CDMA network, frequency tilling and LTE network, 800MHz LTE low frequency network construction brings the flush of hope to the network deep-coverage. LTE low-frequency network has an immeasurable advantage over high-frequency network, but also increases the complexity of network structure. The network planning strategy of VoLTE voice and data services under the networking of China Telecom 1.8 GHz and 800 MHz high and low frequency 4G networks is explored. On the basis of consolidating the advantages of low frequency network, the network performance and customer perception are strengthened. VoLTE layered network strategy is adopted, in order to push the call to some specified frequency band after it is established, and also ensure that the switching is done in this band during the call. And then the MOS value of VoLTE user experience is enhanced, and the packet loss rate index of network management PDCP layer improved.Key words: LTE; VoLTE; MOS Value; 4G0 引 言中国电信800 MHz LTE网络重耕后，中国电信网络出现多层组网结构。

在不分层情况下，网络资源占用混乱，不能充分发挥低频优势。

众所周知，VoLTE语音对覆盖的要求高于数据网络。

VoLTE网络覆盖要至少高于数据业务3 dB。

由于不同频率衰减强弱不同，低频信号衰减要比高频信号衰减小，因此让VoLTE用户占用低频网络，将明显发挥网络优势。

本文旨在通过互操作和分层操作优化网络结构，进一步发挥频率优势，取得网络性能和用户感知的进一步提升。

1 高低频LTE覆盖差异由于频率的不同，网络覆盖上信号衰减的程度* 收稿日期：2017-08-19；修回日期：2017-11-06 Received date:2017-08-19;Revised date:2017-11-06·2766·通信技术 2017年也明显不同。

频率自由空间损耗，指的是电磁波在空气中传播时的能量损耗，电磁波在穿透任何介质时都会有损耗[1]。

自由空间损耗为： 空间损耗20lg 20lg 32.4F D =++（1）其中F 为频率，单位为MHz；D 为距离，单位为km。

在同一位置上（D 相同），空间损耗值随频率F 值的增大而增大，如图1所示。

图1 高低频覆盖差异由于1.8 GHz 频率比800 MHz 频率高2倍左右，故800 MHz 站点覆盖距离比1.8 GHz 远，覆盖性能要好。

基于此，VoLTE 业务使用800 MHz，以更好地发挥覆盖性能，数据业务承载则在1.8 GHz。

2 语音和数据分层技术语音和数据业务在高低频LTE 网络上分层承载，需要通过两个功能完成[2]。

首先，实现基于业务的切换，即当用户触发了VoLTE 的承载类型QCI1业务时，立即发起切换，将其切换至低频800 MHz 网络；其次，当用户接通VoLTE 业务后，需要使用一套基于QCI1的专用业务移动性管理门限，保证用户在800 MHz 低频网络上移动。

最后，数据业务基于现网的基本的移动性管理机制，使用户驻留于1.8 GHz 发起数据业务。

2.1 基于QCI1业务的切换触发功能该功能使得终端在建立QCI1承载时，基于业务类型切换到预先定义的频点即800 MHz，参数设置如表1所示。

该功能特征如下：（1）当VoLTE 业务承载在非VoLTE 承载载波时，可通过A4测量切换至VoLTE 承载载波。

（2）进入VoLTE 承载载波，可以通过切换或RRC 连接重建。

（3）基于覆盖与负荷的测量报告不被承载切换使用。

（4）承载切换的目标小区在满足RSRP 的承载载波中选择。

（5）目标小区的准入控制对承载切换有效。

（6）UE 未上报A4测量报告时，在设定时间后重试。

（7）承载载波切换可以通过参数开启/关闭。

表1 QCI1业务触发切换参数配置功能对应参数设置值基于QCI1业务的切换触发功能激活异频基于业务切换开激活异频切换开激活VoLTE 对话开异频业务切换重试定时器60 s异频业务切换目标频点A4 RSRP 门限-106 dBmVoLTE 业务切换专有频点800 MHz邻区频率自适应开2.2 基于QCI1专用业务移动性管理门限VoLTE 通话过程中的QCI =1切换参数起作用，主要是为VoLTE 设立不同于Non-GBR 的各种事件的门限。

打开该功能，使得可以区分于现网数据业务移动性管理门限来控制VoLTE 业务态终端在同频和异频切换的时机，保证VoLTE 业务终端更多驻留于800 MHz，参数设置如表2所示。

表2 VoLTE 专项切换门限参数功能参数描述设置值基于QCI1的专用业务移动性管理门限VoLTE 专项门限激活开关开A2启动异频测量门限-109 dBmA1关闭异频、异系统测量门限-105 dBmA3异频触发偏置 3 dBA5服务小区低门限-110 dBmA5邻小区高门限-105 dBm3 分层策略设计现网异频组网的配置为空闲态1.8 GHz 优先级高于800 MHz。

因此，模拟测试时，绝大部分VoLTE 用户占用1.8 GHz 网络，800 MHz 占用很少，且出现在1.8 GHz 覆盖较弱的区域。

这与集团策略相悖，也无法发挥800 MHz 覆盖好的优势。

因此，研究基于不同业务的切换，可以把VoLTE 用户在呼叫建立后立即推送到指定的频段（800 MHz），并保证在通话过程中一直在该频段内进行切换，使得语音与数据业务分离，提升VoLTE 用户体验。

呼叫结束后，按普通用户处理返回数据层。

分才能组网后，VoLTE 起呼流程如图2所示。

用户在非VoLTE 层起呼，建立QCI1业务后切换至VoLTE 层，实现分层（虚线切换的概率小于实线）。

·2767·第50卷第12期彭东升，王 毅，胡 靖：高低频LTE网络语数分层组网策略研究图2 VoLTE 语音层呼叫流程策略3.1 数据优先大带宽策略800 MHz 建网后使用3M/5M 带宽，属于窄带宽；1.8 GHz 现网使用15M 带宽，属于大带宽。

在空闲态，建议UE 首先驻留FDD 大宽带频点，在1.8 GHz 上发起数据业务，确保UE 获得更好的业务体验。

当UE 进入1.8 GHz 覆盖薄弱环节时，开始测量800 MHz 的信号，进而进入800 MHz 网络，如图3 所示。

L800 MHz →L1.8 GHz：低优先级到高优先级重选策略。

L1.8 GHz →L800 MHz：高优先级到低优先级重选策略。

图3 空闲态数据优先大带宽策略通过控制异频启测A2门限，数据业务在1.8 GHz 有良好信号的区域快速切换至1.8 GHz 频段，实现高低频用户切换的“快进慢出”策略，如图4所示。

L800 MHz →L1.8 GHz：“快进”，A2=-75 dBm。

L1.8 GHz →L800 MHz：“慢出”，A2=-109 dBm。

图4 连接态数据优先大带宽策略3.2 语音优先低频网策略适用条件：通过高低频覆盖差异分析可以，L800 MHz 整体覆盖优于L1.8 GHz。

优选在800 MHz 上进行VoLTE 业务，在800 MHz 覆盖不足区域使用1.8 GHz 补充覆盖。

L1.8 GHz →L800 MHz：使用基于QCI1业务的切换触发功能。

L800 MHz →L1.8 GHz：使用基于QCI1专用业务移动性管理门限。

优势：800 MHz 广覆盖频率层，800 MHz 小区覆盖范围大，可减少VoLTE 切换次数。

语音业务和数据业务分离，针对VoLTE 和数据业务特点，差异化设置互操作门限，即数据业务优先使用1.8 GHz，VoLTE 业务优先使用800 MHz，如图5所示。