双载波同覆盖场景下负载均衡应用

陈孔华

（中国电信股份有限公司十堰分公司，十堰 442000）

0 引言

自电信正式推出不限流量套餐以及一些校园套餐之后，短短的时间内4G用户激增，导致电信业务量迅速增长，一些学校、商圈等热点区域、高业务量区域、高用户数区域，出现高负荷高流量，用户体验逐渐变差。部分小区的用户数或PRB利用率已接近容量极限，然而其他小区的资源使用率却很低，如何平衡同覆盖或存在重叠覆盖区域的小区间的负载就很有必要。当小区处于高负载状态时，如何将负载高小区中部分UE转移到负载低的小区，平衡异频或异系统之间的负载，从而平衡小区的利用率，避免资源浪费，达到提升用户感知的目的。

1 负载均衡概述

1.1 负载均衡是什么

移动性负载均衡（Mobility Load Balancing，简称负载均衡MLB）是指eNodeB判断小区的负载状态，当小区处于高负载状态时，将负载高小区中部分UE转移到负载低的小区，平衡异频或异系统之间的负载。

图1 负载均衡示意图

1.2 负载均衡触发模式

负载均衡算法有三种触发模式：PRB模式触发、用户数模式触发和PRB模式或用户数模式触发，建议设置为第三种PRB模式或用户模式触发。

（1）PRB模式触发（PRB_ONLY）：表示依据PRB利用率作为算法触发的条件，同时将对用户数的判决作为附加条件，小区间PRB利用率有差异作为用户迁移的条件，剩余PRB个数相同作为算法执行的目标；

（2）用户数模式触发（UE_NUMBER_ONLY）：表示用户数作为算法触发的条件，小区间等效带宽中用户数有差异作为用户迁移的条件，小区间等效带宽中用户数均衡作为算法执行的目标；

（3）PRB模式或用户数模式触发（PRB_OR_UE_NUMBER）：表示综合PRB_ONLY和UE_NUMBER_ONLY中的算法触发条件、用户迁移条件和算法执行目标。

2 选择目标小区

在负载评估周期内如果小区持续处于高负载状态，则执行负载平衡动作，选择满足条件的用户转移出去。触发负载均衡后，eNodeB从首个InterFreqLoadEvalPrd周期超时时刻起，从异频邻区列表中选择目标小区列表，执行负载均衡动作。如果没有选择到满足条件的邻区，则本次负载均衡不执行负载均衡工作。随后每隔InterFreqLoadEvalPrd周期重复执行算法流程，直至负载均衡停止。

2.1 确定候选邻区

在触发异频PRB利用率负载平衡后，eNodeB在异频邻区列表中根据如下条件筛选，得到最初的候选邻区列表：

⊙处于激活态的小区。

⊙未被列入黑名单的小区。

⊙与其邻区不存在PCI冲突的小区。

⊙参数EutranInterFreqNCell.NoHoFlag设置为“PERMIT_HO_ENUM（允许切换）”的小区。

⊙参数EutranInterNFreq.MlbTargetInd配置为“ALLOWED（允许）”的邻频对应的小区。

根据上述筛选后得到的候选邻区，eNodeB会根据参数负载均衡算法开关取值、邻区重叠覆盖标识和负载均衡邻区范围的配置情况，来进一步筛选得到负载平衡候选邻区范围，如果某邻区和服务小区的覆盖区域重叠（包括同覆盖、大小覆盖、交叠覆盖），则建议该参数配置为重叠覆盖。

图2 确定候选邻区

2.2 负载信息交互

当小区负载平衡开关开启，小区负载（区分上行/下行）达到负载平衡触发条件后，小区向满足条件的邻区发起负载交互请求，与邻区进行负载信息交互。

如果基站内存在异频小区，则只做站内异频负载平衡，服务小区直接获取站内可用异频小区的负载信息，无需通过X2接口交互获取；当基站内不存在异频小区时，服务小区向候选目标邻区发起负载状态请求，与邻区进行负载信息交互。

2.2.1 目标小区确定

在异频负载平衡开关开启情况下，选择交互邻区为目标小区，目标小区需同时满足如下条件：

⊙PRB利用率负载信息、PRB评估值负载信息或者上行同步态用户数无缺失而且为有效值的小区。

⊙硬件负载为LowLoad、MediumLoad或者未获取到硬件负载信息的小区。

⊙传输负载为LowLoad、MediumLoad或者未获取到传输负载信息的小区。

⊙与服务小区历史切换性能较好（切换成功率高于98%）的小区。

⊙（该条件仅针对用户数模式）该目标邻区需要满足：（服务小区同步态用户数-邻区同步态用户数）/服务小区同步态用户数＞用户数差值门限，其中用户数差值门限（CellMLB.UeNumDiffThd）表示服务小区和邻区同步态用户数差值比例门限，邻区需满足上述条件才能成为目标邻区，建议值设为15。

⊙（该条件仅针对PRB利用率模式）当触发类型是GBR业务类型时，服务小区与邻区的GBR业务PRB利用率差值大于负载差门限的小区；当触发类型是Non-GBR业务类型或Total业务类型时，服务小区与邻区的Total业务PRB利用率差值大于负载差门限的小区。负载差门限（CellMLB.LoadDiffThd）表示服务小区和邻区PRB利用率差值门限，邻区需满足上述条件才能成为目标邻区，建议值设置为15%。

2.3 目标频点选择

候选邻区确定以后，源小区从所有候选邻区中提取出频点生成候选频点列表。根据负载均衡频点选择策略（CellMLB.FreqSelectStrategy）的配置，选择相应的频点，负载均衡频点选择策略分为公平选择策略和根据MLB频点优先级选择策略，建议值设置为公平选择策略：

配置为“FAIRSTRATEGY（公平选择策略）”时，从所有异频频点中随机选择一个频点作为目标小区的频点。

配置为“PRIORITYBASED（根据MLB频点优先级选择）”时，按照负载平衡频点优先级（MlbFreqPriority）配置值顺序，从高到低选择最高的优先级，其对应频点（一个或者多个）作为目标频点。

同时要注意负载均衡目标频点标识，对于不希望进行负载分担的频点，比如带宽较小的L800M频段，可以将该参数设置为“不允许”。

2.4 负载均衡执行

负载均衡的转移是基于测量的切换。异频切换事件可以分为基于负载的Event A4和Event A5两种，触发类型一般设置为RSRP。

若异频邻区与服务小区共站址情况下，建议使用A4事件触发方式，可以提升MLB分流效率，使多频段之间话务更容易达到均衡；异频邻区与服务小区不共站址的情况下，建议使用A5事件触发方式，可以使站点中心的用户留在本频点。

3 负荷均衡实施

3.1 调整功率和下倾，确保覆盖基本一致

小区对负荷不均衡时，先要检查是否实施了差异过大的功率或者电调设置，以及是否存在不一致的SFN情况，保证两个小区的覆盖水平基本相当。

⊙同覆盖小区对的功率尽量保持一致，如果由于RF优化调整原因不一致的，差值尽量控制在3 dB以内；电调同理。

⊙不同覆盖小区负荷需均衡时，可合理调整电调和功率达到分流的目的。

⊙同覆盖不同频段小区如果有SFN的，要保证双频段SFN设置一致；SFN后负荷过高，应解除SFN。

3.2 修改基于覆盖的切换、重选

3.2.1 异频切换参数修改

对于负荷均衡效果不好的小区，或者非重叠覆盖小区，可以考虑修改负荷高小区的异品切换参数。

由于现网采取基于A4的异频切换，其A1/A2/A4分别为-100/-105/-95，可以将负荷高小区的切换参数修改为-90/-95/-105，以期转移更多的用户到负荷低的小区。

3.2.2 重选优先级参数修改

对于负荷均衡效果不好的小区，或者非重叠覆盖小区，也可以考虑修改负荷低小区的重选优先级。

目前，1.8G和2.1G小区的重选优先级现网都是配置的5，因此可以修改低负荷小区的优先级为6，同时对应地修改高负荷小区添加低负荷小区频点的优先级为6。

3.3 多对一的负荷、切换和重选设置

由于目前采取的是滚动扩容方案，存在1.8G站点（3小区）只扩容了1个或者2个小区，但是1.8G站点存在2个或者3个小区较忙；或者常规负荷均衡手段效果不理想的情况下，可以开启未扩容繁忙小区的负载均衡参数，必要的情况下，也可以降低该小区异频切换门限，达到整个站点尽可能的负载均衡。

4 验证测试

选取湖北丹江口某职业技术学校的一个LTE1.8G和2.1G共覆盖方向的两个小区，开启空闲态和连接态的负载均衡后，小区的用户数变化情况如下：

图3 验证测试结果

由图3可以看到，LTE1.8G小区初始用户220多，LTE2.1G初始用户80多，通过小区负载均衡之后，两个小区的用户逐渐趋于平衡。

5 结束语

在当前网络整体负荷较高的情况下，扩容资源也很有限，因此需要把双频段小区的效果尽可能发挥出来，充分利用现有资源提升用户感知，确保每一个频段都得到充分利用。而基于PRBor用户数的负荷均衡效率较高，能够确保小区在满足用户数和PRB任何之一的情况下，及时迁移出用户，确保小区负荷均衡，避免资源浪费。同时开启空闲态的负荷均衡和差异化设置小区负载因子，都能够保障负荷均衡更加有效地执行。