高速TDD-FDD融合组网评估报告

丽水高速4G融合组网评估报告1. 背景春节将至，大量外出务工人员返乡过年，加之春节期间高速免费，导致高速上的话务量显著增加。根据17年国庆期间高速业务量统计，数据业务增加近 75%。如此大话务的增长，势必会影响高速用户的业务感知。针对春节期间的话务增长，可采用通过增加D频段的方式对网络进行扩容，但该方案需要订购D频段设备并重新安装天馈、RRU等设备，扩容周期长，难以满足临时保障需要。目前丽水全网已经完成900M的清频，高速宏站已被爱立信设备的替换，爱立信设备可采用只增加LTE BBU，与G900共RRU的方式，快速部署FDD900。FDD900上下行共10M，与F2带宽一样，但是上行优势明显。基于上述因素考量，决定通过高速TDD+FDD融合组网的方式，对高速网络进行扩容。2. 互操作参数策略分析为保证FDD能够合理的分担TDD话务，同时确保用户在TDD与FDD网络之间能平滑重选和切换。从终端渗透率、系统容量和实际覆盖三个维度考虑，来对TDD/FDD之间的互操作参数进行规划。2.1终端渗透率分析根据SEQ高速终端渗透率统计，约37%的终端同时支持FDD900和TDD网络，具体终端渗透情况如下：机型渗透率（%）支持FDD900渗透率Iphone27.4122.58OPPO20.116.33vivo19.623.06华为7.643.54荣耀5.850.29小米4.711.14金立3.070其他11.59预计不超过1%汇总10036.94目前TDD 20M带宽，上下行子帧及特殊子帧配比为1:3:1，下行近似换算成FDD的12M（20M*下行子帧的比例0.6），上行近似换算成FDD的4M（20M*上行子帧的比例0.2）。开通5M带宽FDD900小区相当于在原有下行带宽下增加41.67%的容量，再结合终端渗透率统计，将TDD上37%的业务全部分担给FDD网络理论上是可行的。2.2容量分析目前FDD的PDCCH符号数为2，每个无线帧120个CCE资源，而TDD在20M的情况下，为500个CCE。同时，900M的传播性能较TDD好，会吸收大量的边缘用户，导致CCE的聚合比例较高，CCE资源消耗更快。因此，在大话务终端扎堆的场景下，FDD900M会更快于TDD 20M达到CCE资源不足的情况，导致用户调度不及时，影响用户使用感知。因此建议FDD的占用优先级不高于TDD网络；2.3覆盖分析 2月8日前丽水开通531个FDD小区中的252个用来调试验证TF融合组网策略，以温丽高速的龙泉-丽水-青田段通过锁FDD、TDD测试评估为例： 温丽高速龙泉-丽水-青田段 TDD与FDD覆盖对比：TDD覆盖FDD覆盖RSRP的分区间统计区间TDDFDDCDF（TDD)CDF（FDD)(-INF,-1100.24%3.15%0.24%3.15%(-110,-1050.98%4.30%1.22%7.45%(-105,-1002.28%6.69%3.50%14.14%(-100,-955.47%10.30%8.97%24.44%(-95,-8529.21%34.25%38.18%58.69%(-85,-7051.44%37.08%89.62%95.77%(-70,-5010.37%4.23%99.98%100.00%(-50,+INF)0.02%0.00%100.00%100.00%平均RSRP-82.14dBm-86.42dBm（-82.5dBm）根据上表，由于FDD不连续覆盖（RSRP-110dBm采样点明显比TDD高），锁频测试的FDD的覆盖效果弱于TDD，但排除隧道FDD不连续覆盖的影响因素后，FDD的平均RSRP在-82.5dBm左右，RSRP覆盖与TDD相当。3. TF互操作策略制定结合上文三个维度的分析，TDD/FDD的互操作参数设置遵循如下规则： 丽水存在100个隧道及9个宏站需要GRRU改造，涉及硬件替换且工程施工周期不可控，暂不部署FDD，故FDD不连续覆盖且带宽小于TDD，建议FDD占用优先级不高于TDD网络。 TDD侧，手机应该尽快启动异频测量，让支持FDD900的终端及时驻留到FDD网络。异频测量会影响用户速率，所以也要避免门限设置过大。根据RSRP的区间分布，建议在-85dBm左右（小于-85dBm的占比为38%）。 FDD侧，由于FDD的覆盖不连续且保证FDD的分流效果，需要终端较晚切出。所以建议启测门限在-95-85dBm之间（小于-95dBm的占比在24%左右），切出门限在-100dBm左右（占比在14%左右）。 根据高速话务分布的不同，建议TF互操作策略应在“普通高速场景”及“热点场景”下分别设置不同的网络占用优先级，即“普通高速场景”下为：E/DF=FDD, “热点场景”下为：E/DFFDD。3.1普通高速场景普通高速场景下，FDD优先级与TDD-F相同。参考上文覆盖分析，大部分终端会优先占用TDD，TDD可以尽早启动异频测量，且降低切换到FDD上的难度，分流一部分流量到FDD上。同时FDD打开OFFLOAD功能，确保FDD负荷在合理范围。切换策略：场景各频点对FDD900的参数配置制式/频段TDD_ETDD_DTDD_FFDD 900切换策略连接态优先级4444A2门限值保留现网值-88dBm-90dBmA2迟滞11A3迟滞11A3偏置31A5幅度迟滞11切换时间类型A2+A3A2+A5A5门限值1-100dBmA5门限值2-105dBmA4门限值TDD 的E,D,F频段定义FDD900连接态优先级为4，与F频段的优先级一致。因为高速上的E,D频段小区较少，所以保留现网值不变。为了保证FDD能够吸收更过的话务，提升了F频段的异频启测门限，让F频段上的终端更早触发向FDD的切换。同时，降低了FDD900的异频启测门限，并且通过A5门限值对FDD和TDD的信号进行限制，增加了FDD上终端的切出难度，尽可能让终端驻留在FDD上。重选策略：场景各频点对FDD900的参数配置制式/频段TDD_ETDD_DTDD_FFDD 900重选策略重选优先级4444最小接收电平保留原值-128-116异频重选启测门限-78-86重选迟滞2dB2dB低优先级重选门限高优先级重选门限服务频点低优先级门限FDD900覆盖性能较好，为了避免吸收高速周边话务，因此调整FDD最小接收电平为-116dBm，同时FDD900的重选启测门限低于F频段，让空闲态的终端更多的驻留在FDD。3.2热点场景考虑到收费站、服务区等热点场景容易出现车辆拥塞导致终端扎堆及TDD/FDD终端渗透率不可控，故建议TDD优先级高于FDD，TDD通过切换门限调整覆盖范围，分流部分终端到FDD。同时FDD打开OFFLOAD功能，确保FDD负荷在合理范围。切换策略： 场景各频点对FDD900的参数配置制式/频段TDD_ETDD_DTDD_FFDD 900切换策略连接态优先级3333A2门限值保留现网值-90-80A2迟滞22A3迟滞11A3偏置22A5幅度迟滞21切换时间类型A2+A5A2+A5A5门限值1-108-98A5门限值2-105-102A4门限值TDD 的E,D,F频段定义FDD900连接态优先级为3，优先级为最低。FDD900早对异频开始起测，TDD-F晚起测，倾向于终端先驻留在TDD，通过切换的门限值来控制终端向FDD的切换。重选策略：场景各频点对FDD900的参数配置制式/频段TDD_ETDD_DTDD_FFDD 900（宏站）重选策略重选优先级3333最小接收电平-128-128-128-116异频重选启测门限-102-100-90-86重选迟滞2dB2dB2dB2dB低优先级重选门限-104-104-104高优先级重选门限FDD900-E:-106FDD900-D:-104FDD900-F:-102服务频点低优先级门限-110-110-110TDD 的E,D,F频段定义FDD900重选优先级为3，其优先级为最低。FDD900早对异频开始起测，TDD-F晚起测，倾向于终端先驻留在TDD。3.3负荷分担3.3.1负荷分担功能介绍FDD 5M带宽受限，相对于TDD小区更容易出现高负荷现象，需在FDD 侧开启针对用户数的负荷分担。FDD爱立信设备基于用户数的负荷分担实际是针对不同QCI承载能力的负荷分担。Inter-Frequency Offload是基于小区的ERAB数量和相应的QOS等级进行负荷的评估。通过对不同的QCI设置不同的负载权重，可以保证在高负荷场景下特殊业务的性能指标。3.3.2负荷分担功能验证前期选择站点南城机动车考试中心（E）进行了异厂家之间的负荷分担的功能验证。通过指标验证，异厂家之间的负荷分担功能够正常的工作。在开启Offload功能之后，对于基于Offload的切换，切换的原因值为：reduce-load-in-serving-cell。同时在开启功能之后，可以从指标中发现大量的基于Offload的异频切换次数，用户数和流量也相应出现减少。在激活功能之后，基于负载的切换大量出现：小区平均激活用户数和小区流量在Offload开启之后也出现明显的下降：实验验证了爱立信的OFFLoad功能工作正常，能够实现异频异厂家之间的负荷迁移。该特性通过负荷的迁移，能够提升网络的容量和频谱效率，保证用户体验，同时也为日常维护中的热点区域和重大事件保障，提供了一种优化手段。3.3.3负荷分担策略制定高速线路上的负荷分担主要针对数据业务，因此需要获得用户数与下载速率的曲线图，得到影响业务感知的用户拐点。按照保证用户页面下载感知的最小速率1Mbps来要求。通过统计FDD的用户数和在相应用户数下的最小单用户速率可知：在用户数大于70左右，单用户的速率会大概率小于1Mbps。考虑一定的余量，确定最大用户数限制为60。春节期间为了保证VOLTE用户的业务感知，避免大量的数据用户占用大量的无线资源。因此，针对不同的QCI配置了不同的权重。对于数据业务的QCI9，设置了较高的权重，避免过多的数据用户驻留。对于VOLTE语音业务的QCI1和5，占用资源较少，设置的权重较QCI9低。基于此要求OFFLOAD的参数配置如下： 管理对象（MO）参数（parameter）值（Value）参数说明EUtranCellFDDCellSubscriptionCapacity30000服务小区能够接纳的最大负载ExternalEUtranCellFDDlbEUtranCellOffloadCapacity1000能够向目标邻区转移的最大负载EUtranCellFDDlbEUtranTriggerOffloadThreshold75Offload触发门限（门限值75%）LoadBalancingFunctionlbceiling500一次能够转移的最大负载（50%）QciTable=default,QciProfilePredefined=qci1qciSubscriptionQuanta200QCI=1的权重QciTable=default,QciProfilePredefined=qci2qciSubscriptionQuanta200QCI=2的权重QciTable=default,QciProfilePredefined=qci5qciSubscriptionQuanta100QCI=5的权重QciTable=default,QciProfilePredefined=qci9qciSubscriptionQuanta500QCI=9的权重4. 效果评估主要从路测覆盖、指标影响和用户感知三个维度，来评估参数对现网的影响、FDD对TDD的分流作用，效果如下： 参数对TDD终端的覆盖影响较小，自由模式下FDD覆盖占在40%60%。 FDD高速站点4G流量的分流约占整个高速的32%； 参数修改前后SEQ上的Volte综合掉话率、MOS3.0占比等指标基本保持平稳，对通话感知影响较小。总的来说，FDD的分流作用达到了理论预期。4.1前台测试评估TF互操作策略参数调整完成后，同样对温丽高速的龙泉-丽水-青田段进行了自由模式下的DT复测，用来评估参数对TDD与FDD模式用户的影响。 温丽高速龙泉-丽水-青田段TDD覆盖自由态覆盖自由模式下TDD/FDD占比：制式自由态覆盖占比平均RSRPTDD39.68%-80.45dbmFDD60.32%-76.3dbm共计100.00%-77.94dbm经过参数调整之后，TDD和FDD信号占比为39.68%和60.32%且FDD的RSRP的覆盖要好于TDD，故TF互操作参数修改对支持TDD&FDD900的终端覆盖无影响。参数修改后不同模式下TDD&FDD的RSRP区间分布统计：区间自由态锁TDDFDDTDD(-INF,-1100.27%0.28%0.13%0.14%(-110,-1050.21%0.43%0.10%0.11%(-105,-1000.96%1.35%0.57%0.39%(-100,-952.92%4.13%1.48%1.44%(-95,-8516.81%25.39%6.92%9.89%(-85,-7060.63%59.39%37.55%23.09%(-70,-5018.15%9.01%13.55%4.59%(-50,+INF)0.05%0.02%0.04%0.01%平均值-77.94dBm-81.5dBm-76.3dBm-80.45dBm根据上表，其一，针对支持TDD&FDD900的终端，该高速的平均RSRP为-77.94dBm，锁频TDD测试的平均RSRP为-81.5dBm（稍差于自由态）；其二，自由态下FDD的RSRP覆盖优于自由态整体RSRP覆盖，自由态下TDD的RSRP覆盖（-80.45dBm）也优于锁频TDD测试的RSRP覆盖（-81.5dBm）；故TF融合组网策略使得TDD&FDD的RSRP覆盖最优化，说明参数的调整对TDD及TDD/FDD终端覆盖影响不大，甚至要好于修改前。下行速率统计：序号区间自由态锁TDD1(30000,+INF)34.14%55.73%2(20000,3000016.61%19.16%3(15000,2000012.11%9.77%4(10000,1500015.86%7.83%5(5000,1000013.95%4.98%6(3000,50003.66%0.83%7(2000,30001.14%0.30%8(1000,20000.67%0.25%9(INF,10001.85%1.17%10平均值24.2 Mbps33.7Mbps自由模式下，下行速率约为24.2Mbps，较锁TDD测试下行速率33.7Mbps低，这是由于测试终端占用了60.32%的FDD900 5M导致；在此套参数下，支持TDD&FDD900的终端，相比仅支持TDD的终端，带宽减少了35.19%（12M-（12M*39.68%+5M*60.32%）/12M）。按照锁TDD下载的速率来计算，自由模式下的速率理论约为21.84Mbps，实测值高于理论值。上行速率统计：序号区间自由态锁TDD1(020005.03%6.60%2(200030005.25%57.26%3(3000500014.19%20.75%4(50001000068.86%4.19%5(10000+INF6.66%11.19%6平均值6.4Mbps5.4Mbps如上表：自由模式测试下，上行速率约为6.4Mbps，较锁TDD测试上行速率5.4Mbps高1Mbps。 再结合上图，TF融合组网后，上行速率2Mbps以下占比优于TDD网络，上行速率采样点集中区由TDD网络的25Mbps提升至510Mbps，故TF融合组网的上行感知要明显优于纯TDD网络；综上，通过前台拉网测试得到的测试数据可知： 参数修改后，对TDD的网络几乎没有影响。因此，此套参数对TDD终端的性能和感知影响较小。 参数修改后，自由模式下测试出的覆盖及上行速率要优于TDD网络，下行速率受60.32%的FDD900 5M带宽限制有所下降，但实测值要与理论值。因此，此套参数对支持TDD&FDD900终端的感知影响较小。 在提升覆盖占比的同时，也要考虑带宽减少带来的速率降低。FDD既要能够吸收更多的话务，同时又要保证用户的感知。4.2后台指标评估 经核查，丽水2月8日前开通252个FDD小区用于试验，2月9日531个FDD小区全部完成开通，2月11日开启OFFload功能； 流量分流评估参数修改之后，对于支持TDD/FDD900的终端来说，FDD的覆盖占用比例达到了44%60%，分流效果比较明显。通过后台统计指标统计，春节期间Offload功能的开通使FDD流量约占高速总流量的32%。FDD与TDD的整体流量情况如下：日期FDD流量(GB)TDD流量(GB)总流量(GB)FDD流量占比2018-2-81275.775436.036711.8019.01%2018-2-93230.994538.137769.1241.59%2018-2-103249.774844.328094.0940.15%2018-2-112104.954387.316492.2632.42%2018-2-122309.284167.826477.1035.65%2018-2-132380.644443.286823.9234.89%2018-2-142501.514789.417290.9134.31%2018-2-152742.295407.278149.5633.65%2018-2-163082.526328.259410.7732.76%2018-2-173282.947155.9210438.8731.45%2018-2-183300.997084.4510385.4431.78%2018-2-193197.137031.0410228.1831.26%2018-2-203111.547308.7610420.3029.86%2018-2-212969.407561.1210530.5128.20%2018-2-222401.536152.178553.7028.08%高速FDD开通后分流流量占比：FDD开通531个小区FDD开通252个小区 用户数分流评估春节期间高速FDD站点平均连接数为2580，TDD站点的平均连接数为6000左右。FDD的连接用户数约占总的30%（2月11号开始才能取用户数指标）。日期TDD平均连接数FDD平均连接数FDD平均连接数占比2018-2-86877.422018-2-95122.682018-2-105295.022018-2-114844.643052.838.66%2018-2-124476.312168.4432.63%2018-2-134519.282219.0932.93%2018-2-144495.632144.0732.29%2018-2-154938.942424.6732.93%2018-2-165259.632488.6532.12%2018-2-176656.632779.5329.46%2018-2-187002.42804.9828.60%2018-2-197002.442705.2427.87%2018-2-207412.552610.2626.04%2018-2-218982.462896.8324.39%2018-2-227224.772561.4626.17%TDD&FDD平均连接数对比图： VOLTE话务分流评估春节期间高速FDD站点VoLTE语音话务量为1094.09Erl左右，TDD站点的VoLTE语音话务量为2957.46Erl。FDD的VOLTE话务量约占开通后整体的27%，趋势与流量及用户数一致，分流效果明显，如下：日期TDD VoLTE语音话务量(Erl)FDD VoLTE语音话务量(Erl)FDD VoLTE语音话务量占比2018-2-83879.69784.4316.82%2018-2-93066.621827.2037.34%2018-2-103116.861820.1336.87%2018-2-113266.861229.2627.34%2018-2-123258.631236.7127.51%2018-2-133278.851222.0727.15%2018-2-142973.21143.4527.78%2018-2-152424.9922.9627.57%2018-2-161806.62668.2827.00%2018-2-172570.85904.5526.03%2018-2-182725.08925.6425.35%2018-2-192783.78939.6425.24%2018-2-202794.69864.8723.63%2018-2-213307.07981.2222.88%2018-2-223108.24941.0023.24%高速FDD开通后VOLTE话务分流占比： 性能指标参数调整完成之后，高速的总体性能指标平稳，如下： 无线接通率（春节期间无线接通率稳定在99.5%左右） 无线掉线率（春节期间无线掉线率保持在0.05%以下） 切换成功率（春节期间切换成功率保持在99.5%以上）4.3VOLTE感知评估春节期间FDD小区除2月17日接通成功率及eSRVCC切换成功率由于基站E故障导致指标恶化，处理后，指标恢复，整体指标维持平稳；时间eSRVCC切换成功率接通成功率Volte掉话率99.10%99.72%0.28%99.02%99.73%0.25%98.83%99.71%0.19%98.40%99.69%0.18%99.23%99.74%0.19%99.39%99.71%0.11%91.46%98.29%0.13%98.99%99.70%0.07%99.28%99.71%0.20%99.10%99.68%0.15%99.25%99.65%0.25%99.26%99.71%0.16%同样，FDD开通后对TDD用户的VOLTE体验影响较小。TDD高速小区的MOS3.0占比稳定，eSRVCC掉话在2月17日由于