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现网载波聚合应用存在的问题和提升方案实践

摘要:目前中国联通LTE载波聚合已经在全国范围内部署,主要是基于竞争需求提升峰值速率,但是载波聚合存在激活比偏低的问题,整体使用效率不高。分析了影响载波聚合性能的因素,重点对辅载波激活策略进行分析,对不同辅载波激活门限的影响进行了分析与验证,并给出辅载波激活的参数设置建议。

1 概述

载波聚合(CA)技术可以整合更多的频谱资源、提高调度效率以达到提供更好用户体验、更高系统吞吐率的目的。中国联通基于竞争需求在2015年底启动LTE载波聚合部署,极大地提升了4G网络的竞争力。截至2017年4月份,全国29个省市已经部署9000余LTE载波聚合站点。但是通过现网数据分析,发现载波聚合技术的效能并未充分发挥,普遍存在激活比和流量占比低的问题。全国各地在开通CA的地理区域内,CA调度的业务量占比差异较大,最高可达35%,最低只有0.28%,全国平均只有11%左右。各地CA终端的渗透率不同以及网络负载不同是CA激活流量占比低下的重要影响因素,但同时也能看到载波聚合系统参数设置思路不一致、与现网业务匹配不够也是需要重点考虑的问题。因此有必要对LTE CA技术的配置做深入的探索,制定一套优化策略,指导全国提升CA技术的使用效能。

2 影响CA效能的因素

在LTE CA网络中,影响网络性能的因素主要有:CA终端渗透率、网络负荷、辅载波激活条件和资源调度策略,四者之间的关系如图1所示。

图1影响CA效能的主要因素

中国联通各地现网辅载波激活门限设置情况差异较大,大部分地区参数设置过于保守,导致了CA激活流量占比偏低。图2显示了4个主设备商的典型城市CA开通区域内CA激活流量的占比情况,可以看到参数设置激进的C厂商相对于参数设置过于保守的B厂商,CA激活流量的占比高了约17个百分点。

表1A厂家辅载波激活关键参数

鉴于辅载波激活的策略对于现网CA应用起到关键的影响作用,下面将主要研究激活的优化技术方案。

3 辅载波激活原理

LTE载波聚合中的载波管理功能主要针对辅载波进行,包括辅载波配置、辅载波去配置、辅载波激活和辅载波去激活功能。CAUE共有3种状态:辅载波配置未激活、辅载波配置并激活、辅载波未配置。在辅载波配置完成之后,终端虽然工作在CA模式下,但默认处于去激活的状态,并不能同时调度多个载波的资源进行数据传输。CA的启用还需要进行辅载波的激活,只有激活之后才能在多个载波上进行资源调度。LTE通过MAC层控制信元(CE)或RRC层下发的sCellDeactivationTimer定时器进行激活和去激活管理,关键作用流程如下:

a)激活:当终端收到激活的CE后便激活辅载波同时启动sCellDeactivationTimer定时器,在收到去激活CE或sCellDeactivationTimer超时之前,终端处于激活状态,可以在主载波和辅载波上同时传输数据。

b)去激活:在终端收到去激活CE或sCellDeactiTechniques,2015,63(11):3608-3623.

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作者简介:许国平,毕业于北京邮电大学,高级工程师,博士,主要研究方向为网络优化、移动通信系统数字信号处理;郭希蕊,毕业于重庆邮电大学,硕士,主要从事移动通信技术研究工 作;苗守野,毕业于北京邮电大学,高级工程师,硕士,主要研究方向为网络优化和网络质量分析;张涛,毕业于北京邮电大学,硕士,主要从事移动通信技术研究工作。

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