精品文档负载均衡算法改善多层网之间的话务均衡和高负荷小区.docx
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精品文档负载均衡算法改善多层网之间的话务均衡和高负荷小区
负荷均衡算法改善多层网之间的话务均衡和高负荷小区
负载均衡算法改善多层网之间的话务均衡和高负荷小区
【摘要】通过长期的从事高负荷小区优化、共址1.8G/2.1G站点不均衡优化工作，总结出的以AMLE（ActiveModeLoadEqualization）负荷均衡算法为基础的负荷均衡方案确实是一个行之有效的负荷均衡优化方案。
后期负荷均衡优化工作依然可以按此优化思路开展。
【关键字】A4负载均衡高负荷
【业务类别】AMLE算法参数优化
一、问题背景
随着LTE网络的不断扩大，4G用户的快速增长，物联网、互联网+等业务的不断扩展，网络结构日益复杂，用户分布不均匀的现象越来越严重，经常会出现某个小区负载较重，邻区负载较低的现象，不仅会降低网络容量而且还会影响到用户的服务质量。
如何有效的提升小区资源利用率并有效缓解高利用率小区的业务负担，以减少由于容量的不足给客户带来的不良的用户感知，显得尤其重要。
尤其是对于学校，车站，大型活动、节假日期间等高业务流量的特殊场景和时期，合理规划一套负荷均衡方案可以有限的缓解小区的负载压力，给用户更好的业务体验。
二、AMLE算法原理和涉及参数
2.1AMLE基本原理
AMLE的基本原理是，通过X2口与异频小区进行小区之间的负荷信息交互，当与异频小区间负荷差异超过设定的deltaCac参数门限时，触发基于AMLE的负载均衡切换，从而实现异频小区间的负荷均衡。
AMLE只在SourceCell和PartnerCell间做负荷均衡。
所以确定好哪个邻区作为源小区的均衡目标小区是实际开启时的关键。
2.2AMLE相关参数
AMLE功能主要参数包括功能开关、负荷门限、AMLEPR配置、异频A4事件门限、合作小区关系建立开关，表2-2-1为相关参数。
参数名称
MO
参数含义
ActAmle
LNCEL
连接态负载均衡开关
thresholdRsrpIFLBFilter
LNHOIF
目标小区A4切换门限
amleAllowed
LNREL
邻区AMLE允许开关
表2-2-1：
AMLE相关参数
AMLE需要配置目标频点的CAC门限，对不同频点设置不同的门限，需添加不同的AMLEPRMO。
涉及参数如图2-2-1。
图2-2-1：
AMLEPR参数集
需配置进行负载均衡的合作小区，建立合作小区方式如图2-2-2。
图2-2-2：
合作小区添加方式
同样AMLE也需要测量CAC信息，因此也需要配置Intra-andinter-freq.loadbal.commonloadsettings参数集。
由于处于IFLB状态的小区无法进入AMLE状态，需判决小区是否进入IFLB，因此需添加Inter-frequencyloadbalancingloadthresholds参数集。
2.3AMLE算法实现过程
AMLE通过图2-3-1所示的五个过程实现负荷均衡。
图2-3-1：
AMLE算法实现过程
Step1:
负荷信息监控和交互
监控SourceCell综合可用容量CAC（CompositeAvailableCapacity），并通过X2连接获取PartenerCell的CAC信息（即邻区的综合可用容量），进行CAC交互。
CAC的计算：
测量负荷（ML）反映为相对负荷（RL），相对负荷与配置的TargetLoadThreshold（TL，targetloadGbrDl,targetloadnonGbrDl,targetloadPdcch）有关。
GBR、nonGBR、PDCCH资源负荷测量：
图2-3-2：
AMLE负荷测量
RL计算方式如下，x表示GBR、nonGBR、PDCCH资源中的一种。
RLx=MLx/TLx*100%
AvailableCapacity（AC）,可用容量计算公式：
AC=[100%-RL]
图2-3-3：
AC计算方式
综合可用容量为所有AC的最小值，即选择GBR、nonGBR、PDCCH资源换算出来的AC最小值：
CACDL=min（ACGBR,ACnonGBR,ACPDCCH）
通过参数LNCEL：
LoadSetting:
mlbEiciOperMode控制CAC的计算类型：
allUes:
计算DLGBR，DLnonGbr,PDCCHload
nonGbrPdcch:
计算DLnonGbr,PDCCHload
nonGbrOnly:
只计算DLnonGbrload
Step2:
检测激活AMLE条件
当LNBTS:
actAmle=ture,SourceCell和PartnerCell都将开启AMLE功能，这时每个LNCEL下至少要配置一组LNCEL:
AMLEPR。
SourceCell需同时满足以下条件进入AMLE激活态：
✓没有进入InterFrequencyLoadBalancing（iFLB）状态
✓至少配置了一个PartnerCell（LNREL:
amleAllowed=ture）
✓SourceCell和PartnerCell满足以下条件：
1:
CACSmaxCacThreshold
2:
CACT≥AMLEPR:
cacHeadroom
3:
CACT-CACS>AMLEPR:
deltaCac
图2-3-4：
AMLE中CAC门限含义
Step3:
均衡对象UE选择
选择满足以下条件的UE进行LB：
✓SourceCell处于AMLE激活状态
✓UE必需支持PartnerCell使用的频段
✓在LNCEL:
iFLBBearCheckTimer（QCI1承载检测计时器）设置的时间内，UE没有QCI1承载建立
✓UE没有GBR承载建立。
只有当GBRLoad被计入CAC测量中的建立GBR承载的UE才能作为候选对象，即LNCEL:
loadSettings:
mlbEicicOperMode=allUEs
✓UE当前没有进行异频或异系统测量
✓UE支持异频切换和A4测量
Step4:
测量目标小区
基站选择进行负载均衡的UE后，下发在AMLEPR中配置的异频频点A4事件测量控制消息。
Step5:
执行负荷均衡
1：
从TargetCellList（TCL）中去除不满足条件的小区
✗目标小区不满足最低电平要求LNHOIF:
thresholdRsrpIFLBFilter
✗目标小区是异系统小区
✗因负荷原因被暂时列入黑名单的小区
✗CAC未知以及CACTcacHeadroom的小区
✗CACS>AMLEPR:
maxCacThreshold的小区
✗不满足CACT-CACS>AMLEPR:
deltaCac的小区
2：
TCL排序选择目标小区
去除不满足条件的小区之后剩下的小区按照CAC降序排列，在TCL最上层的小区作为均衡对象，通过A4切换，将UE均衡目标小区。
三、1.8G/2.1G双层网业务不均衡优化
3.1问题描述
HN-市区-潘集-NFTA-440928为1.8G&2.1G双层网站点，该站52（1.8G）/8（2.1G）小区主要覆盖道路及居民楼，目前该站点已开启负载均衡，但是后台指标发现8小区用户数一直较少，52小区用户数居高不下，接近拥塞。
表3-1-1：
潘集基站用户数指标
日期
站号
小区名
最大用户数
2020/4/26
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-6
258
2020/4/26
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-8
120
2020/4/26
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-50
286
2020/4/26
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-51
145
2020/4/26
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-52
358
3.2问题分析
针对发现的问题，进行逐步排查分析：
Ø站点状态核查：
登录基站，基站各单元，包括BBU、RRU及小区状态指示均为绿灯，基本信息中站点状态为Onair，即正常工作，在告警栏中也没有该站的告警信息。
终上，站点运行正常，无告警。
图3-2-1：
站点运行状态
Ø负载均衡参数核查：
1）核查站点负载均衡功能开关及门限设置正常
表3-2-1：
站点负载均衡功能开关设置
2）核查1.8G&2.1G站点负载均衡频段配置正常
SITENAME
LCRI
AMLEPR_ID
cacHeadroom
deltaCac
maxCacThreshold
targetCarrierFreq
HN-市区-潘集-NFTA-440928
50
0
3
1
100
100
HN-市区-潘集-NFTA-440928
50
1
3
1
100
2452
HN-市区-潘集-NFTA-440928
51
0
3
1
100
100
HN-市区-潘集-NFTA-440928
51
1
3
1
100
2452
HN-市区-潘集-NFTA-440928
52
0
3
1
100
100
HN-市区-潘集-NFTA-440928
52
1
3
1
100
2452
HN-市区-潘集-NFTA-440928
6
0
3
1
100
1850
HN-市区-潘集-NFTA-440928
6
1
3
1
100
2452
HN-市区-潘集-NFTA-440928
8
0
3
1
100
1850
HN-市区-潘集-NFTA-440928
8
1
3
1
100
2452
表3-2-2：
站点AMLEPR设置
Ø指标分析
提取指标分析，有大量1.8G到2.1G的负载均衡切换，但仍存在负载不均衡现象，进一步分析发现，2.1G到1.8G存在大量的覆盖原因产生的切换，切换次数比1.8G到2.1G的负载均衡切换高很多。
表3-2-3：
1.8G/2.1G站点切换指标
DAY
S_ENBID_ID
T_ENBID_ID
切换请求次数
切换成功次数
负载均衡切换请求次数
负载均衡切换成功次数
2020/4/27
440928_52
440928_6
8
7
865
863
2020/4/27
440928_52
440928_8
140
138
3875
3873
2020/4/27
440928_51
440928_6
52
50
1508
1506
2020/4/27
440928_51
440928_8
53
52
1404
1402
2020/4/27
440928_50
440928_6
25
21
1774
1771
2020/4/27
440928_50
440928_8
57
53
978
974
2020/4/27
440928_8
440928_50
1014
1010
1
1
2020/4/27
440928_8
440928_51
2024
2021
3
3
2020/4/27
440928_8
440928_52
11234
11227
11
11
2020/4/27
440928_6
440928_50
2296
2291
3
3
2020/4/27
440928_6
440928_51
2576
2574
2
2
2020/4/27
440928_6
440928_52
1332
1329
3
3
Ø覆盖分析
我们选取1.8G的52小区和2.1G的8小区，通过对MR中终端上报的RSRP进行分析发现，共覆盖的1.8G频段站点比2.1G频段站点覆盖强5到6dB，导致存在大量2.1G到1.8G的基于覆盖的切换。
表3-2-4：
1.8G/2.1G站点MR文件中上报的RSRP值
分析原因为2.1G的8小区功率为40W，较1.8G的52小区的80W相当于少了3dB，加之2.1G频段本身频率较高，同等功率下比1.8G频段弱3dB左右，导致覆盖差异较大。
3.3解决措施
通过调整1.8G/2.1G站点异频频点的双向切换、重选频率偏置，促进用户从高负荷小区重选切换出，低负荷小区则增加重选切换难度，更多的让用户驻留低负荷小区。
同时为保障2.1G频段站点边缘区域用户感知，调整2.1G到1.8G的A5事件门限，使用户在边缘区域占用1.8G。
站号
MO
参数名
参数组ID
调整值
2.1G
lnhoif
offsetFreqInter
1850_100
-6dB
lnhoif
threshold3InterFreq
1850_100
等于A2
lnhoif
threshold3aInterFreq
1850_100
-100dBm
irfim
qOffFrq
1850_100
6dB
1.8G
lnhoif
offsetFreqInter
100_1850
6dB
irfim
qOffFrq
100_1850
-6dB
表3-2-5：
1.8G/2.1G站点双向互操作参数设置
调整后1.8G&2.1G站点用户数得到均衡。
日期
站号
小区名
最大用户数
2020/4/28
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-6
287
2020/4/28
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-8
198
2020/4/28
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-50
298
2020/4/28
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-51
225
2020/4/28
440928
HN-市区-潘集-NFTA-440928-52
246
表3-2-6：
调整后1.8G&2.1G小区用户数指标
四、经验总结
为了兼顾容量和覆盖，双层网需要进一步精细优化。
由于1.8G和2.1G频段的差异以及现场无线环境的不同，需要合理设置RF参数、移动性管理参数，同时配合负载均衡优化，才可以达到理想效果。
可以借助MR数据、话统数据及相关平台进行多维度的分析，特别是需要进行覆盖分析时，现场测试确实可以了解到现场情况，但采样点有限，通过MR数据可以统计小区下全量用户的覆盖信息，数据准确性较高，有利于问题定位的准确性，还能提高问题处理效率。
网络环境不断变化，网络优化无法做到一劳永逸，需结合现网实时状态及时对网络进行调整，才能使网络达到最优状态，网络优化无止境。
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