LTE负荷均衡优化案例.docx
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LTE负荷均衡优化案例
LTE负荷均衡技术测试分析案例
【背景介绍】
随着网络建设,如何更有效的利用网络资源,提升用户感知越来越重要,负荷均衡功能用来平衡小区间、频率间和无线接入技术之间的负荷,从而提高系统的稳定性。
负荷均衡功能根据服务小区和其邻区负荷状态合理分配小区运行流量、平衡整个系统的性能并有效地使用系统资源,以提高系统的容量和稳定性。
图11为负荷均衡的原理图:
当Cell1负荷大于Cell2时,通过切换、重定向等方式将用户均衡到Cell2中,从而达到平衡小区间负荷的目的。
图11LoadBalancing原理
负荷均衡可以由OMC开关灵活控制。
根据开关的配置,此功能有三种状态:
负荷均衡功能关闭,负荷均衡功能打开(基于UE盲切换方式),负荷均衡功能打开(基于UE测量切换方式)。
负荷均衡功能可以被划分为三个阶段:
测量阶段、判决阶段和执行阶段。
如图12所示:
图12TrafficLoadBalancingStages
在测量阶段:
负荷均衡模块持续监控和更新服务小区的负荷状态和相邻小区的负荷状态。
如果存在X2接口,每5秒通过X2接口获取异站邻区负荷信息,或者通过内部消息获取同基站邻区负荷信息。
如果UTRAN系统支持RIM过程,通过S1口的RIM过程获取UTRAN系统邻区负荷信息。
在判决阶段:
负荷均衡模块根据测量阶段收集的测量信息判断服务小区是否是处于高负荷状态。
如果服务小区处于高负荷状态,负荷均衡执行阶段将被触发。
否则,会重复进行负荷测量阶段和判决阶段。
在执行阶段:
服务小区处于高负荷状态。
服务小区中的某些用户设备被选中去执行A4(LTE内的负荷均衡)或B1(系统间的负荷均衡)测量,根据UE的测量结果,将选出用于切换的UE切换到低负荷邻区。
在盲切换的条件下,UE直接被切换到低负荷邻小区。
无线资源的负荷(即小区的PRB利用率)是这个阶段进行负荷均衡唯一要考虑的负荷因素。
【现象描述】:
日常优化中发现已扩CA扇区的校园站点BB-禹会区-蚌埠汽车管理学院-ZFTA-440113-51和BB-禹会区-蚌埠汽车管理学院CA-ZFTA-440113-3存在1.8G和2.1G的PRB负荷不均衡现象。
前台路测发现基本全部占用BB-禹会区-蚌埠汽车管理学院-ZFTA-440113-51小区信号,后台提取2周日忙时(剔除周末和节假日)指标发现1.8G忙时PRB负荷可以达到73%而同覆盖CA扇区PRB负荷只有45%,差距差距较大。
具体区域位置如下图所示:
(优化前KPI指标)
(扇区覆盖场景图)
不难看出:
1.8G和CA扇区同覆盖场景下受限于本身网络频段不同导致本身覆盖强度和距离有差距,各自频段吸收的用户数也不同,总体而言1.8G频段比2.1G频段覆盖好且目前1.8G的系统带宽是15M而2.1G的带宽是20M。
总体而言1.8G的用户数和PRB负荷比2.1G高,这也就容易导致用户集中在带宽相对较小的1.8G上使用也更加容易造成网络负荷高和用户体验差。
【信令流程】
当小区触发负荷均衡功能时,基站首先通过RRC重配消息向UE下发A4事件测量目标小区的无线参数等值,如下图所示:
图4-1
重配中A4事件的MeasId为5,MeasObjectId为2,ReportId为4,如下图所示:
图4-2
UE上报A4事件测量报告
图4-3
A4事件详细信息:
图4-1
基站通过RRC重配给UE下发负荷均衡切换命令:
图4-5
图4-6
【解决方法】:
开启MLB负载均衡开关,包含连接态和空闲态2种同步开启:
基于PRB负荷的系统内连接态测量异频LB参数和基于PRB的系统内驻留态LB参数。
同时优化负载均衡门限实现系统内部自动负载均衡优化,具体策略涉及参数如下(建议策略和中兴网管侧实际配置匹配如下图):
1.基于PRB负荷的系统内连接态测量异频LB参数
1.1负荷管理模块参数
1.2小区负荷均衡配置表模块参数
2.基于PRB的系统内驻留态LB参数
2.1负荷管理模块参数
2.2小区负荷均衡配置表模块参数
【指标分析】
参数优化后的PRB负荷指标如下:
通过以上优化后效果可以看出,PRB负荷均衡效果较好,基本实现1.8G和2.1G两者PRB负荷差距在5%以内,同时用户下行体验速率较优化前的平均33Mbps提升到35Mbps。
同时基本实现2.1G大带宽驻留用户数大于1.8G驻留用户数以保证提供给用户更好的上网体验。
参数优化后的下载速率指标如下:
如下图4-7所示:
竖直红线的时间点是用户从1.8G小区被负荷均衡到2.1G小区的切换点;从图中可以看出,切换前由于用户均在1.8G小区做业务,总体吞吐率就是1.8G小区的吞吐率,吞吐率仅为65Mbps左右;切换后2.1G小区的吞吐率上升,总体吞吐率也随之上升,最终可以到达200Mbps左右。
所以,我们得出结论:
负荷均衡功能有助于提升下行总体吞吐率。
图4-9
如下图4-8所示:
竖直红线的时间点事用户从1.8G小区被负荷均衡到2.1G小区的切换点;从图中可以看出,切换前由于用户均在1.8G小区做业务,总体吞吐率就是1.8G小区的吞吐率,吞吐率仅为30Mbps左右;切换后2.1G小区的吞吐率上升,总体吞吐率也随之上升,最终可以到达70Mbps左右。
所以,同理我们也得出结论:
负荷均衡功能有助于提升上行总体吞吐率。
图4-10
【总结】
本次测试验证了负荷均衡功能;负荷均衡功能有助于总体吞吐率的提高;通过负荷均衡算法将高负荷小区的用户均衡到其他负荷较低的小区,同时提升了用户的体验舒适度。
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