FDD―LTE室内外切换重选参数的研究

【摘 要】设置合理的室内外切换/重选参数对提升网络性能、保障用户感知很重要，故首先分析了FDD-LTE小区重选切换的步骤、原理，然后选取现网中最常见的几种室内外切换场景，重点分析了不同场景下室内外切换/重选的策略，最后给出不同场景下室内外切换/重选的主要参数建议值。

【关键词】FDD-LTE 切换 重选 室内外场景

[Abstract] Setting the appropriate indoor-outdoor handover/ reselection parameter plays an important part in raising network performance and guaranteeing user sense. The paper first analyzed the procedure and principle of FDD-LTE cell reselection and handover， and second， the paper selected several most common indoor-outdoor handover scenes. The strategies on different scenes were analyzed， and finally， proposed values of main parameters are given.

[Key words]FDD-LTE handover reselection indoor and outdoor scenarios

1 引言

随着中国电信LTE覆盖区域的不断扩大，VoLTE被提上了商用日程，预计中国电信将在2016年试点部署VoLTE。而为实现VoLTE的功能，保证用户体验，无线网络需要实现室内外连续覆盖。由于中国电信LTE网络室内采用1.8G，频段高，绕射和穿透能力差，室内覆盖能力薄弱，因此广泛采用室内分布系统来改善室内网络覆盖的质量，同时也能缓解室外网络的容量压力。中国电信LTE网络室内分布系统采用与室外异频组网，小区分布系统采用与室外同频组网。如何针对不同的场景合理设置切换和重选参数以及切换和重选区域，对提升网络性能、保障用户感知至关重要。

2 FDD-LTE切换和重选

当UE（User Equipment，移动终端）从一个小区移向另一个小区时，源小区的信号越来越弱，为使业务连续不中断，需要将终端从源小区切换到目标小区，继续享受网络提供的服务。移动端在连接态时的这个过程叫切换，在空闲态时的过程叫做小区重选。

2.1 LTE切换和重选的步骤

LTE系统完成切换和重选的步骤是类似的，都包含测量、判决、执行。测量阶段由基站控制，移动端进行测量，测量完毕后由移动端将测量报告发送给基站。测量指标主要为信号强度、质量等，包括RSRP（Reference Signal Received Power，参考信号接收功率）、RSSI（Receive Signal Strength Indicator，载波接收信号强度指示）、RSRQ（Reference Signal Received Quality，参考信号接收质量）等。判决阶段：基站收到移动端上报的测量报告后，生成切换目标小区列表并进行优先级的排列，然后按规则选择最合适的目标小区。执行阶段：在基站的控制下，基站和移动端共同完成业务数据链路从源小区变更到目标小区的过程，切换成功后释放源小区资源。

2.2 LTE切换/重选的主要参数

LTE切换和重选由4个重要参数管理，这4个参数也是本文研究的主要内容：

（1）Thresh（Threshold，门限）：达到门限要求即触发某个事件（包括绝对门限和相对门限）。

（2）Hys（Hysteresis，迟滞）：考虑无线信号的快衰落特性，叠加在门限上，降低乒乓切换的概率，减少不必要的信令交互。

（3）TTT（Time To Trigger，切换触发延迟时间）、Tresel（Treselection，重选延迟时间）：考虑无线信号的快衰落特性，设置一定的延迟时间，在这一时间内持续满足切换或者重选要求才会触发切换或重选。

（4）Offset（偏置值）：这是一种机动的补偿值，起到调整相对门限大小，提前或延后一类事件上报的作用。

2.3 LTE切换和重选的原理

LTE小区切换是基于事件的，与LTE切换相关的事件有8个，系统内切换事件有6个（A1～A6）。本文主要研究室内分布系统的切换，同频切换一般采用A3，异频切换采用A2+A3。LTE切换事件及其主要条件如表1所示。

A2+A3事件切换流程如图1所示：

LTE小区重选是基于小区优先级的：

（1）LTE优先选择同频段小区，当电平低到某个程度时，启动同频测量。

（2）目标小区优先级高于服务小区时，只要满足条件（在Tresel的时间内目标小区与服务小区的电平差超过Hys+Offset）就重选。

（3）当服务小区电平继续降低到某个一定的程度时，启动异频重选。

（4）对低优先级小区的重选，必须同时满足服务小区低于ThreshXHigh、目标小区高于ThreshXLow，才会进行重选。LTE小区重选流程如图2所示。

3 常见的LTE室内外切换和重选的场景

室内分布系统主要部署在较密集城区，切换区域主要存在于：1）建筑物内部层间电梯口、楼梯口；2）建筑物进出口（如门厅、停车场出入口等）；3）建筑物高层窗边。结合当前中国电信室内外频率配置方式：FDD-LTE采用室外1.8G、室内2.1G、小区分布1.8G的组网方式，因此存在以下5种典型切换和重选的场景：

场景1：底层室内外之间1.8G同频切换和重选；

场景2：楼层间1.8G同频切换和重选，可等同于室外同频；

场景3：高层室内外同频1.8G切换和重选；

场景4：底层室内外1.8G/2.1G异频切换和重选；

场景5：高层室内外1.8G/2.1G异频切换和重选。

中国电信LTE室内外切换/重选场景如表2所示。

4 各种场景的切换/重选参数与区域设置

4.1 切换和重选的策略

为保证室内外信号良好协同，终端在室内时尽量使用室内信号，在室外时避免占用室内信号，则切换区域和切换参数需要设置合理，以保证切换和重选的及时性和成功率。因此，在室内分布系统所在建筑物的出入口（如门厅、停车场出入口等），当终端从室外进入室内时应采取“慢入”方式，以避免其他终端在室外经过出入口附近时被重选或切换到室内分布系统泄露的信号上；而当终端经过建筑物出入口从室内移动到室外时，应采取适度“快出”方式，使终端快速切换到室外信号上，避免室内信号快衰落终端切换不及时产生掉话。后文将分析如何通过参数调整使底层用户的切换达到“慢入快出”的效果。室内外底层切换策略图如图3所示。

在建筑物的高层，并不存在实际的进出口区域，但是在窗边存在室外高层信号和室内分布系统的切换可能。由于高层室外信号普遍比较杂乱，信道快衰落严重，信道强度波动剧烈，高层用户需要尽量驻留在室内小区。当高层终端从建筑物的窗边向室内移动时，应采取“快入”方式，尽快重选或切换到室内小区，当终端从室内往窗边移动时，应采取“慢出”原则，尽量避免切换或重选到室外小区。后文将分析如何通过参数调整使底层用户的切换达到“快入慢出”的效果。室内外高层切换策略图如图4所示：

4.2 场景1室内外底层同频切换/重选

中国电信普遍小区分布系统采用1.8G，因此在小区底层存在室内、室外的同频重选和切换。在同频情况下，同频测量RSRP判决门限建议采用和室外同频宏站相同的设置。通调Offset参数，实现同频底层重选“慢入快出”。

切换策略与重选策略类似，同频场景下可以采用A3/A5事件。A5可以根据进出口室内外小区的信号强度进行针对性设置，比A3在控制“慢进快出”上有优势，但A5会导致其他室内间邻区、室外间邻区切换不及时，所以不建议采用。A5切换适宜应用到室内外都是孤立小区的场景。对于A3而言，由于TTT的调整对实际切换位置影响不大，A3切换要实现“慢入快出”需要通过调整CIO（Cell Individual Offset，小区个性偏移）来实现。场景1重选/切换参数如表3所示：

4.3 场景2楼层间同频切换/重选

室内楼层间的同频切换和重选一般发生在楼道口、电梯口等区域，可以参考室外站同频切换/重选设置。场景2重选/切换参数如表4所示。

4.4 场景3室内外高层同频切换/重选

室内高层小区信号强度如果明显优于室外宏站小区信号，建议高层室内小区删除室内小区到室外宏小区的邻区关系，关闭室内高层小区的ANR（Automatic Neighbor Relation，自动邻区优化关联），室外小区保留室外小区到室内高层小区的邻区关系，相关重选参数参照室外同频场景设置。

如果发生室外同频小区信号强度在建筑物内部边缘与高层室内小区信号相当甚至更好的情况，建议按照室外同频的重选参数设置，保留室内小区到室外小区的邻区关系。

对低层和高层共用同一个室内小区覆盖的场景，室内小区可按照低层策略配置室内外小区邻区及其重选参数。

当同频高层室内小区信号强度优于室外同频小区时，不会发生向室外同频小区的切换。此时高层室内小区可以不配置室外小区为邻区，切换参数可采用以下默认设置。场景3重选/切换参数如表5所示：

4.5 场景4室内外异频底层切换

室内外采用不同重选优先级组网，室内小区优先级高于室外异频小区，设置室内小区优先级为5，室外小区（1.8G）优先级为3。UE从1.8G小区重选到高优先级的2.1G小区的2.1G ThreshXHigh参数可根据室内小区电平的分布特点，建议统一设置为-86 dBm，这样可以满足“慢入”的策略，2.1G室内小区重选到1.8G室外小区是高优先级到低优先级的重选，建议根据进出口的电平强度来设置。

通过调整频率偏置可以实现异频室内外的“快进慢出”控制。室内小区切换到室外小区在进出口发生，室外小区到室内小区的切换需要走入室内一定距离才发生。室内小区在-94 dBm左右发起向室外小区的切换，室外小区在-95 dBm左右发生向室内小区的切换，此时室内小区信号在-85 dBm左右。场景4重选参数如表6所示：

4.6 场景5室内外异频――高层室分小区

对于室内外异频组网场景，可以考虑设置室内小区的频率重选优先级高于室外小区。室内高层小区建议仅允许从室外到室内的单向重选，当用户从高楼窗边往室内移动时，如果最初占用室外小区，应尽快重选到室内小区；当用户从室内往窗边移动时，不允许向室外重选。场景5重选/切换参数如表7所示：

5 结束语

本文选取了几种常见的FDD-LTE现网室内外同频/异频的切换/重选场景，分析了FDD-LTE切换/重选的方法、流程以及关键时间参数。结合现网实际情况设定切换/重选的策略以及切换/重选发生的区域，并针对不同的场景给出不同的关键建议参数。

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