故障案例关于LTE网络异频负载均衡算法优化的案例所属公司中国移动天津公司专业无线设备类型ENODB设备厂家华为设备型号DBS3900软件版本DBS3900V100R008编制时间2015年4月29日作者石会路作者15022571502关键字 异频 负载均衡问题现象目前塘沽精品网区域采用双频网覆盖,由于驻留策略不同,在用户密集的商业区同站异频小区的用户量存在差异,会出现一个小区拥挤而同覆盖异频的另一小区空闲的情况,需要通过负载均衡算法来解决本案例主要针对大话务量场景下同覆盖异频小区的话务不均衡的问题进行了负载均衡专项优化(负载均衡触发模式、异频负载均衡用户数门限、负载均衡用户数偏置、负载均衡最大切换出用户数、用户数差值门限、异频空闲态MLB用户数门限)为异频小区的话务不均衡情况下的参数设置提供了参考依据问题分析负载均衡是指eNodeB判断小区的负载状态,当小区处于高负载状态时可将部分UE转移到负载低的小区,平衡异频或异系统小区之间的负载现网中为了提高用户4G体验,不考虑将用户转移到异系统,因此只做异频小区之间的负载均衡,如下图所示:终端与系统获得同步之后,负载均衡主要在两种情况下实现,一是转移空闲态UE,二是转移连接态UE,具体情况如下:1、转移空闲态UE:降低本小区潜在同步态用户数(释放态用户),达成本小区和各个邻区的空闲态用户数平衡。
转移空闲态UE算法流程如下图所示:1)负载测量:l 本小区负载测量:算法开启后,小区以1s为周期统计上行同步态用户数;l 邻区负载测量:在邻区开启异频同步态用户数负载均衡算法时,邻区会以1s为周期统计上行同步态用户数;在邻区未开启异频同步态用户数负载均衡算法时,邻区收到来自本小区的负载交互请求,如请求中包括小区同步态用户数时,邻区会立刻启动上行同步态用户数统计2)算法判决:根据小区同步态用户数的测量结果判决算法触发和停止l 触发条件:如果持续5s(延迟定时器)满足小区同步态用户数>=异频空闲态MLB用户数门限+负载均衡用户数偏置;l 停止条件:如果持续5s(延迟定时器)满足小区同步态用户数<异频空闲态MLB用户数门限;3)负载交互:l 对于站内邻区:服务小区通过所属eNodeB的基带板进行邻区的同步态用户数及资源负载信息交互;l 对于站间邻区:服务小区所属eNodeB将对候选邻区中配置了X2链路的异站邻区进行负载信息交互4)选择目标频点:eNodeB从首个异频负载评估周期超时时刻起,从异频邻区列表中选择目标小区列表执行负载平衡动作直至负载平衡停止目标频点选择条件:l (服务小区同步态用户数-(服务小区可用RB总数/邻区可用RB总数)邻区同步态用户数)/服务小区同步态用户数>用户数差值门限l 邻区与服务小区历史切换成功率高于98%;5)选择UE:选择需要转移的UE需满足以下条件:l 用户驻留优先级标示(SPID)允许MLB条件;l UE不活动定时器(RRCCONNSTATETIMER.UeInactiveTimer)超时。
6)执行:l eNodeB针对所有目标频点并考虑UE频点支持能力生成负载平衡专用IMMCI(空闲态移动性管理信息),并将IMMCI连同用于负载平衡的T320定时器通过RRCConnectionRelease消息带给不活动定时器超时释放的UEl 在UE进入空闲态以后会启动用于负载平衡的定时器T320,在该定时器超时之前,UE会一直接收IMMCI信息,并根据该信息进行重选,在该定时器超时以后UE会根据系统消息进行小区重选根据以上原理对覆盖试点商业区的同覆盖站点天津中海石油勘探公司-HLH[133156]基站进行了参数优化,具体优化情况如下:参数名称现网取值优化后取值异频负载平衡开关OFFON负载均衡触发模式无UE_NUMBER_ONLY负载均衡用户数偏置无15(个)用户数差值门限无15(个)异频负载均衡转移UE类型无IdleUE-1异频空闲态MLB用户数门限无70(个)异频负载评估周期无5(S)空闲态UE选择频点范围无LOADINFOFREQ空闲态UE选择频点策略无RESELBASED用于负载平衡的T320定时器无10(min)2、转移连接态UE:降低本小区连接态用户数,达成本小区和各个邻区的连接态用户数平衡。
具体算法流程如下图所示:1)负载测量:l 转移连接态UE的负载策略与转移空闲态UE测量过程相同2)算法判决:根据小区同步态用户数的测量结果判决算法触发和停止l 触发条件:持续5s(延迟定时器)满足小区同步态用户数>=异频负载均衡用户数门限+负载均衡用户数偏置;l 停止条件:持续5s(延迟定时器)满足小区同步态用户数<异频负载均衡用户数门限;3)负载交互:l 转移连接态UE的负载策略与转移空闲态UE测量过程相同4)选择目标邻区:eNodeB从首个异频负载评估周期超时时刻起,从异频邻区列表中选择目标小区列表,执行负载平衡动作直至负载平衡停止,目标邻区选择条件如下:l 负载均衡频点选择策略配置为公平选择策略,负载均衡邻区范围中选择全部邻区;l (服务小区同步态用户数-(服务小区可用RB总数/邻区可用RB总数)邻区同步态用户数)/服务小区同步态用户数>用户数差值门限 ;l 邻区与服务小区历史切换成功率高于98%;l 测量邻区A4测量触发类型配置为RSRP,测量邻区信号条件大于基于负载的异频RSRP触发门限5)选择UE:选择的UE满足以下条件:l 用户驻留优先级标示(SPID)允许MLB条件;l UE上行和下行Total业务PRB利用率都小于等于负载均衡用户选择PRB门限。
6)执行:l 小区如果满足同步态负载平衡算法触发条件,便执行负载平衡,会在重配置消息中下发目标小区信息,UE根据配置消息切换到低载邻区上l 转移出UE的数目应小于异频负载均衡用户数门限,l 每个异频负载评估周期内转移的最大UE个数不能超过负载均衡最大切换出用户数 根据以上原理对覆盖试点商业区的同覆盖站点天津中海石油勘探公司-HLH[133156]基站进行了参数优化,具体优化情况如下:参数名称现网取值优化后取值异频负载平衡开关OFFON负载均衡触发模式无UE_NUMBER_ONLY异频负载均衡用户数门限无70(个)负载均衡用户数偏置无15(个)负载均衡最大切换出用户数无5(个)负载均衡用户选择PRB门限无30(%)用户数差值门限无15(个)异频负载均衡转移UE类型无SynchronizedUE-1异频负载评估周期无5(S)负载均衡频点选择策略无FAIRSTRATEGY负载均衡邻区范围无ALL用于负载平衡的T320定时器无10(min)A4测量触发类型无RSRP基于负载的异频RSRP触发门限无-85(dBm)流程图 问题解决情况优化后对小区接入用户数的实时跟踪的波动情况如下:优化前后小区吞吐率的对比情况如下:优化后优化前统计指标发现,通过开启异频负载均衡功能,同覆盖的两个异频小区中,高负载小区用户数用户数随之降低,低负载小区用户数随之升高,负载均衡算法发挥作用;并且开启前后两个小区的吞吐率趋于均衡,优化后总吞吐率由46.45Mbps提升到54.03Mbps,提升明显。
总结及优化经验本案例主要针对大话务量场景下同覆盖异频小区的话务不均衡的问题进行了负载均衡专项优化(负载均衡触发模式、异频负载均衡用户数门限、负载均衡用户数偏置、负载均衡最大切换出用户数、用户数差值门限、异频空闲态MLB用户数门限)为异频小区的话务不均衡情况下的参数设置提供了参考依据方案实施后同覆盖的两个异频小区中,高负载小区用户数用户数随之降低,低负载小区用户数随之升高,负载均衡算法发挥作用;并且开启前后两个小区的吞吐率趋于均衡,优化后总吞吐率由46.45Mbps提升到54.03Mbps,提升明显。