LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法研究與分析

尚麗　李鋮

摘要：隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入4G時(shí)代，該領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)逐漸成為研究的重點(diǎn)，其中，對LTE網(wǎng)絡(luò)的研究更是成為熱門方向。文章簡單介紹了LTE網(wǎng)絡(luò)中的新架構(gòu)、新技術(shù)與新問題，并闡述了對LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的困難與解決方案。

關(guān)鍵詞：LTE；扁平化；空口消息；切換失敗

在LTE網(wǎng)絡(luò)中，如果存在弱覆蓋或者過覆蓋等問題，則會導(dǎo)致移動用戶連接的掉話或切換失敗，對整個網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量產(chǎn)生影響。所以，就需要利用專用的掃頻設(shè)備與路測軟件對某個區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況進(jìn)行測試確定，找到具體的弱覆蓋或者過覆蓋區(qū)域。這里，可以將弱覆蓋理解為某區(qū)域邊緣的RSRP（Reference Signal Receiving Power，參考信號接收功率）小于-110dBm，而過覆蓋則可以理解為測試區(qū)域邊緣的RSRP高于-90dBm。這樣，根據(jù)測試結(jié)果，就可以在工程施工的前期，基于無線環(huán)境對基站位置進(jìn)行合理規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)天線參數(shù)與發(fā)射功率的合理設(shè)置，而在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中，就可以根據(jù)實(shí)際的測試結(jié)果，對天線的參數(shù)與功率設(shè)置進(jìn)行針對性調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對整個區(qū)域中LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋的優(yōu)化。

1 LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析方法

對LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的分析可以從多個不同的維度來進(jìn)行，主要有：網(wǎng)絡(luò)覆蓋、結(jié)構(gòu)與干擾、互操作參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)容量以及室內(nèi)覆蓋等。本小節(jié)對這些質(zhì)量分析維度進(jìn)行簡單說明。

（1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋。LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能是影響其網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的主要原因，對該因素的分析還可以從網(wǎng)絡(luò)中所設(shè)置信號站的間距下行與上行覆蓋等幾個方面來進(jìn)行。具體分析如下：弱覆蓋問題，可以在分析DT、網(wǎng)管RSRP值的基礎(chǔ)上，進(jìn)而通過調(diào)整方向角、下傾角度，增加掛高以及更換性能更優(yōu)的高增益天線的方式來進(jìn)行調(diào)整。如果存在站間距較大的情況，則可以根據(jù)具體的情況來新建基站，或者調(diào)整周邊基站的實(shí)際覆蓋范圍。對于存在的越區(qū)覆蓋問題，則應(yīng)該盡可能地對基站的覆蓋范圍進(jìn)行控制，有效減少實(shí)際中的重疊覆蓋。而對覆蓋范圍的控制與調(diào)整，則主要通過調(diào)節(jié)天饋或者減小發(fā)射功率來實(shí)現(xiàn)。此外，還應(yīng)該對站間距、異頻插花等情況進(jìn)行分析。進(jìn)一步信號網(wǎng)絡(luò)中的上行功率余量與上行干擾，全面而詳細(xì)地檢查小區(qū)的VSWR告警。

（2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的干擾。對LTE網(wǎng)絡(luò)中可能存在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題，則重點(diǎn)從弱覆蓋、過覆蓋、重疊覆蓋、不合理切換等多個層面對其進(jìn)行分析，可以有效解決實(shí)際LTE網(wǎng)絡(luò)中存在的四超站、重疊覆蓋、弱覆蓋等關(guān)鍵問題。

而對于網(wǎng)絡(luò)中的干擾問題，可以分為系統(tǒng)內(nèi)干擾與系統(tǒng)外干擾。相應(yīng)地，對于系統(tǒng)內(nèi)的干擾，主要通過掃頻數(shù)據(jù)與路測數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)對問題點(diǎn)的定位，解決由于多種原因所導(dǎo)致的SINK質(zhì)量較差問題，進(jìn)一步提升SINK值；對于系統(tǒng)外的干擾，則可以利用MR數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)歸類分析過程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對相關(guān)干擾的分析功能。

（3）網(wǎng)絡(luò)中的互操作與參數(shù)。對網(wǎng)絡(luò)中存在的互操作與參數(shù)問題，主要采用的問題分析思路可以總結(jié)為：對高異系統(tǒng)切換的小區(qū)所占比率進(jìn)行分析；對UE～4G網(wǎng)絡(luò)中的占用比率進(jìn)行分析，對2G，3G，4G網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)流量占用比率進(jìn)行分析；對不同系統(tǒng)之間、不同頻段之間的優(yōu)先級、異系統(tǒng)鄰區(qū)的合理性進(jìn)行分析，比如，常見的2G網(wǎng)絡(luò)到4G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)到2G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)到4G網(wǎng)絡(luò)等；在對互操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，確保4G網(wǎng)絡(luò)中的UE可以盡量平衡地回落到2G/3G網(wǎng)絡(luò)中以及UE可以從2G/3G網(wǎng)絡(luò)向4G網(wǎng)絡(luò)更快地返回，有效提升LTE網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中的駐留時(shí)間；對空閑狀態(tài)小區(qū)重選、業(yè)務(wù)態(tài)重定向等兩個方向中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，提供面向數(shù)十個互操作參數(shù)的具體取值參考；對相鄰區(qū)域進(jìn)行精簡，這主要是由于如果4G配置3G的冗余頻點(diǎn)越多，則會使重選成功率嚴(yán)重下降。

（4）網(wǎng)絡(luò)性能。對網(wǎng)絡(luò)性能的評價(jià)，通常都是從網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行中的無線接通率、接入時(shí)延、掉線率、下載速率以及CSFB等多個層面來實(shí)現(xiàn)。對于網(wǎng)絡(luò)中存在接通率較低、時(shí)延較大以及掉線率較高的情況，其采用的分析思路主要為：針對網(wǎng)絡(luò)的覆蓋與干擾問題進(jìn)行分析；從網(wǎng)絡(luò)的容量層面進(jìn)行分析，其中就包括了RRC連接失敗與E-RAB建立不成功的問題；再從網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)層面進(jìn)行分析，比如網(wǎng)絡(luò)中的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、接入信道參數(shù)的合理性等；最后，對非無線層面的因素進(jìn)行分析，比如定位等，可以通過跟蹤信令來排除無線側(cè)的因素。從LTE網(wǎng)絡(luò)的上傳與下載速率層面進(jìn)行分析，具體而言就是從時(shí)域、頻域、功率以及效率等4個不同的維度對LTE網(wǎng)絡(luò)的上傳與下載速率進(jìn)行分析。

（5）網(wǎng)絡(luò)容量。主要利用網(wǎng)管數(shù)據(jù)對某小區(qū)中的流量情況進(jìn)行分析，對一些重點(diǎn)小區(qū)，比如零流量小區(qū)、低流量小區(qū)、高流量小區(qū)的真實(shí)情況進(jìn)行全面核查，分析具體的原因。分析小區(qū)在上行與下行中的平均吞吐率、PRB利用率等參數(shù)，對小區(qū)中的PRB性能以及網(wǎng)絡(luò)容量負(fù)荷等情況進(jìn)行綜合衡量。對于PRB平均吞吐率較低的小區(qū)，主要通過在小區(qū)范圍內(nèi)的深度覆蓋措施來進(jìn)行解決。而對于PRB利用率比較高的小區(qū)，則主要通過對小區(qū)的擴(kuò)容或者負(fù)荷分擔(dān)等措施來進(jìn)行解決。

（6）室內(nèi)覆蓋。對LTE網(wǎng)絡(luò)中的室內(nèi)覆蓋問題主要從以下幾個層面進(jìn)行分析。首先，利用網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)對小區(qū)的流量情況進(jìn)行分析，核查流量出現(xiàn)異常的小區(qū)，對其具體原因進(jìn)行分析。其次，利用網(wǎng)管與MR數(shù)據(jù)，對弱覆蓋、高干擾小區(qū)的原因進(jìn)行分析，這其中，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素主要有：弱覆蓋、干擾、功率誤差、設(shè)備故障等。再次，對室分參數(shù)的設(shè)置情況進(jìn)行核查優(yōu)化，這主要是考慮到室分的外泄，會對重疊覆蓋度產(chǎn)生影響，因此，就需要通過對掃頻數(shù)據(jù)、路測數(shù)據(jù)、相關(guān)報(bào)表中的頻點(diǎn)、鄰區(qū)等相關(guān)信息進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)對室分信號的具體外泄情況進(jìn)行核查。

2 面向LTE網(wǎng)絡(luò)的鄰區(qū)規(guī)劃及其優(yōu)化

在LTE網(wǎng)絡(luò)中，如果鄰區(qū)的數(shù)量過多，則會對相關(guān)終端的測量性能產(chǎn)生影響，給終端的測量帶來誤差，并引起其中切換遲緩、錯誤切換以及更新較慢等問題。如果鄰區(qū)的數(shù)量過少，也會造成誤切換的問題。這些問題，都會給LTE網(wǎng)絡(luò)中及時(shí)接通、實(shí)時(shí)切換等構(gòu)成影響。所以，為了能夠?qū)崿F(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，則應(yīng)該對網(wǎng)絡(luò)中的鄰區(qū)數(shù)量進(jìn)行合理規(guī)劃。通過對LTE網(wǎng)絡(luò)的鄰區(qū)規(guī)劃的優(yōu)化分析，使位于區(qū)域邊界上的移動通信設(shè)備能夠及時(shí)有效切換到網(wǎng)絡(luò)無線信號最佳的相鄰區(qū)域，從而確?？梢詾橛脩籼峁└哔|(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

要實(shí)現(xiàn)對相鄰區(qū)域數(shù)量的合理規(guī)劃，就應(yīng)該事先確定合理有效的鄰區(qū)規(guī)劃原則。在實(shí)際操作中，對LTE網(wǎng)絡(luò)的鄰區(qū)規(guī)劃，則要對各個區(qū)域所覆蓋范圍、基站間距、方位角等參數(shù)進(jìn)行綜合考慮。而對LTE網(wǎng)絡(luò)中鄰區(qū)關(guān)系的配置所應(yīng)該基于的原則主要包括：距離原則，即將空間地理上相鄰的區(qū)域劃分為鄰區(qū)；強(qiáng)度原則，即在完成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的前提下，要確保網(wǎng)絡(luò)信號可以達(dá)到相應(yīng)的門限；交疊覆蓋原則，需要對本區(qū)和相鄰區(qū)域的交疊覆蓋面積進(jìn)行考慮；互含原則，彼此相鄰的區(qū)域要互為鄰區(qū)，也就是說，如果A區(qū)將B區(qū)作為鄰區(qū)，則B區(qū)也將A區(qū)作為鄰區(qū)。

對于部分比較特殊的應(yīng)用場景，則可以進(jìn)行單向鄰區(qū)的配置。同時(shí)，通過采用功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具，就可以對網(wǎng)絡(luò)中存在的鄰區(qū)漏配現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)與定位。

3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略

在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過程中，可以采用的策略主要包括：

（1）對站點(diǎn)的真實(shí)性進(jìn)行查詢；（2）對問題發(fā)生的環(huán)節(jié)進(jìn)行判斷，確定是在RPC還是在RAB過程；（3）在RAB的建立過程中，是否存在擁塞問題，利用信令分析對問題進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并對用戶終端的因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；（4）對是否存在上行干擾進(jìn)行確認(rèn)，并對時(shí)隙的優(yōu)先級進(jìn)行及時(shí)調(diào)整；（5）對區(qū)域中的信令進(jìn)行跟蹤；（6）準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)外場測試的內(nèi)容，并能夠根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，在發(fā)現(xiàn)越區(qū)覆蓋的情況下，對天饋進(jìn)行調(diào)整；（7）確認(rèn)是否存在不同系統(tǒng)之間的干擾，如果存在，則對相應(yīng)的干擾進(jìn)行處理，盡量縮小覆蓋的區(qū)域。

4 LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化內(nèi)容

對LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，所包含的優(yōu)化內(nèi)容主要有：失敗優(yōu)化、時(shí)延類優(yōu)化以及切換類優(yōu)化等。對于相鄰區(qū)域或外部的干擾，則可以通過對鄰區(qū)關(guān)系的優(yōu)化來解決。

4.1 網(wǎng)絡(luò)干擾優(yōu)化案例說明

針對網(wǎng)絡(luò)干擾的案例，可以將其現(xiàn)象描述為：UE終端在某區(qū)域從西向東移動的過程中，所接收到的信號RSRP為-90dBm上下時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)性較差。原因分析為：LIE在該區(qū)域先占用某1小區(qū)的RSRP為-90dBm網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)受到相鄰小區(qū)2中的模3干擾；接下來，在切換開小區(qū)2的情況下，同樣會受到小區(qū)1中的模3的干擾，從而導(dǎo)致該區(qū)域中的SINR比較差。而從這兩個小區(qū)的覆蓋與分布來說，小區(qū)1與小區(qū)2的天線處于相對的狀態(tài)。

采用的優(yōu)化解決方案：建設(shè)對小區(qū)1中PCI進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

4.2 弱覆蓋優(yōu)化案例說明

對弱覆蓋問題進(jìn)行優(yōu)化的案例現(xiàn)象為：網(wǎng)絡(luò)測試終端位于市區(qū)內(nèi)的某兩條主干路之間的部分路段，所接收到信號的RSRP保持在-110dBm上下，為典型的信息弱覆蓋現(xiàn)象。

對該現(xiàn)象的問題分析：從該區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋位置來看，該區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋主要由兩個不同的基站來共同完成。但是，由于城市建設(shè)中出現(xiàn)的大量廣大建筑，造成了對信號傳輸路徑的阻擋，且兩站之間的傳輸距離都超過1400米。根據(jù)LTE網(wǎng)絡(luò)自身的傳播與覆蓋特性，在正常情況下難以為用戶提供全面的覆蓋。因此，對該區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的側(cè)重點(diǎn)則應(yīng)該通過周邊小區(qū)的天饋物理參數(shù)的適當(dāng)調(diào)整，從而有效提高該區(qū)域的連續(xù)覆蓋面積。不過，要實(shí)現(xiàn)問題的最終解決，還是要在該弱覆蓋區(qū)域中新建網(wǎng)絡(luò)基站。

5 結(jié)語

現(xiàn)在，移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入了4G時(shí)代，對LTE網(wǎng)絡(luò)的研究成為熱門方向。而作為移動通信領(lǐng)域中的新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，LTE可以給移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來新的發(fā)展機(jī)遇，更為網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化構(gòu)成挑戰(zhàn)。