基于用戶感知的LTE網(wǎng)優(yōu)關(guān)鍵性問(wèn)題研究

◆梁榮案

(廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 510630)

基于用戶感知的LTE網(wǎng)優(yōu)關(guān)鍵性問(wèn)題研究

◆梁榮案

(廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 510630)

21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲入到人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度要求越來(lái)越高，從傳統(tǒng)的2G網(wǎng)到3G網(wǎng)，一直到現(xiàn)在覆蓋全球的4G網(wǎng)絡(luò)。最近幾年，網(wǎng)絡(luò)世界又出現(xiàn)了一種的技術(shù)——LTE網(wǎng)，它基于舊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是GSM/UMTS標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)，用于提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能力，對(duì)于21世紀(jì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。所以本文結(jié)合網(wǎng)絡(luò)用戶的使用情況對(duì)LTE網(wǎng)進(jìn)行了研究，先簡(jiǎn)單介紹了LTE網(wǎng)，然后重點(diǎn)分析了它的關(guān)鍵性問(wèn)題以及優(yōu)化方案。

LTE網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信；用戶感知；優(yōu)化方案

0 前言

2015 年工信部向中國(guó)聯(lián)通和電信發(fā)放了FDD-LTE的牌照，借此打破了移動(dòng)一家長(zhǎng)期壟斷的局面，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著良好的促進(jìn)作用。從此三大運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始了大規(guī)模的LTE建設(shè)，為用戶提供一個(gè)具有超高網(wǎng)速的網(wǎng)絡(luò)體系，LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。首先，LTE作為高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)，在利用現(xiàn)有3G或2G基站進(jìn)行共站部署時(shí)，如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下保持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速速率的穩(wěn)定性[1]，是運(yùn)營(yíng)商面臨首要的挑戰(zhàn)；其次，隨著手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展，語(yǔ)音業(yè)務(wù)已經(jīng)成為人們使用移動(dòng)設(shè)備交流的一種重要手段，也是運(yùn)營(yíng)商的重要收入來(lái)源之一，語(yǔ)音業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)至關(guān)重要，目前CSFB作為現(xiàn)階段LTE語(yǔ)音過(guò)渡方案，如何使用戶保持良好的通話體驗(yàn)，也成為運(yùn)營(yíng)商亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。因此，基于用戶感知的LTE網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估主要包括速率感知和語(yǔ)音感知這兩個(gè)方面的內(nèi)容，這也是運(yùn)營(yíng)商獲利的兩個(gè)最重要的途徑，只有提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度和優(yōu)化語(yǔ)音功能，才能更好地吸引用戶，進(jìn)而在廣大的通信市場(chǎng)上占有一席之地。所以本文結(jié)合這兩方面的問(wèn)題進(jìn)行研究探討，進(jìn)而給出一些優(yōu)化建議。

1 LTE網(wǎng)絡(luò)

在提出LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化之前，必須對(duì)這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有更深刻的認(rèn)識(shí)和了解。LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)）是由 3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）組織制定的UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)，于2004年12月在3GPP多倫多會(huì)議上正式立項(xiàng)并啟動(dòng)。LTE系統(tǒng)引入了OFDM（正交頻分復(fù)用）和MIMO（多輸入多輸出）等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持多種帶寬分配、支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統(tǒng)容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平化簡(jiǎn)單化[2]，減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)復(fù)雜度，從而減小了系統(tǒng)時(shí)延，也降低了網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)成本。LTE系統(tǒng)支持與其他 3GPP系統(tǒng)相互操作，根據(jù)雙工方式不同 LTE系統(tǒng)分為FDD-LTE和TDD-LTE，二者技術(shù)的主要區(qū)別在于空口的物理層上：FDD系統(tǒng)空口上下行采用成對(duì)的頻段接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，而TDD系統(tǒng)上下行則使用相同的頻段在不同的時(shí)隙上傳輸，較FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。除此之外，LTE基于舊有的 GSM/EDGE和 UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是GSM/UMTS標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí), LTE的當(dāng)前目標(biāo)是借助新技術(shù)和調(diào)制方法提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力和數(shù)據(jù)傳輸速度，以便進(jìn)一步滿足人們對(duì)于網(wǎng)速日益增長(zhǎng)的要求。

2 數(shù)據(jù)傳輸速度

2.1 理論上數(shù)據(jù)傳輸速度

在理論上，LTE網(wǎng)絡(luò)有能力提供300Mbit/s的下載速率和75 Mbit/s的上傳速率，同時(shí)，在E-UTRA環(huán)境下可借助QOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)低于5ms的延遲。LTE可提供高速移動(dòng)中的通信需求，支持多播和廣播流。LTE頻段擴(kuò)展度好，支持1.4MHZ至20MHZ的時(shí)分多址和碼分多址頻段。全 IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也被稱作核心分組網(wǎng)演進(jìn)，將替代原先的GPRS核心分組網(wǎng)，可向原先較舊的網(wǎng)絡(luò)如GSM、UMTS和CDMA2000提供語(yǔ)音數(shù)據(jù)的無(wú)縫切換，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可為運(yùn)營(yíng)商節(jié)約網(wǎng)路運(yùn)營(yíng)的開(kāi)支。舉例來(lái)說(shuō)，E-UTRA可以提供四倍于HSPA的網(wǎng)絡(luò)容量。簡(jiǎn)而言之，LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得網(wǎng)民的上網(wǎng)速度更快[3]，能夠達(dá)到TD-SCDMA技術(shù)的幾十倍，使無(wú)處不在的高速上網(wǎng)成為可能，滿足了人們對(duì)于高速上網(wǎng)的需求。

2.2 現(xiàn)實(shí)中數(shù)據(jù)傳輸速度低的原因及優(yōu)化措施

雖然在理論上，LTE網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度很高，但是在現(xiàn)實(shí)生活中，因?yàn)榉N種因素，數(shù)據(jù)傳輸速度并沒(méi)有那么高，主要有以下幾個(gè)原因，以及相應(yīng)的優(yōu)化措施：第一，LTE網(wǎng)的弱覆蓋，良好的覆蓋是保證網(wǎng)絡(luò)性能的基本，當(dāng)覆蓋度低于-110dBm時(shí)，則為弱覆蓋，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)會(huì)采用單流方式，同時(shí)因?yàn)檎`碼率的增加，MCS會(huì)降低，來(lái)保證傳輸?shù)目煽啃?，所以?duì)應(yīng)的下載速率就會(huì)有所降低，對(duì)此，要改變外界的條件來(lái)降低弱覆蓋現(xiàn)象，比如將站距減小或開(kāi)通基站等；第二，在LTE網(wǎng)絡(luò)中，干擾也是數(shù)據(jù)傳輸速度低一個(gè)重要影響因素，如何降低周圍環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)的干擾，是在網(wǎng)絡(luò)基站建立時(shí)應(yīng)該著重考慮的一個(gè)問(wèn)題；第三，重疊覆蓋對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響，重疊覆蓋問(wèn)題是主要發(fā)生在基站比較密集的城市居住小區(qū)內(nèi)，它主要指在多個(gè)小區(qū)存在深度交疊，該區(qū)域RSRP較好，但是SINR較差，這也會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的降低，對(duì)于解決重疊覆蓋問(wèn)題的方法是對(duì)小區(qū)覆蓋進(jìn)行嚴(yán)格控制，合理控制超近站、超高站[4]、下傾角和方位角不合理等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整使某一區(qū)域被盡可能少的強(qiáng)信號(hào)覆蓋。

3 語(yǔ)音功能

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)越來(lái)越依賴于語(yǔ)音輸入功能，對(duì)于傳統(tǒng)的短信文字輸入功能的使用越來(lái)越少，對(duì)此，如何在LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下，優(yōu)化語(yǔ)音功能是三大運(yùn)營(yíng)商迫切要考慮的問(wèn)題。CSFB是目前多數(shù)運(yùn)營(yíng)商選擇的LTE過(guò)渡語(yǔ)音方式，CSFB的主要思想是終端駐留在LTE，在進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)之前，先返回3G網(wǎng)絡(luò)，然會(huì)再按照標(biāo)準(zhǔn)CS業(yè)務(wù)流程完成語(yǔ)音呼叫功能，在語(yǔ)音呼叫結(jié)束之后，用戶再返回LTE網(wǎng)絡(luò)。這種語(yǔ)音方式被三大運(yùn)營(yíng)商普遍采用，這只是一種比較簡(jiǎn)單的語(yǔ)音使用功能，為了適應(yīng)人們對(duì)語(yǔ)音功能不斷增高的要求，運(yùn)營(yíng)商就需要不斷的改善LTE網(wǎng)絡(luò)中的語(yǔ)音功能，

4 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今時(shí)代，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的依賴越來(lái)越重，同時(shí)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高?；谟脩舾兄?LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案課題的研究，是通過(guò)從用戶的角度對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的梳理和探究，以及提出相應(yīng)的優(yōu)化方案，在下載速率的提升、流程的規(guī)范化和語(yǔ)音功能的提升等方面具有重要意義。通過(guò)對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確保用戶使用安全、高效、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，為建立精品LTE網(wǎng)絡(luò)打下了良好的基礎(chǔ)，最終提高LTE網(wǎng)絡(luò)的使用質(zhì)量，同時(shí)提高了運(yùn)營(yíng)商的信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]葉家恒.基于流計(jì)算的LTE網(wǎng)絡(luò)端到端客戶感知保障關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].移動(dòng)通信，2015.

[2]龍青良，張磊.基于用戶感知的LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵問(wèn)題研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2014.

[3]劉婷婷，劉永毓.LTE核心網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國(guó)新通信，2015.

[4]鄧煥清，梁筱斌.通過(guò)LTE承載網(wǎng)提供[J].通信與信息技術(shù)，2014.