LTE深度覆蓋評估體系及專項優(yōu)化工具

姚柒零，張銳，蔣佩文，張弘

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司，北京 100080）

LTE深度覆蓋評估體系及專項優(yōu)化工具

姚柒零，張銳，蔣佩文，張弘

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司，北京 100080）

本文從用戶感知的角度出發(fā)，綜合考慮覆蓋水平、干擾、VoLTE業(yè)務(wù)體驗等方面，提出了一套建立以客戶感知為主的深度覆蓋體系，同時運用研發(fā)的一系列專項優(yōu)化工具，用以全方位評估網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋能力。

LTE；廣覆蓋；深度覆蓋

1 LTE深度覆蓋體系架構(gòu)

LTE網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元類型多樣，位置無序，配置靈活，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不再規(guī)整，是一種無序的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將依據(jù)用戶的需求而靈活的調(diào)整。因此，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)將從網(wǎng)元位置向客戶位置轉(zhuǎn)變，站間距、站高等網(wǎng)元級別的指標(biāo)不再適用，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標(biāo)應(yīng)該從客戶感知出發(fā)，在增強網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基礎(chǔ)上，控制網(wǎng)內(nèi)干擾。

復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境導(dǎo)致室內(nèi)移動用戶的通信感知呈下降趨勢，特別是居民小區(qū)，用戶投訴量不斷攀升。目前，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋類投訴中，室內(nèi)覆蓋引發(fā)的客戶投訴占比高達50%以上，室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提升已成為亟待解決的主要工作。

傳統(tǒng)的評估LTE網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋只是從覆蓋維度進行評估，導(dǎo)致運營商為了指標(biāo)而進行優(yōu)化指標(biāo)，不能達到預(yù)期效果，而同時關(guān)注小區(qū)的性能和用戶的感知更能評估LTE網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。

從覆蓋、駐留、性能和感知4個維度，從中選取與用戶感知相關(guān)性最高的指標(biāo)作為主要指標(biāo)綜合評估網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋，如表1所示。并且依據(jù)各個指標(biāo)的相關(guān)性強弱，設(shè)置門限進行分級處理，優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)做到覆蓋合理、干擾抑制和業(yè)務(wù)均衡，因此LTE網(wǎng)絡(luò)性能評估與優(yōu)化主要指標(biāo)需從覆蓋、干擾和容量3個維度同時開展?；谟脩舾兄纳疃雀采w評估更具合理性和客觀性。

評估指標(biāo)按重要程度分為3級，不同級別指標(biāo)的定義：

1級指標(biāo)：評估深度覆蓋最核心指標(biāo)，必須達到。

2級指標(biāo)：間接影響深度覆蓋，部分達到。

3級指標(biāo)：從其他維度輔助評估深度覆蓋，可以參考。

面對如此多樣的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)，需要建立一套切實可行的體系更好的進行深度覆蓋維度質(zhì)量評估，研發(fā)和運用高效率的優(yōu)化工具，提升深度覆蓋能力。

2 指標(biāo)集

2.1 覆蓋類指標(biāo)

測量是LTE系統(tǒng)的一項重要功能。測量報告數(shù)據(jù)主要來自UE和eNode B的物理層、RLC層，以及在無線資源管理過程中計算產(chǎn)生。測量報告物理層上報的測量結(jié)果可以用于系統(tǒng)中無線資源控制子層完成諸如小區(qū)選擇/重選及切換等事件的觸發(fā)，也可以用于系統(tǒng)操作維護，觀察系統(tǒng)的運行狀態(tài)。覆蓋率指標(biāo)4個指標(biāo)都是1級指標(biāo)，都是基于MR的，是傳統(tǒng)評估深度覆蓋的核心指標(biāo)。覆蓋類指標(biāo)包括：

表1 各維度指標(biāo)

（1）核心城區(qū)MR覆蓋率：RSRP≥-110 dBm的采樣點占比；

（2）MR弱覆蓋小區(qū)占比(核心城區(qū)、宏站)：弱覆蓋宏站小區(qū)數(shù)(一周采樣點＞1 000次，信號電平＜-110 dBm占比大于20%)/MR開啟宏站小區(qū)總數(shù)；

（3）MR弱覆蓋小區(qū)占比(室分)：弱覆蓋室分小區(qū)數(shù)(一周采樣點＞1 000次，信號電平＜-110 dBm占比大于10%)/MR開啟室分小區(qū)總數(shù)；

（4）弱于競對小區(qū)占比：移動MR覆蓋率＜80%但競對覆蓋率≥80%的小區(qū)比例+移動MR覆蓋率≥80%但＜（競對覆蓋率+5%）以上的小區(qū)比例（移動MR覆蓋率：RSRP≥-110 dBm的采樣點占比；競對MR覆蓋率：RSRP≥-113 dBm的采樣點占比）。

2.2 性能類指標(biāo)

性能類數(shù)據(jù)反映了現(xiàn)網(wǎng)的運行情況，本系統(tǒng)中性能指標(biāo)有：

（1）高負(fù)荷待擴容小區(qū)占比：按照大、中、小分組的小區(qū)分類確定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)小區(qū)自忙時 [“有效RRC用戶數(shù)達到門限”且“上行利用率達到門限”且“上行流量達到門限”]或[“有效RRC用戶數(shù)達到門限”且“下行利用率達到門限（PDSCH或PDCCH）”且“下行流量達到門限”]，就實施載頻擴容；

（2）低流量小區(qū)占比：一周日均流量低于100 Mbit/s，剔除體育場館和會展中心等流量受用戶流動影響明顯區(qū)域；

（3）高PHR小區(qū)占比（UE發(fā)射功率余量＜0占比高）：UE發(fā)射功率余量＜0采樣點/UE發(fā)射功率余量總采樣點；

（4）小區(qū)上行平均SINR＞0的采樣點占比：上行信噪比≥0采樣點數(shù)/上行信噪比采樣點點數(shù)。

2.3 感知類指標(biāo)

感知類指標(biāo)反映了終端用戶實際對網(wǎng)絡(luò)的使用體驗，是檢驗網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要指標(biāo)。感知指標(biāo)包括：

（1）Web頁面下載速率(kbit/s)：統(tǒng)計時間段內(nèi)，所有頁面瀏覽下載數(shù)據(jù)量除以下載傳輸時間的均值；

（2）低HTTP下載速率小區(qū)：一周3天HTTP下載速率低于1 000 kbit/s的小區(qū)；

（3）高ESRVCC切換占比小區(qū)：周ESRVCC切換占比≥10%且日均QCI1的E-RAB建立成功次數(shù)≥100次；

（4）低CQI小區(qū)占比：CQI＜7占比大于30%的小區(qū)數(shù)/總小區(qū)數(shù)(空口上報全帶寬CQI＜7的次數(shù)/空口上報全帶寬CQI總次數(shù))。

2.4 駐留類指標(biāo)

駐留類指標(biāo)反映了用戶在本網(wǎng)內(nèi)的停留頻率，本系統(tǒng)中的該類指標(biāo)：

將激勵理論應(yīng)用于沙盤實訓(xùn)課程，主要目的在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度，改善學(xué)習(xí)行為，提升學(xué)習(xí)效果，并能從中體會到主觀能動性的積極作用，增強學(xué)生自信?；趯W(xué)生在沙盤實訓(xùn)課程學(xué)習(xí)過程中可能存在的障礙，例如團隊成員的激勵問題、學(xué)習(xí)目的不明確的問題、學(xué)習(xí)態(tài)度問題等等，需要多種激勵措施共同發(fā)力，綜合作用，克服障礙。

（1）LTE時長駐留比：Σn當(dāng)日LTE活躍用戶LTE網(wǎng)絡(luò)計費時長÷Σn當(dāng)日LTE活躍用戶2G/3G/LTE網(wǎng)絡(luò)總計費時長，n為當(dāng)月總天數(shù)；

（2）高重定向小區(qū)：一周（重定向到GERAN的次數(shù)+重定向到UTRAN的次數(shù)/E-RAB建立成功次數(shù)）≥2%且日均E-RAB建立成功次數(shù)≥500次。

3 感知類關(guān)鍵指標(biāo)的門限設(shè)定

3.1 Web頁面下載速率

統(tǒng)計時間段內(nèi)，所有頁面瀏覽下載數(shù)據(jù)量除以下載傳輸時間的均值，得到下載速率的值。

提取某地市數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)源XDR）進行分析，基于XDR的業(yè)務(wù)大小按下載速率共分為8段：10 Mbit/s以 上、5 ～ 10 Mbit/s、1～ 5 Mbit/s、500 kbit/s～1 Mbit/s、100 ～ 500 kbit/s、50 ～ 100 kbit/s、10 ～50 kbit/s、10 kbit/s以下，取共計14天的下載速率數(shù)據(jù)，對10 kbit/s及以上、50 kbit/s及以上、100 及以上、500 kbit/s及以上和1 000 kbit/s及以上進行平均速率統(tǒng)計，分別對應(yīng) 2 385、3 023、3 266、3 698、3 772，統(tǒng)計所有業(yè)務(wù)HTTP下載速率平均值為826.91 kbit/s。

圖1為9月24日～10月12日每天的分段下載速率的走勢圖，所有業(yè)務(wù)HTTP下載速率平均值與2 300 kbit/s目標(biāo)值差距較大。

經(jīng)分析，8個段的業(yè)務(wù)量均在同一個數(shù)量級，但速率小于10 kbit/s的時延高出1～2個數(shù)量級，即小于10 kbit/s的業(yè)務(wù)占比較大，導(dǎo)致整體速率低。但小于10 kbit/s的小分組業(yè)務(wù)下載速率遠遠低于平均速率。影響客戶感知的一般都是中大分組，因此，我們將該指標(biāo)門限設(shè)定為——統(tǒng)計時間段內(nèi)，超過100 kbit/s頁面瀏覽下載數(shù)據(jù)量除以下載傳輸時間的均值。

3.2 低HTTP下載速率小區(qū)

指標(biāo)定義為：一周3天HTTP平均下載速率高于100 kbit/s且低于1 000 kbit/s的小區(qū)。

綜合評估，我們覺該指標(biāo)門限設(shè)定為“一周3天HTTP下載速率高于100 kbit/s且低于1 000 kbit/s的小區(qū)”，目標(biāo)值1.5%，比較合理客觀。

4 工具集

4.1 基于宏站的弱覆蓋建筑物推送

圖1 下載速率示意圖

圖2 場景信息提取實例

基于MR數(shù)據(jù)分析，篩選出MR弱覆蓋率大于某個閾值的宏站小區(qū)；通過MR AOA+TA結(jié)合、弱覆蓋離散柵格、信令數(shù)據(jù)，以及指紋庫等定位技術(shù)，實現(xiàn)弱覆蓋宏站小區(qū)的弱覆蓋位置定位；提取專業(yè)地圖的建筑物POI并結(jié)合3D地圖獲取樓宇場景、幢數(shù)、高度等信息，實現(xiàn)弱覆蓋建筑物的扣取，本工具處理流程及實例如圖2所示，在分析某弱覆蓋地區(qū)時，先通過弱覆蓋宏站、定位、地圖POI等信息，自動生成新建室分需求列表和已有室分整治列表，圖2紅圈所示位置即為列表問題點位置。

基于宏站的弱覆蓋建筑物推送工具，其技術(shù)要點有：精確的弱覆蓋定位技術(shù)；成熟的地圖POI扣取技術(shù)；切實可行有效的地圖與弱覆蓋定位點的重疊處理算法。

4.2 室分圖紙審核工具

支持多種格式（主要是CAD和PDF格式）室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)圖紙導(dǎo)入；并根據(jù)各支路損耗，天線口輸出功率，天線布放以及多系統(tǒng)合路方式進行算法運算，進行圖紙設(shè)計圖紙審核，輸出諸如建筑物是否全覆蓋、天線口位置是否合理等關(guān)鍵問題。

室分圖紙審核工具，技術(shù)優(yōu)勢是：成熟的室內(nèi)分布地圖（CAD、PDF）導(dǎo)入技術(shù)；基于設(shè)計規(guī)劃的結(jié)合鏈路損耗，天線口功率及合路方式核算能力，等室內(nèi)分布小區(qū)信息進行圖紙審核算法。

4.3 存量室分系統(tǒng)故障定位工具

存量室分系統(tǒng)故障定位工具支持多種格式（主要是CAD和PDF格式）室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)圖紙導(dǎo)入；支持遍歷測試數(shù)據(jù)的導(dǎo)入；實現(xiàn)天線口和支路功率核查，定位故障支路，參數(shù)核查、室分泄露核查等功能。通過使用本工具將各數(shù)據(jù)導(dǎo)入并分析的過程如圖3所示，工具按照類別輸出問題點。

存量室分系統(tǒng)故障定位工具，技術(shù)優(yōu)勢是：成熟的室內(nèi)分布地圖（CAD、PDF）導(dǎo)入技術(shù)；成熟的路測數(shù)據(jù)導(dǎo)入技術(shù)；參數(shù)、鄰區(qū)、頻點等配置信息與路測數(shù)據(jù)結(jié)合后，依據(jù)指紋庫定位技術(shù)，方便室分樓宇管理和問題核查。

圖3 室分故障定位

4.4 現(xiàn)網(wǎng)問題小區(qū)處理體系

現(xiàn)網(wǎng)問題小區(qū)處理體系的步驟流程如圖4所示，具體如下：

（1）通過MR數(shù)據(jù)分析MR弱覆蓋率大于某個門限的小區(qū)，并根據(jù)以下流程對室分弱覆蓋小區(qū)進行分類、定位、排查和處理，進而推送已有室分站點的整改需求，有效提升室分深度覆蓋水平。

（2）按照擴容原則和高負(fù)荷小區(qū)指標(biāo)，分析現(xiàn)網(wǎng)LTE流量及負(fù)荷情況， 推送已建設(shè)室分站點的小區(qū)擴容、小區(qū)分裂、雙流改造等需求。

圖4 現(xiàn)網(wǎng)問題小區(qū)處理

（3）分析現(xiàn)網(wǎng)GSM室分站點的流量情況，對于GSM室分站點日均流量大于200 M的站點，首先判斷該站點是否有LTE室分，如果沒有則根據(jù)省公司的室分規(guī)劃建設(shè)原則進行新建LTE室分的需求推送；對于已有LTE室分的，則進行以下方面的核查，并根據(jù)核查結(jié)果對GSM或LTE室分基站進行改造需求的推送：LTE小區(qū)是否正常（查看歷史告警記錄，是否會有突發(fā)告警）；LTE小區(qū)指標(biāo)是否正常（接通、掉線、用戶數(shù)、小區(qū)流量等）；GSM/LTE互操作參數(shù)核查；覆蓋區(qū)域核查，是否存在漏覆蓋、弱覆蓋區(qū)域；天饋系統(tǒng)、天線口輸出功率核查，信號強度是否滿足要求；信源功率核查，是否有提升空間。

（4）分析用戶投訴，梳理已建設(shè)室分站點覆蓋和質(zhì)量問題，排查天饋完整性和設(shè)計合理性問題，推送現(xiàn)網(wǎng)室分站點的整改需求。

（5）根據(jù)直放站的使用年限、告警次數(shù)、故障時長、業(yè)務(wù)量及業(yè)務(wù)密度，排查滿足條件的直放站遠端設(shè)備，并進行替換需求的推送。

（6）通過VoLTE高倒流指標(biāo)和CSFB指標(biāo)的分析，推送已建設(shè)室分站點的質(zhì)量問題和2G室分的建設(shè)需求。

5 結(jié)論與展望

本文從用戶感知的角度出發(fā)，將現(xiàn)有以覆蓋為主的深度覆蓋分析體系，擴展到以客戶感知為主的深度覆蓋體系，能夠結(jié)合覆蓋水平、干擾、VoLTE業(yè)務(wù)體驗等方面，建立全面的深度覆蓋指標(biāo)體系，抓住影響網(wǎng)絡(luò)感知的關(guān)鍵指標(biāo)，設(shè)置不同的門限值。此外，針對LTE深度覆蓋的新特點，結(jié)合現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的實際狀態(tài)，將指標(biāo)進行分級處理，并根據(jù)覆蓋、性能、駐留和感知不同維度進行梳理，初步形成一套深度覆蓋評估指標(biāo)體系。

A depth coverage assessment system and special optimization tools for LTE

YAO Qi-ling, ZHANG Rui, JIANG Pei-wen, ZHANG Hong
(China Mobile Communications Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

This article proposea depth coverage assessment system and special optimization tools for LTE, in order to improvedepth coverage.

LTE; breadth coverage; depth coverage

TN929.5

A

1008-5599（2017）11-0078-05

2017-09-21