TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)

黃志遠(yuǎn)

前言

通訊技術(shù)不斷發(fā)展為我們的數(shù)據(jù)時(shí)代高速傳輸帶來(lái)了極大便利，當(dāng)我們從GSM轉(zhuǎn)向3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)都稱贊它的高速無(wú)線通訊能力時(shí)，下一代4G高速無(wú)線通訊技術(shù)來(lái)臨了，它就是TD-LTE。LTE使用“正交頻分復(fù)用”（OFDM）的射頻接收技術(shù)，以及2×2和4×4MIMO的分集天線技術(shù)規(guī)格。同時(shí)支援FDD和TDD。在每一個(gè)5MHz的蜂窩（cell）內(nèi)，至少能容納200個(gè)動(dòng)態(tài)使用者。2010年12月6日國(guó)際電信聯(lián)盟把LTE正式稱為4G。

1 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的系統(tǒng)干擾最小化

一般干擾分為2大類，一是系統(tǒng)內(nèi)引起的干擾，例如參數(shù)配置不合適，GPS跑偏、RRU工作不正常等等；另一類是系統(tǒng)外干擾。這2類干擾均會(huì)直接影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

1.1 系統(tǒng)內(nèi)干擾

LTE有6種信道帶寬配置，其中設(shè)備規(guī)范將5M，10M，15M，20M作為配置選項(xiàng)，配置大系統(tǒng)帶寬優(yōu)勢(shì)明顯，基可以獲得更高的峰值速率，也可以獲得更多的傳輸資源塊，這樣需要考慮選擇同頻組網(wǎng)方式。采用ICIC，功率控制，波束賦形及IRC等措施，可以有效解決系統(tǒng)內(nèi)同頻干擾問題。另外，通過GPS跑偏檢測(cè)工具以及網(wǎng)元設(shè)備操作維護(hù)管理平臺(tái)（OMC），可對(duì)網(wǎng)元設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和告警進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦網(wǎng)元運(yùn)行出現(xiàn)異常，可第一時(shí)間通知操作維護(hù)人員進(jìn)行排障，確保將網(wǎng)元故障引起的系統(tǒng)內(nèi)干擾降到最低。

1.2 系統(tǒng)外干擾

對(duì)于系統(tǒng)外引的干擾，一旦發(fā)現(xiàn)后，應(yīng)該及時(shí)通知客戶協(xié)調(diào)處理。在未能查清干擾源時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)初期進(jìn)行優(yōu)化，可先對(duì)逐個(gè)關(guān)閉受干擾基站附近1～2圈的站點(diǎn)，逐個(gè)進(jìn)行排查。外部干擾可通過使用八目天線，然后再進(jìn)行測(cè)試位置選取，天線方向，以及極化方向進(jìn)行定位，過程周期較長(zhǎng)，需要優(yōu)化人員的細(xì)心耐心排查。

2 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與GSM/TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要差異

目前，TD-LTE從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)成熟以及商用部署來(lái)看都已實(shí)現(xiàn)了突破，2013年12月4日，工信部給三大運(yùn)營(yíng)商頒發(fā)了TD-LTE運(yùn)營(yíng)牌照。4G建設(shè)如火如荼，2014年中國(guó)移動(dòng)將再建約26萬(wàn)基站，并計(jì)劃銷售1億部LTE終端。隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的展開，LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也提到了議事日程。

TD-LTE采用全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、OFDM物理層技術(shù)，通過全同頻組網(wǎng)方案提供差異化業(yè)務(wù)，給LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶來(lái)了較大難度。同時(shí)，LTE標(biāo)準(zhǔn)在其發(fā)展之初，就在LTE系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入了SON等網(wǎng)絡(luò)智能調(diào)整和優(yōu)化技術(shù)，將大大簡(jiǎn)化LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化那么單獨(dú)就LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化而言，是否意味著優(yōu)化人員可以更簡(jiǎn)單地開展優(yōu)化工作？還是需要更復(fù)雜的優(yōu)化過程？首先來(lái)看一下TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)SON可以實(shí)現(xiàn)的功能介紹。

3 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)SON功能介紹

SON（SelfOrganizingNetwork），可實(shí)現(xiàn)的功能包括5個(gè)方面：TD-LTE基站自啟動(dòng)要求、PCI、自配置自優(yōu)化要求、自動(dòng)鄰區(qū)關(guān)系優(yōu)化要求、移動(dòng)性優(yōu)化要求、基站自治愈要求。其中有3項(xiàng)是目前已經(jīng)明確且經(jīng)過測(cè)試驗(yàn)證、也是跟網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)的基本功能：基站自啟動(dòng)（AutoConfig）、PCI自優(yōu)化、自動(dòng)鄰區(qū)管理（ANRF）。

（1）基站自啟動(dòng)：使得新增的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠做到即插即用、自動(dòng)建立傳輸通道、管理通道和小區(qū)，實(shí)現(xiàn)基站部署不需要人工干預(yù)和現(xiàn)場(chǎng)配置，從而減少大量的重復(fù)手動(dòng)配置基本設(shè)置參數(shù)進(jìn)而減小網(wǎng)絡(luò)建設(shè)難度和建設(shè)成本。能夠?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)包括自動(dòng)軟件管理、自測(cè)試、自動(dòng)鄰區(qū)關(guān)系配置、自動(dòng)目錄管理和自動(dòng)小區(qū)物理ID配置成本。

（2）PCI自優(yōu)化：其目標(biāo)是確保每一個(gè)eNodeB在部署的時(shí)候都能自動(dòng)分配一個(gè)PCI，并在運(yùn)行過程中自動(dòng)調(diào)整相關(guān)小區(qū)的PCI，快速定位和清除PCI沖突或混淆。PCI自優(yōu)化功能能夠自動(dòng)完成eNB下小區(qū)PCI的配置，解決可能發(fā)生的沖突和混淆問題。即無(wú)沖突（兩個(gè)鄰接小區(qū)不使用相同的PCI）、無(wú)混淆（任意小區(qū)的兩個(gè)鄰區(qū)不會(huì)使用相同的PCI）。

（3）自動(dòng)鄰區(qū)管理（ANR）：其目標(biāo)是通過自動(dòng)快速建立鄰區(qū)關(guān)系，減少人力和時(shí)間投入，從而降低規(guī)劃和優(yōu)化工作成本。主要功能包括新加一個(gè)鄰區(qū)（鄰區(qū)自生成）；根據(jù)小區(qū)上報(bào)的測(cè)量報(bào)告，實(shí)時(shí)的調(diào)整鄰區(qū)列表（鄰區(qū)自優(yōu)化）。

從上述介紹可以看出，SON3項(xiàng)基本功能的實(shí)現(xiàn)大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)優(yōu)繁重的數(shù)據(jù)處理及分析的工作量，毫無(wú)疑問是簡(jiǎn)化了網(wǎng)優(yōu)的工作。但是，TD-LTE的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是否就因此變得更加簡(jiǎn)單了呢？還需要來(lái)看一看TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化都包含哪些內(nèi)容，才能進(jìn)一步擁有SON技術(shù)實(shí)現(xiàn)的TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作相比GSM/TD-SCDMA來(lái)說(shuō)，是簡(jiǎn)單還是更復(fù)雜。

4 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作內(nèi)容

從圖1優(yōu)化總體流程中看到，TD-L優(yōu)化流程同TD-SCDMA類似，都包含即單站驗(yàn)證、簇優(yōu)化、片區(qū)優(yōu)化以及全網(wǎng)優(yōu)化。做實(shí)簇優(yōu)化可構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)性能基石。單站優(yōu)化以DT平均速率提升為核心，嚴(yán)格控制小區(qū)間干擾。

圖1 優(yōu)化總體流程圖

TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化包含覆蓋、接入、掉線、切換、吞吐量的專題優(yōu)化，另外，更重要也更復(fù)雜的是需要考慮TDS/L協(xié)同優(yōu)化。

4.1 覆蓋優(yōu)化需要考慮的內(nèi)容

覆蓋優(yōu)化需要考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋是否優(yōu)良以及去衡量網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量。

影響覆蓋主要因素：

（1）網(wǎng)絡(luò)層面：頻率使用策略、站點(diǎn)分布、高站比例等；

（2）單站層面：天線選型、天線掛高、天線方位角、天線下傾角（機(jī)械、電子）等；

（3）參數(shù)層面：參考信號(hào)功率等。

覆蓋優(yōu)化手段包括：調(diào)整天線下傾角、調(diào)整天線方位角、升高或降低天線掛高、調(diào)整RS的功率、站點(diǎn)搬遷、新增站點(diǎn)或RRU等。

4.2 掉線優(yōu)化

掉線首先判斷覆蓋還是干擾原因（通常RSRP<-115dBm、SINR<-3dB較易掉線），并根據(jù)分析針對(duì)性的進(jìn)行算法優(yōu)化和工參調(diào)整。

SON的PCI自優(yōu)化能夠極大地降低可能發(fā)生的PCI沖突和混淆問題，有利于降低網(wǎng)絡(luò)干擾，提升SINR指標(biāo)，從而降低掉線發(fā)生。

4.3 切換優(yōu)化

切換失敗產(chǎn)生的主要問題點(diǎn)包括終端問題、參數(shù)配置問題。所有的異常切換流程都首先需要檢查基站、傳輸、終端等狀態(tài)是否異常，排查基站、傳輸、終端等問題后再進(jìn)行分析。

在切換優(yōu)化過程中，SON中鄰區(qū)自管理功能的實(shí)現(xiàn)將極大地簡(jiǎn)化人工配置鄰區(qū)的數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)維護(hù)過程。但是值得指出的是，SON目前的鄰區(qū)配置僅限于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)配置，而2G/3G/4G多網(wǎng)重選或者重定向問題需要涉及到多網(wǎng)鄰區(qū)配置，仍舊需要結(jié)合采用傳統(tǒng)的鄰區(qū)優(yōu)化方式進(jìn)行解決。

4.4 TD-SCDMA/TD-L無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化

TD-SCDMA/TD-L無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化內(nèi)容包括以下內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)繼承、無(wú)線參數(shù)繼承、功率繼承、鄰區(qū)繼承、切換參數(shù)繼承、重選繼承等多方面的問題。

5 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的新特征

TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的SON功能給無(wú)線網(wǎng)優(yōu)工作帶來(lái)了一定的簡(jiǎn)化，尤其是繁瑣的鄰區(qū)配置及PCI規(guī)劃優(yōu)化問題，極大地減輕了網(wǎng)優(yōu)工作量。但由于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)和組網(wǎng)特點(diǎn)，決定了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化比以往的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作都更加復(fù)雜。

TD-LTE是一個(gè)全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，帶來(lái)了新的特性，需要我們把握全面的端到端的優(yōu)化。同時(shí)做好多網(wǎng)協(xié)同。TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、多頻組網(wǎng)場(chǎng)景更復(fù)雜、后續(xù)宏微協(xié)同組網(wǎng)更復(fù)雜、多網(wǎng)互操作更復(fù)雜等，如何利用已有的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，并借助更有效的工具優(yōu)化好網(wǎng)絡(luò)、提供端到端的差異化業(yè)務(wù)是擺在網(wǎng)優(yōu)人員的全新課題。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)起到非常關(guān)鍵的作用，一定要高度重視TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。對(duì)于存在的網(wǎng)絡(luò)問題，需要我們不停地總結(jié)、學(xué)習(xí)和探索，通過分析TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)問題，得到合理的優(yōu)化措施，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，以滿足TD-LTE用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，使用戶擁有良好的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)，從而提高企業(yè)的效益。

[1]梁 奕.淺談TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)發(fā)展[J].通訊世界，2015（03）.

[2]陳振亮.探析TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及優(yōu)化技術(shù)[J].市建設(shè)理論研究（電子版），2014（25）.