基于多維數(shù)據(jù)協(xié)同的eSRVCC精準鄰區(qū)優(yōu)化*

李麗智，岳 磊，衛(wèi)慧鋒

（中國移動通信集團廣西有限公司，廣西 南寧 530022）

0 引 言

VoLTE即Voice over LTE，是基于IMS的語音業(yè)務。它是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術，全部業(yè)務承載于4G網(wǎng)絡上，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音業(yè)務在同一網(wǎng)絡下的統(tǒng)一[1]。在LTE建網(wǎng)期，不可避免存在弱覆蓋甚至無覆蓋區(qū)域。為保證話音通話的延續(xù)，需要用戶從LTE網(wǎng)絡向GSM網(wǎng)絡進行切換，即eSRVCC（Enhanced Single Radio Voice Call Continuity，增強型單一無線語音呼叫連續(xù)性）。

eSRVCC的關鍵在于鄰區(qū)優(yōu)化和與GSM網(wǎng)絡鄰區(qū)配置準確性和合理性。與鄰區(qū)的切換門限值，將直接影響eSRVCC的切換成功率。雖然前期經(jīng)過了2年多的優(yōu)化總結了一整套各場景下的鄰區(qū)切換門限設置建議值，但是由于缺少工具支撐且鄰區(qū)優(yōu)化工作繁瑣多變，目前鄰區(qū)優(yōu)化手段比較單一有限，導致鄰區(qū)優(yōu)化效果和eSRVCC的成功率不是特別理想。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 eSRVCC切換失敗成因分析

以南寧市現(xiàn)網(wǎng)eSRVCC切換失敗成功率統(tǒng)計為例（如圖1所示），發(fā)現(xiàn)電梯隧道、地下停車場、高層（住宅樓）、城中村、郊區(qū)邊緣等場景整體的esrvcc切換成功率較差，成功率低于90%。

圖1 南寧各場景下eSRVCC切換成功率情況

針對以上場景分析和TOP切換失敗小區(qū)原因分析處理的經(jīng)驗，總結出目前eSRVCC切換失敗的原因主要集中在bSRVCC不支持、2G無線原因、4G無線原因、流程沖突、數(shù)據(jù)配置錯誤等方面。各切換失敗占比如表1所示。

由表1不難看出，由于2G無線原因?qū)е碌那袚Q失敗占比達17%。對2G無線問題進一步細分，結果如圖2所示，其中由于鄰區(qū)配置問題導致失敗的占比高達1/3。可見，2G鄰區(qū)優(yōu)化既是基礎工作，又是eSRVCC切換優(yōu)化的關鍵。

表1 eSRVCC切換失敗主要原因分類及占比

圖22 G無線問題原因分類

1.2 傳統(tǒng)的鄰區(qū)優(yōu)化方法分析

在當前LTE不能完全連續(xù)覆蓋的情況下，日常開展4G到2G的鄰區(qū)優(yōu)化的手段主要為繼承CSFB（Circuit SwitchedFallback）的頻點添加可能的GSM鄰區(qū)[2]、通過路測發(fā)現(xiàn)漏配鄰區(qū)、用戶投訴后核查漏配鄰區(qū)等。路測需要耗費大量的人力和物力，周期較長，且有時難以觸發(fā)eSRVCC切換。用戶投訴方法雖然可以根據(jù)用戶投訴現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中潛在的問題，但是大多數(shù)情況下客戶畢竟不是專業(yè)人員，有時對無線網(wǎng)絡環(huán)境描述不清，給后臺解決問題帶來了相當大的難度。這兩種發(fā)現(xiàn)問題的方式都比較被動，且不能夠防患于未然，定位時間長，導致鄰區(qū)問題難以發(fā)現(xiàn)，大大降低了客戶滿意度。

由于CSFB與VOLTE的eSRVCC切換有本質(zhì)的區(qū)別，導致了直接繼承CSFB鄰區(qū)后eSRVCC的成功率不是特別理想。

（1）CSFB只需要頻點即可，不需要精確的鄰區(qū)。即使頻點漏配，UE也會進行全頻段搜索，只是時間略長，而eSRVCC則需求確切的真實鄰區(qū)。所以，相比eSRVCC來說，CSFB鄰區(qū)要求較低，保證CSFB感知不一定能保證eSRVCC感知；

（2）CSFB發(fā)生的范圍遠大于eSRVCC，CSFB可能發(fā)生在任何4G覆蓋區(qū)域，而eSRVCC只有在4G覆蓋邊緣才能觸發(fā)，所以適合CSFB的鄰區(qū)不一定是eSRVCC的最近鄰區(qū)。

通過前述分析可知，鄰區(qū)配置的準確性和2G鄰區(qū)質(zhì)量差成為導致eSRVCC切換失敗的主要原因之一，而現(xiàn)行鄰區(qū)優(yōu)化方法均在不同層面存在問題。如何利用現(xiàn)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)協(xié)同分析識別4G特定覆蓋區(qū)域下的優(yōu)質(zhì)2G鄰區(qū)和優(yōu)化現(xiàn)網(wǎng)的2G鄰區(qū)配置，是eSRVCC鄰區(qū)優(yōu)化的關鍵。

2 優(yōu)化思路及算法

2.1 多維數(shù)據(jù)應用

觀察現(xiàn)網(wǎng)中不同途徑、各種維度獲得的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，MR（Measurement Report，測量報告）、基站無線側的性能統(tǒng)計、信令消息、干擾統(tǒng)計、現(xiàn)網(wǎng)鄰區(qū)配置數(shù)據(jù)以及經(jīng)緯度等信息或數(shù)據(jù)之間具有強相關性。在此背景下，本文提出了基于多維數(shù)據(jù)協(xié)同的eSRVCC精準鄰區(qū)優(yōu)化方法，利用多維數(shù)據(jù)綜合分析評估2G鄰區(qū)信號質(zhì)量情況，精準識別優(yōu)質(zhì)2G鄰區(qū)。

2.1.1 MR數(shù)據(jù)

根據(jù)集團規(guī)范要求，UE（用戶）和eNodeB（Evolved NodeB，LTE基站）定期將物理層、RLC層以及在無線資源管理過程中計算產(chǎn)生的MR（Measurement Report，測量報告），經(jīng)過統(tǒng)計計算（可以在eNodeB或OMC-R上實現(xiàn)統(tǒng)計）報送到OMC-R，以統(tǒng)計數(shù)據(jù)形式進行存儲[3]。MR中包含了大量的測量數(shù)據(jù)和相關的小區(qū)信息，如針對異系統(tǒng)的MR包含了BCCH（Broadcast Control Channel，廣播控制信道，為GSM小區(qū)的主頻點）、BSIC（Base Station Identity Code，GSM基站識別碼，包括NCC和BCC）和Rxlev（Received Signal Level，接收信號電平）等重要信息[4]。

通過開啟LTE的異系統(tǒng)MR測量項，從MR數(shù)據(jù)中獲得LTE周圍GSM所有鄰區(qū)的采樣點、特定GSM小區(qū)（通過BCCH、BSIC來匹配出具體的GSM小區(qū)）采樣點及接收電平，就可以根據(jù)各GSM鄰區(qū)測量到的概率及電平高低來判斷是否為優(yōu)質(zhì)的GSM鄰區(qū)。

2.1.2 性能統(tǒng)計

在LTE基站側網(wǎng)管性能統(tǒng)計中，設置有異系統(tǒng)兩兩鄰區(qū)對的測量計數(shù)器，能夠統(tǒng)計從某個4G小區(qū)到某個已添加鄰區(qū)關系的2G小區(qū)的切換性能，如切換請求次數(shù)、切換成功次數(shù)等，能夠作為評估兩兩鄰區(qū)切換性能的重要依據(jù)。

2.1.3 2G干擾統(tǒng)計

在GSM基站側網(wǎng)管性能統(tǒng)計中，設置有GSM干擾帶的測量計數(shù)器，是BTS在空閑時利用一幀中的空閑時隙對其TRX所用頻點的上行頻率進行掃描，并統(tǒng)計到對應的干擾帶中。干擾帶共分5個等級，電平范圍可以通過對應的網(wǎng)管維護操作平臺進行設定，通常設置如表2所示。

表2 干擾帶電平設置

干擾帶統(tǒng)計指標能夠直接反映GSM小區(qū)的受干擾程度。干擾帶等級越高，表示受到的干擾越大。根據(jù)日常優(yōu)化經(jīng)驗值，查看干擾帶4和干擾帶5的占比，占比越大，則該小區(qū)存在干擾的可能性越大。

2.1.4 信令消息

在信令監(jiān)測系統(tǒng)中能夠通過信令消息篩選，統(tǒng)計出用戶從4G回落到2G的具體小區(qū)名稱、回落次數(shù)和回落成功率。它可以作為輔助2G鄰區(qū)質(zhì)量情況的一種手段。

2.2 算法設計與實現(xiàn)

基于多維數(shù)據(jù)協(xié)同的eSRVCC鄰區(qū)優(yōu)化方法，是根據(jù)MR數(shù)據(jù)、基站無線側的性能統(tǒng)計、信令消息、干擾統(tǒng)計、現(xiàn)網(wǎng)鄰區(qū)配置數(shù)據(jù)以及經(jīng)緯度等信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與解析、漏配鄰區(qū)判斷、冗余鄰區(qū)判斷、干擾判斷四個步驟，最終形成鄰區(qū)優(yōu)化配置策略。具體的優(yōu)化策略流程如圖3所示。

圖3 優(yōu)化策略流程

2.2.1 數(shù)據(jù)采集及解析

①相關數(shù)據(jù)收集及核查。收集小區(qū)工參（小區(qū)名稱、經(jīng)緯度等）、GSM干擾統(tǒng)計、信令系統(tǒng)中CSFB回落小區(qū)統(tǒng)計、現(xiàn)網(wǎng)鄰區(qū)配置等數(shù)據(jù)，同時必須核查4G中配置的鄰區(qū)的工參（如BCCH/BSIC/LAC）與現(xiàn)網(wǎng)GSM配置的數(shù)據(jù)是否一致，避免由于不一致導致后續(xù)判斷錯誤的問題。

②開啟異系統(tǒng)MR測量。在現(xiàn)網(wǎng)LTE小區(qū)中開啟INTER_RAT_MR為異系統(tǒng)MR測量項，開啟后UE會定時上報異系統(tǒng)測量信息，其中包含測量到的GSM鄰區(qū)信息。

③MR數(shù)據(jù)采集解析。對采集的MR文件處理，篩選出需要的關鍵信息，主要包括eCI（eCI=eNodeBid×256+Localcellid，是在一個PLMN中唯一標識TLE小區(qū)的）、LTE頻點、PCI（Physicallayer Cell Identity，物理小區(qū)ID）、AvgRSRP（Average Reference Signal Receive Power，平均參考信號接收功率）、AvgRSRQ（Average Reference Signal Receive Quality，參考信號接收質(zhì)量）、MrCount（MR采樣點）、NbrCount（測量到GSM鄰區(qū)個數(shù)）、GsmNbrCells（CountBCCHBSIC RXLEV）GSM采樣點信息等。同時，設定了LTE/GSM的信號門限及采樣數(shù)篩選條件（建議值如表3所示），可實現(xiàn)精確識別特定RSRP范圍內(nèi)的2G鄰區(qū)。

表3 LTE/GSM的信號門限及采樣數(shù)篩選條件

2.2.2 漏配鄰區(qū)判斷

結合LTE與GSM鄰區(qū)的經(jīng)緯度進行鄰區(qū)距離計算，對MR數(shù)據(jù)根據(jù)一定的規(guī)則和步驟進行計算，挑選出優(yōu)質(zhì)的GSM鄰區(qū)。將優(yōu)質(zhì)的GSM鄰區(qū)列表清單與現(xiàn)網(wǎng)LTE小區(qū)配置的相鄰頻點組內(nèi)的頻點比較，判斷相鄰頻點配置是否合理，判斷頻點是否存在漏配。

MR數(shù)據(jù)用經(jīng)緯度判斷是否存在漏配頻點的評估計算步驟如下：

（1）計算MR測量到各GSM小區(qū)采樣概率、用GSM采樣概率和接電平對GSM進行排序，篩選出采樣點前10小區(qū)。

（2）利用LTE工參或GPS經(jīng)緯度找出MR數(shù)據(jù)中的LTE小區(qū)經(jīng)緯度。

（3）根據(jù)LTE小區(qū)與GSM小區(qū)經(jīng)緯度，找出最近10個相鄰區(qū)GSM小區(qū)。GSM信息有LAC、CI、BCCH、BSIC、CELLNAME 等。

（4）將MR測量GSM小區(qū)BCCH、BSIC信息與位置相近10個GSM關聯(lián)匹配。

（5）將匹配后GSM小區(qū)的頻點和LTE配置相鄰區(qū)頻點組的頻點比較，組內(nèi)未配置頻點判定為漏配頻點。

MR基于經(jīng)緯度評判漏配鄰區(qū)條件（以下4個條件需要同時滿足）：

①GSM接收電平＞-90 dB；

②采樣概率排名≥10；

③地理位置相鄰≥10（根據(jù)LTE、GSM經(jīng)緯度計算）；

④未配置在相鄰頻點組內(nèi)。

2.2.3 2G小區(qū)干擾判斷

結合GSM小區(qū)干擾性能統(tǒng)計，判斷GSM小區(qū)是否存在干擾，并對未受干擾的GSM小區(qū)和受干擾的GSM小區(qū)區(qū)分對待。假如為無干擾小區(qū)，則添加該小區(qū)為普通GSM鄰區(qū)；假如為受干擾小區(qū)同時為必要添加的鄰區(qū)，則添加該小區(qū)為低優(yōu)先級GSM鄰區(qū)。

①2G受干擾判斷條件。如果4/5級干擾采樣點在所有采樣點中的占比大于30%，則認為2G小區(qū)受到干擾。

②必要鄰區(qū)判斷條件。該高干擾GSM小區(qū)的MR測量采樣點占比在TOP16之內(nèi)，且該高干擾GSM小區(qū)的MR測量平均Rxlev排名在TOP16之內(nèi)，同時該4G小區(qū)2G鄰區(qū)個數(shù)小于25個。

③添加普通GSM鄰區(qū)步驟。新增該小區(qū)為GSM外部小區(qū)，再添加該小區(qū)的鄰區(qū)關系。

④低優(yōu)先級鄰區(qū)步驟。若為高干擾小區(qū)且為必要的鄰區(qū)，先新建低優(yōu)先級頻點組，調(diào)整OffsetFreq設置為負值，將高干擾小區(qū)的頻點列入低優(yōu)先級頻點組。

根據(jù)eSRVCC切換門限事件觸發(fā)條件——異系統(tǒng)信號+OffsetFreq＞InterRatHoGeranB1Thd，當頻點組的OffsetFreq設置為負值時，相當于針對這一組頻點抬高了eSRVCC的切換門限。迫使UE在低優(yōu)先組內(nèi)頻點信號較強時才觸發(fā)切換，以對抗GSM的高干擾，盡量減少4G小區(qū)向該受干擾的2G鄰區(qū)切換。

2.2.4 冗余鄰區(qū)判斷

通過LTE性能統(tǒng)計，信測平臺提取小區(qū)級CSFB回落數(shù)據(jù)，根據(jù)4G和2G的工參（經(jīng)緯度、天線方位角等），聯(lián)合MR測量統(tǒng)計、地理位置信息等，判斷是否為冗余小區(qū)。

冗余判斷條件（以下4個條件需要同時滿足）：

（1）已存在現(xiàn)網(wǎng)鄰區(qū)/頻點中。

（2）連續(xù)7天切換請求次數(shù)為零；且該GSM鄰區(qū)在MR采樣中采樣占比＜5%，且GSM小區(qū)電平小于-95 dBm。

（3）回落GSM小區(qū)按次數(shù)從高到低排序，排名后40的小區(qū)且回落概率不大于5%，同時距離大于3.5km（主城區(qū)）/6km（郊區(qū)及其他）。

2.3 算法優(yōu)勢分析

該方法基于現(xiàn)網(wǎng)用戶MR及2G干擾統(tǒng)計，能保證更全面識別GSM鄰區(qū)質(zhì)量。同時，該方法限定了LTE和GSM的信號門限及采樣數(shù)，一定程度上避免了偶發(fā)事件，保證了識別的GSM鄰區(qū)為最佳GSM鄰區(qū)。此外，對現(xiàn)網(wǎng)配置的鄰區(qū)進行冗余判斷，減少了不必要的鄰區(qū)，優(yōu)化改善了切換時延和性能。

2.4 算法應用效果

以南寧西鄉(xiāng)塘區(qū)連疇村1隊_拉遠_HLH_2小區(qū)（cellid為126393618，以下簡稱拉遠2小區(qū)）為例，切換成功率僅為67%。利用以上分析思路進行多維數(shù)據(jù)綜合評估，最終開展了四項優(yōu)化策略實施，即添加TF19002為普通鄰區(qū)、添加TF01552為低優(yōu)先級鄰區(qū)、調(diào)整TF01551為低優(yōu)先級鄰區(qū)以及刪除TF20341鄰區(qū)。

策略實施后，拉遠2小區(qū)向TF19002的切換請求次數(shù)為4次，成功率為100%；拉遠2小區(qū)向TF01552的切換請求次數(shù)為6次，成功率為66.7%；拉遠2小區(qū)向TF01551的切換請求次數(shù)減少了13次，成功率提升至71%。對比南寧西鄉(xiāng)塘區(qū)連疇村1隊_拉遠_HLH_2小區(qū)在進行以上4個優(yōu)化策略實施前后一周切換性能指標情況發(fā)現(xiàn)，eSRVCC切換請求次數(shù)減少了28%，成功率由原來的67%改善至89%。優(yōu)化策略實施前后整體效果如圖4所示，4項鄰區(qū)優(yōu)化策略實施效果如圖5所示。

圖4 試點小區(qū)優(yōu)化策略實施前后整體效果對比

圖5 試點小區(qū)單獨各項鄰區(qū)優(yōu)化策略實施效果對比

3 結 語

eSRVCC是LTE覆蓋邊緣保證VOLTE語音通話連續(xù)的關鍵所在，延用傳統(tǒng)的4G到2G的鄰區(qū)優(yōu)化方法存在各種弊端，難以法滿足eSRVCC的精確要求?；诙嗑S數(shù)據(jù)協(xié)同的eSRVCC精準鄰區(qū)優(yōu)化方法，利用異系統(tǒng)MR、信令信息、基站性能統(tǒng)計、2G干擾統(tǒng)計等大數(shù)據(jù)，綜合分析評估2G鄰區(qū)信號質(zhì)量情況，精準識別優(yōu)質(zhì)2G鄰區(qū)。同時對已配置的鄰區(qū)也進行綜合評估，刪除冗余鄰區(qū)，達到鄰區(qū)優(yōu)化提升切換性能的目的。此外后續(xù)如利用python語言實現(xiàn)優(yōu)化思路的工具化、軟件化，對日常鄰區(qū)優(yōu)化工作效率將帶來極大提升。