基于管理的Immediate MDT數(shù)據(jù)源的技術(shù)應(yīng)用研究

陳嘉明

（中國移動通信集團廣東有限公司江門分公司，江門 529000）

1 引言

在當前網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，為有效地對網(wǎng)絡(luò)性能進行評估，檢測網(wǎng)絡(luò)是否存在弱覆蓋或覆蓋空洞的情況，一般采用道路測試的方法。傳統(tǒng)路測是指在汽車以一定速度行駛過程中，借助測試手機和測試儀表，記錄室外信號強度進行后續(xù)網(wǎng)絡(luò)評估的手段。傳統(tǒng)路測需投入較大的人力物力，且測試區(qū)域范圍有一定限制。本文主要針對MDT（最小化路測）技術(shù)在中國移動網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用部署進行分析。重點包括MDT技術(shù)概述、MDT技術(shù)試點驗證、MDT技術(shù)應(yīng)用評估等，目的是為MDT技術(shù)更好地服務(wù)于現(xiàn)網(wǎng)，為無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供新的、高效的、低成本的技術(shù)手段。

2 MDT技術(shù)背景及算法設(shè)計

MDT（Minimization of Drive-Tests，即最小化路測技術(shù)）是3GPP R10階段在LTE系統(tǒng)中引入的一種自動化路測技術(shù)?；诒M量減少對終端功耗的影響和盡量增加位置信息可用性的設(shè)計理念，MDT功能主要通過擴展現(xiàn)有的RRM（無線資源管理）測量功能和Trace功能實現(xiàn)，基站根據(jù)網(wǎng)管配置的MDT測量任務(wù)下發(fā)相關(guān)測量配置給終端，終端在滿足測量條件時，進行測量并上報測量信息，基站將收到的終端測量結(jié)果和基站自身的測量結(jié)果按要求上報給網(wǎng)管或MDT數(shù)據(jù)存儲處理網(wǎng)元。

2.1 MDT技術(shù)背景

最小化路測技術(shù)MDT主要通過手機上報的測量報告來獲取網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化所需要的相關(guān)參數(shù)。相比于傳統(tǒng)路測，MDT直接利用現(xiàn)網(wǎng)商用終端和基站進行測量和數(shù)據(jù)采集，無需額外投入測試人員、測試終端、測試車輛等配套資源，可極大降低路測成本，并采集到比路測數(shù)據(jù)更豐富、更真實的現(xiàn)網(wǎng)測量數(shù)據(jù)。相比于普通測量報告（MR），MDT除了能采集到測量結(jié)果對應(yīng)的精確位置（經(jīng)緯度）信息外，還能支持空閑態(tài)終端測量數(shù)據(jù)采集，支持發(fā)生RLF等異常事件期間的相關(guān)測量數(shù)據(jù)采集，并支持更多測量項的測量上報。

MDT技術(shù)的優(yōu)勢有以下幾點。

（1）MDT為基于UE測量數(shù)據(jù)上報，減少現(xiàn)場路測費用，提高優(yōu)化效率，為移動通信運營商提供精準數(shù)據(jù)源，降低優(yōu)化和維護成本。

（2）可以收集到傳統(tǒng)路測無法提供的全區(qū)域的測量信息（如窄路、私人場所等），因此運營商可以設(shè)計更可靠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提供更優(yōu)的用戶QoS體驗。

（3）從環(huán)境保護的角度，傳統(tǒng)路測需要測試車輛在車市區(qū)域中收集數(shù)據(jù)，通過MDT減少傳統(tǒng)路測，可以降低二氧化碳的排放量，保護環(huán)境。

2.2 MDT算法設(shè)計

2.2.1 MDT整體研究方案說明

UE的MDT測量任務(wù)是由網(wǎng)管側(cè)下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)的，從MDT激活和測量配置的下發(fā)機制分析，MDT有兩種網(wǎng)管配置方式?；谛帕畹腗DT與基于管理的MDT，管理的MDT可以跟蹤小區(qū)全量用戶；基于信令的MDT需用戶簽約，本文重點研究基于管理的MDT。

此外，MDT根據(jù)UE 所處的狀態(tài)的不同以及測量上報機制的差異，分為記錄MDT（Logged MDT） 和 即 時 MDT（Immediate MDT）。Logged MDT是在UE上報時，對測量數(shù)據(jù)進行收集和存儲，此過程為UE處于RRC IDLE時，在此狀態(tài)下，UE和eNode B節(jié)點之間沒有建立RRC連接。Immediate MDT的采集機制為UE處于RRC Connected時，UE會即時上報所采集到的數(shù)據(jù)至基站，在此狀態(tài)下，UE和eNode B節(jié)點之間有建立RRC連接。本文的采集數(shù)據(jù)基于即時MDT。

2.2.2 基于管理的Immediate MDT算法設(shè)計

基于管理的MDT的配置參數(shù)直接由OAM發(fā)給eNode B節(jié)點進行MDT激活，eNode B節(jié)點會存儲這些參數(shù)后續(xù)向UE進行配置，如測量列表、上報規(guī)則、事件門限等?；诠芾淼腗DT是在特定區(qū)域的eNode B節(jié)點激活，算法流程如圖1所示。

Immediate MDT主要是利用現(xiàn)有的RRM過程（RRC測量配置和上報）進行MDT的配置和測量上報，在此基礎(chǔ)上，Immediate MDT增加了用戶位置信息的配置和上報。

Immediate MDT基于現(xiàn)有的RRC測量配置，使用RRC信令過程下發(fā)測量配置。eNode B將從OAM發(fā)過來的MDT測量配置參數(shù)轉(zhuǎn)換為RRM測量配置，即RRC Connection Reconfiguration消息，然后再發(fā)送給UE。另外，由于Immediate MDT中UE和eNode B必須始終保持連接態(tài)，即RRC Connected狀態(tài)，eNode B知道TCEID、跟蹤參考和跟蹤記錄會話參考參數(shù)，其不需要再將這幾個參數(shù)發(fā)給UE。

Immediate MDT支持以下7類測量項以及M1上報時對應(yīng)的位置信息，測量項可根據(jù)需求在MDT任務(wù)中進行配置，如表1所示。

2.3 MDT與傳統(tǒng)路測和MR定位對比

MDT技術(shù)與網(wǎng)管北向MR數(shù)據(jù)采集類似，主要用于終端和無線網(wǎng)測量數(shù)據(jù)的采集。其獨特之處是支持GNSS精確位置信息采集并在原始數(shù)據(jù)中就和其他測量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，且支持空閑態(tài)終端測量報告采集和異常事件測量數(shù)據(jù)采集，因此適用場景廣泛，可用于城市、農(nóng)村、道路、居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、高鐵、海岸、山區(qū)等各種場景。既能用于傳統(tǒng)路測場景和模擬路測，以節(jié)省路測成本；還可用于路測無法或難以到達的場景，獲取更全面更真實的網(wǎng)絡(luò)情況。

表1 Immediate MDT測量項信息

圖1 基于管理的Immediate MDT算法流程

受限于室內(nèi)GNSS衛(wèi)星信號弱，終端無法鎖定衛(wèi)星并定位，MDT在深度室內(nèi)場景難以獲取精確位置信息，但在建筑物周邊及室內(nèi)窗口區(qū)域仍能采集到部分有效采樣點。并且通過后期數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理，并與OTT定位數(shù)據(jù)結(jié)合，仍能產(chǎn)生價值，因此在室內(nèi)場景（室分小區(qū)）仍然可以應(yīng)用MDT功能，表2詳細列出了MDT與傳統(tǒng)路測和MR定位的異同。

3 MDT技術(shù)的實現(xiàn)驗證

站點開啟Immediate MDT任務(wù)，確認任務(wù)能夠在網(wǎng)管正常下發(fā)，數(shù)據(jù)能夠在NDS正常生成，對后臺MDT數(shù)據(jù)進行可視化處理，評估MDT功能效果。

3.1 MDT的路測對比驗證

檢驗MDT生成道路軌跡覆蓋圖與測試軟件（如CDS、CXT等）測試生成的覆蓋圖相同度，RSRP信號采集結(jié)果準確度。在江門選取站點“江門規(guī)劃五路D-ZLH”進行數(shù)據(jù)對比驗證。主要有以下幾個流程步驟。

（1）針對采集站點開啟Immediate MDT功能，并收集NDS數(shù)據(jù)生成可視化圖層，判斷功能是否正常。

表2 MDT與傳統(tǒng)路測和MR定位對比

（2）結(jié)合網(wǎng)管Cellreserved優(yōu)化專用功能，剔除本小區(qū)覆蓋下AC11和AC15的UE除外的用戶，使用等級11SIM卡接入，使基站覆蓋范圍下只有測試對象UE，重復(fù)多次軌跡運動，收集采樣點。

（3）使用CDS測試軟件，重復(fù)MDT采集的運動軌跡，收集DT測試采樣點。

（4）對比兩組采樣點測試結(jié)果，驗證MDT測試結(jié)果準確度。

結(jié)合網(wǎng)管Cellreserved優(yōu)化專用功能后，江門規(guī)劃五路D-ZLH基站只有測試用戶的情況下的對比結(jié)果如圖2所示。從前臺測試結(jié)果打點圖和后臺MDT數(shù)據(jù)打點圖的RSRP軌跡對比情況，可以發(fā)現(xiàn)兩者在相同位置的RSRP顏色基本一致，MDT道路軌跡與前臺測試結(jié)果基本相同，MDT位置上報較準確。

圖2 MDT與DT打點數(shù)據(jù)對比

3.2 區(qū)域范圍MDT數(shù)據(jù)源對比驗證

在同一區(qū)域同時采集MDT與MR數(shù)據(jù)，生成可視化圖層，根據(jù)兩者生成的采樣點覆蓋圖與DT路測覆蓋圖對比，通過3種不同的數(shù)據(jù)源，評估MDT弱覆蓋區(qū)域定位準確性。

采集區(qū)域選取江門外海派出所附近一帶區(qū)域，該區(qū)域主要以居民住宅區(qū)為主，房屋密集，人口眾多。根據(jù)歷史MR統(tǒng)計數(shù)據(jù)，覆蓋該區(qū)域的小區(qū)MR覆蓋率較差。區(qū)域主要站點有江門外海派出所D-ZLH、江門外海派出所D-ZLH、江門外海海燕排粉廠D-ZLH。

分別通過大數(shù)據(jù)平臺、NDS數(shù)據(jù)采集、CDS測試設(shè)備進行三種數(shù)據(jù)源的采集，江門外海派出所附近一帶區(qū)域數(shù)據(jù)統(tǒng)計后，MR、MDT、DT覆蓋圖層如圖3所示。

對比3種覆蓋圖，以DT路測結(jié)果為準，MR與MDT弱覆蓋采樣點區(qū)域基本一致，而由于MDT采樣點數(shù)量更多，呈現(xiàn)出來的弱覆蓋位置更加細致。從MDT弱覆蓋采樣點位置分布，可以看到主要弱覆蓋點集中在居民區(qū)，由于此區(qū)域房屋密集，且附近基站阻擋嚴重，信號無法覆蓋到，導(dǎo)致嚴重弱覆蓋。

圖3 區(qū)域內(nèi)MDT與MR和DT數(shù)據(jù)源覆蓋情況對比

4 MDT技術(shù)的應(yīng)用評估

應(yīng)用評估區(qū)域選擇位于江門高新區(qū)、靠近河岸邊的熱點投訴問題點恒和珠寶公司。由于業(yè)主不同意進場測試，前期僅能在投訴點外圍DT測試，無法精準定位客戶投訴位置，擬通過MDT數(shù)據(jù)源進行弱覆蓋區(qū)域定位優(yōu)化，解決客戶投訴問題。

在Google Earth圖層上定位投訴點周邊站點分布，離投訴區(qū)域800 m范圍內(nèi)共有3個站點，為“江門潮連碼頭”、“江門偉盛”、“江門匯杰”，如圖4所示。

圖4 MDT技術(shù)應(yīng)用投訴區(qū)域圖

4.1 MDT小區(qū)采集定位

為減少MDT數(shù)據(jù)采集量和提高數(shù)據(jù)搜集效率，通過大數(shù)據(jù)平臺軟采MR數(shù)據(jù)，初步定位投訴區(qū)域信號情況和主覆蓋小區(qū)信息收集。根據(jù)對周邊基站軟采數(shù)據(jù)分析，其中只有江門偉盛F-ZLH、江門潮連碼頭F-ZLH兩個站的小區(qū)信號可以覆蓋到投訴區(qū)域，因此重點對這兩個站開啟MDT功能，收集MDT數(shù)據(jù)。

4.2 MDT數(shù)據(jù)圖像化顯示

對采集到的MDT數(shù)據(jù)源進行可視化處理，江門偉盛F-ZLH、江門潮連碼頭F-ZLH兩個基站采樣點RSRP覆蓋圖如圖5所示。從圖示可以看到，投訴區(qū)域RSRP信號在-90 dBm以下，存在較多的紫色采樣點（-100 dBm～-110 dBm）和紅色采樣點（-110 dBm以下），整體覆蓋偏弱，跟MR結(jié)果一致。分站點統(tǒng)計采樣點RSRP覆蓋情況，兩個站點分別都能覆蓋到投訴區(qū)域，但信號覆蓋均較弱。

圖5 投訴區(qū)域MDT覆蓋情況

借助MDT技術(shù)采集的數(shù)據(jù)源，在實際應(yīng)用中，對頑固投訴熱點、無法現(xiàn)場實地測試區(qū)域起到關(guān)鍵性作用。

5 結(jié)束語

本文重點研究了基于管理的Immediate MDT-M1測量上報量的覆蓋分析及GIS地理化呈現(xiàn)，為后續(xù)的利用MDT數(shù)據(jù)源開展容量優(yōu)化、移動性管理優(yōu)化、異常事件優(yōu)化、QoS參數(shù)優(yōu)化和公共信道參數(shù)配置優(yōu)化等提供技術(shù)支持。

MDT通過觸發(fā)商用終端上報精準地理位置的信號測量信息，然后針對區(qū)域管理性的Immediate MDT數(shù)據(jù)進行收集、存儲、處理及分析，以替代大部分的傳統(tǒng)路測，完整呈現(xiàn)室內(nèi)外用戶使用感知。相比于MR采集，更加高效精準的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題定位、準確評估無線網(wǎng)絡(luò)性能質(zhì)量及覆蓋效果，從而實現(xiàn)低成本運營、快速改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，設(shè)計更可靠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提供更優(yōu)的用戶QoS體驗。因此，合理的利用MDT等網(wǎng)絡(luò)智能化新技術(shù)，對降低移動通信運營商的網(wǎng)絡(luò)運營和維護成本，提升用戶的感知有著顯著的意義。