淺析 LTE 低速率的影響因素及排查流程

文煜 周密

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淺析 LTE 低速率的影響因素及排查流程

文煜1周密2

1.中國聯(lián)通南充分公司，四川 南充 637000 2.成都全維度科技有限公司，四川 成都 610041

隨著通信技術(shù)不斷發(fā)展，手機(jī)也不斷更新?lián)Q代，4G手機(jī)日益普及，4G應(yīng)用也種類繁多。同時(shí)用戶需求不斷提升，如何提高用戶感知和滿意度，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化面對的問題。因此，對LTE低速率的影響因素進(jìn)行分析以及低速率小區(qū)一級一級排查處理。

LTE；低速率；因素；排查流程

隨著通信技術(shù)日新月異的發(fā)展，用戶需求不斷提高?，F(xiàn)在用戶更關(guān)注看視頻、玩游戲?qū)r(shí)延要求較高業(yè)務(wù)的卡頓問題，對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求也越來越高。LTE網(wǎng)絡(luò)作為主要的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率直接影響用戶體驗(yàn)。影響用戶下載速率的因素有很多。通過對現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析和理論研究，從低速率問題定義到對覆蓋、干擾、資源調(diào)度等影響因素的分析，梳理出成熟的LTE低速率問題優(yōu)化處理排查流程。

1 LTE低速率影響因素

1.1 弱覆蓋引起

可能是基站掉站或故障引起的弱覆蓋，需要處理相關(guān)告警?；緹o線信號(hào)差，可以通過調(diào)整周圍小區(qū)方位角、俯仰角、功率等相關(guān)參數(shù)來改善該區(qū)域覆蓋。確實(shí)站距過大或遮擋嚴(yán)重，建議補(bǔ)點(diǎn)新增基站。測試峰值速率條件，要求無線環(huán)境RSRP大于﹣85?dBm，SINR大于23?dB且波動(dòng)幅度不宜過大。

1.2 無線干擾引起

在網(wǎng)管側(cè)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)RSSI，該值大于﹣105 ?dBm，視為存在上行干擾。測試的時(shí)候TXPOWER明顯大于正常值，說明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)存在上行干擾。發(fā)現(xiàn)干擾相對比較容易，干擾源定位的相關(guān)排查工作相對比較難?？梢赃x取閑時(shí)關(guān)閉基站，采用頻譜分析工具進(jìn)行掃頻。下行干擾比較容易判斷，在路測時(shí)如果發(fā)現(xiàn)SINR與主服務(wù)小區(qū)以及鄰區(qū)測試結(jié)果相差比較大，就可初步判斷。如果需要確認(rèn)并定位，就需要關(guān)閉基站，然后掃頻測試。系統(tǒng)內(nèi)下行干擾還可能是基站小區(qū)間干擾和附近其他終端下行業(yè)務(wù)帶來的干擾。小區(qū)間干擾可通過合理覆蓋優(yōu)化手段進(jìn)行優(yōu)化，終端下行業(yè)務(wù)干擾可通過合理參數(shù)配置進(jìn)行優(yōu)化。

1.3 無線參數(shù)配置引起

核查天線配置相關(guān)參數(shù)，如小區(qū)發(fā)射天線端口數(shù)。有些參數(shù)將影響雙流比，如天線端口、天線通道的映射關(guān)系與下行天線配置映射位圖是否對應(yīng)。小區(qū)參考信號(hào)功率，系統(tǒng)帶寬是否為20?M，傳輸模式是否為TM3內(nèi)部切換模式。核查上下行MCS；核查CFI（CFI 1為極速模式，正常模式為2）；核查PCI；核查噪聲矩陣類型是否為IRC；核查加密和完整性保護(hù)算法；核查下行頻選參數(shù)；核查物理層端口傳輸帶寬是否為1?000?M，工作模式是否為自適應(yīng)或千兆全雙工；核查切換參數(shù)；核查帶寬資源組最大出口帶寬是否為1?000?M。

1.4 核心網(wǎng)問題引起

PDN側(cè)服務(wù)器問題，確保PDN側(cè)FTP服務(wù)器在進(jìn)行峰值速率測試時(shí)資源能力不受限。核心網(wǎng)數(shù)據(jù)配置要準(zhǔn)確，傳輸帶寬要滿足要求。

1.5 TCP問題引起

如果速率上不去，相關(guān)參數(shù)已經(jīng)優(yōu)化，就檢查是否存在時(shí)延過大。速率不穩(wěn)定有掉坑現(xiàn)象，需要檢查是否存在丟包，嚴(yán)重亂序現(xiàn)象發(fā)生。TCP窗口優(yōu)化。

2 低速率小區(qū)處理方法和流程

隨著流量資費(fèi)不斷下降，不限流量套餐盛行，用戶不用擔(dān)心超出流量要付錢。但是無線容量資源畢竟有限，用戶一多，平均到每個(gè)用戶就會(huì)降低。用戶投訴上網(wǎng)慢越來越多，特別是用戶比較集中的市場，如學(xué)校、部隊(duì)、風(fēng)景區(qū)、火車站、汽車站等人流量比較大的場景。針對這些低速率小區(qū)處理方法和流程如下。

2.1 確定低速率小區(qū)

低速率小區(qū)篩選有兩個(gè)指標(biāo)：小區(qū)業(yè)務(wù)量和用戶下行去尾均速。提取7×24小時(shí)小區(qū)數(shù)據(jù)，試點(diǎn)過程采用較為嚴(yán)格篩選條件：日業(yè)務(wù)量自忙時(shí)（業(yè)務(wù)量最大）對應(yīng)用戶下行均速的一周均值[1]。

篩選條件為：提取7×24小時(shí)小區(qū)業(yè)務(wù)量和用戶下行去尾均速（每個(gè)小區(qū)7×24條數(shù)據(jù)）。

小區(qū)業(yè)務(wù)量大于10?MB，同時(shí)去尾均速小于10?Mbps。各廠家根據(jù)數(shù)據(jù)分箱操作。統(tǒng)計(jì)超過4次小區(qū)為低速率小區(qū)，處理優(yōu)先級按照次數(shù)降序排列。

說明：下行小區(qū)均速（小區(qū)吞吐率）=總吞吐量/發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)長下行去尾均速（減去使緩存為空的最后一個(gè)TTI吞吐量和時(shí)長，建議取該指標(biāo)作為用戶感知速率評估）。

2.2 排查原因

排查終端原因、數(shù)據(jù)卡原因以及開戶信息原因引起，可以更換終端，換卡測試。周圍同運(yùn)營商用戶使用LTE網(wǎng)絡(luò)情況、終端能力及性能、TCP設(shè)置、軟件配置（FTP設(shè)置、防火墻等）都對速率有影響。

2.3 指標(biāo)分析

檢查小區(qū)運(yùn)行狀態(tài)，指標(biāo)分析主要分為無線覆蓋指標(biāo)、終端反饋指標(biāo)、HARQ指標(biāo)、干擾分析及資源調(diào)度分析。

覆蓋指標(biāo)：MR弱覆蓋小區(qū)RSRP小于110?dBm采樣點(diǎn)占比大于5%，路測弱覆蓋小區(qū)RSRP小于105?dBm采樣點(diǎn)占比大于5%。SINR取值在0～30，越高越好，低于15對速率有影響。RSRP與SINR都好屬于正常小區(qū)。RSRP差，SINR比較好，說明信號(hào)比較干凈，信號(hào)單一，室外宏站深度覆蓋室內(nèi)；RSRP差，SINR也差，重點(diǎn)關(guān)注弱覆蓋引起；RSRP好，SINR差，關(guān)注干擾問題。

終端反饋的CQI：用戶上報(bào)CQI有16個(gè)等級（0～15），值越高代表下行信號(hào)質(zhì)量越好，可以得到更高的編碼速率。CQI與調(diào)制編碼存在對應(yīng)關(guān)系。0表示超出范圍；1～6采用QPSK；7～9采用16?QAM；10～15采用64?QAM。

HARQ指標(biāo)看BLER。LTE控制信道的目標(biāo)BLER為1%，數(shù)據(jù)信道的目標(biāo)BLER位10%。當(dāng)BLER不超過10%時(shí)，UE將向eNodeB上報(bào)它所能解碼的最高M(jìn)CS。LTE在無HARQ重傳情況下誤塊率指標(biāo)為10%，加入HARQ重傳后誤幀率（FER）大概為1%，再加上RLC層的ARQ后性能提升到10-5數(shù)量級。

干擾分析指標(biāo)主要包括閑時(shí)系統(tǒng)上行每PRB干擾噪聲統(tǒng)計(jì)分析。該值大于等于110?dBm上行又沒有流量為高干擾小區(qū)，必須排查處理。PRB噪聲干擾均值大于﹣109?dBm存在干擾，大于﹣89?dBm干擾嚴(yán)重。

調(diào)度指標(biāo)可以從信道質(zhì)量、小區(qū)負(fù)荷、空間相關(guān)性等多個(gè)維度綜合反映網(wǎng)絡(luò)分配給用戶的編碼速率、信道資源和空間傳輸模式情況。基于調(diào)度指標(biāo)對吞吐量的分析方法如下：當(dāng)吞吐量較低時(shí)，首先分析MCS是否過低，MCS低通常是因?yàn)镾INR過低或者不穩(wěn)定引起，需要分析干擾的問題。當(dāng)用戶所占小區(qū)負(fù)荷過大時(shí)，引起PRB偏低，即使MCS較高，也會(huì)因?yàn)橘Y源不足影響吞吐量，此時(shí)應(yīng)引入容量吸收的策略。如果用戶很少，PRB仍然低，就需核查主設(shè)備、傳輸或者核心網(wǎng)的問題。如果用戶在SINR較高時(shí)，仍然占用單流情況，就需檢測UE的Rank值，然后檢查eNB參數(shù)設(shè)置是否存在問題[2]。

各指標(biāo)門限建議如下：CQI小于等于6占比超過20%，存在覆蓋質(zhì)量問題；雙流占比低于30%，存在MIMO調(diào)度問題，主要參考MIMO處理建議；下行PRB利用率高于30%，關(guān)聯(lián)用戶數(shù)分析，存在容量或者設(shè)備問題；TA距離各廠家存在差異，建議大于1000M超過50%，核查覆蓋問題；PRB干擾均值大于﹣109?dBm存在干擾，大于﹣89?dBm干擾嚴(yán)重。

2.4 告警核查

核查問題小區(qū)是否存在斷站問題，駐波、傳輸或其他模塊告警，按照告警指導(dǎo)手冊處理。

2.5 參數(shù)核查

對全網(wǎng)宏站小區(qū)進(jìn)行l(wèi)icense和相關(guān)參數(shù)一致性檢查，license出現(xiàn)告警將會(huì)導(dǎo)致基站不能正常工作，參數(shù)需要配置為2發(fā)2收。不同設(shè)備廠家license和參數(shù)不一樣，如愛立信出現(xiàn)License Key File Fault License Mismatch License Key Missing等告警，nooftx Antennas=0，noofused Txantennas=2。影響因素參數(shù)核查已經(jīng)詳細(xì)核查參數(shù)明細(xì)，不再贅述。

2.6 現(xiàn)場驗(yàn)證

路測問題小區(qū)現(xiàn)場驗(yàn)證，主要觀察覆蓋情況、下行峰值速率、下行平均速率、LTE RANK Indicator占用情況（1為單流，2為雙流）、MIMO傳輸模式、PCI配置情況。存在路測速率較好的問題小區(qū)，仍然需要進(jìn)一步上站核查。

2.7 上站核查內(nèi)容

第一，干擾排查。小區(qū)干擾嚴(yán)重會(huì)影響用戶上網(wǎng)速度。干擾排查先排查系統(tǒng)內(nèi)干擾，如重疊覆蓋情況，PCI配置沖突，排除主服務(wù)小區(qū)較弱和MOD3干擾。加強(qiáng)日常RSSI問題監(jiān)控及處理，遇到干擾時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析干擾的分布特點(diǎn)。根據(jù)干擾分布特點(diǎn)，對于干擾的來源做出初步定位和判斷：如果干擾集中在主分集之中的一集上，則應(yīng)重點(diǎn)核查天饋系統(tǒng)和設(shè)備因素；如果某個(gè)區(qū)域的多個(gè)基站同時(shí)出現(xiàn)干擾，或者多個(gè)頻段都存在干擾，則應(yīng)著重排查外部干擾。在排查外部干擾時(shí)，應(yīng)遵循從高到低、由遠(yuǎn)及近的原則，通過干擾區(qū)域邊緣的高層建筑確定干擾源大致方向，并逐步縮小掃頻范圍，最后確定干擾源位置。

第二，BBU尾纖排查。檢查BBU到RRU段尾纖情況，驗(yàn)證工參排除連接錯(cuò)誤和接頭質(zhì)量問題。

第三，天饋排查。RRU到天饋間跳線排查，主要檢查接頭是否松動(dòng)，饋線頭問題以及鴛鴦線問題。

第四，天面參數(shù)。結(jié)合現(xiàn)場驗(yàn)證覆蓋、干擾情況，檢查天面方位角和下傾角[3]。

2.8 閉環(huán)管控要求

按照PDCA流程形成閉環(huán)。低速率小區(qū)處理后一周進(jìn)行低速率小區(qū)分析流程。7×24小時(shí)低速率統(tǒng)計(jì)次數(shù)小于4次，確認(rèn)完成處理。

3 結(jié)語

速率問題涉及終端、服務(wù)器、測試電腦，參數(shù)、功率、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等多個(gè)環(huán)節(jié)。在分析速率問題時(shí)需要逐一排查。對于多個(gè)站點(diǎn)均存在相同問題時(shí)，分析站點(diǎn)的共同點(diǎn)（如傳輸拓?fù)鋱D）有利于快速定位問題。

[1]林海，蔣永希. FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)多維度評估網(wǎng)絡(luò)和優(yōu)化[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2016（2）：35-39.

[2]胡洪林. 3GPP LTE 無線鏈路關(guān)鍵技術(shù)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[3]田華鋒，方莉，楊雅玲. 一種LTE 低速率劣化小區(qū)快速偵探方法[J]. 信息通信，2015（10）：187-188.

Analysis of Low-Speed LTE Impact Factors andTroubleshooting Procedure

Wen Yu1Zhou Mi2

1. China Unicom Nanchong Branch, Sichuan Nanchong 637000 2. Chengdu Alldimensions Science &Technology Co., Ltd., Sichuan Chengdu 610041

With the continuous development of communication technology, mobile phones are constantly upgrading. 4G phones are becoming more and more popular, and 4G applications are also various. At the same time, user demand is constantly improving. How to improve user perception and satisfaction is the problem of network optimization. In the paper, the factors that influence the low speed of LTE are analyzed, and the low level cell primary and secondary processes are investigated.

LTE; low rate; factor; troubleshooting procedure

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