室內(nèi)場景5G通話EPSFB回落成功率提升思路

周承娜

（安徽電信規(guī)劃設(shè)計有限責(zé)任公司移動院，安徽 合肥 230031）

0 引 言

由于5G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)階段暫時不支持基于NR的語音通話（Voice over New Radio，VoNR），5G 網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)必須回落到4G網(wǎng)絡(luò)進行，所以5G和4G鄰區(qū)的配置尤為重要[1]。目前，針對5G和4G的鄰區(qū)配置都是手動的，沒有考慮鄰區(qū)的個數(shù)、健康度以及距離偏差等因素對回落成功率的影響，個人主觀意識判斷色彩濃重，導(dǎo)致整體的回落成功率低。同時全網(wǎng)的EPSFB頻點回落優(yōu)先級也是統(tǒng)一設(shè)置，并未針對覆蓋場景的差異進行個性化設(shè)置，也沒有考慮數(shù)據(jù)平臺的支撐，基于此背景，怎么做好5G和4G鄰區(qū)的精準配置與優(yōu)化以及回落頻點優(yōu)先級的精準個性化配置，是目前5G網(wǎng)絡(luò)語音急需解決的難題[2]。

1 EPSFB回落當(dāng)前存在的問題

由于當(dāng)前的5G網(wǎng)絡(luò)沒有IP多媒體子系統(tǒng)（IP Multimedia Subsystem，IMS）域，駐留在新空口（New Radio，NR）的終端有語音業(yè)務(wù)且不能提供VoNR時，由網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起EPS Fallback流程，使終端通過攜帶目標頻點的方式回落到長期演進（Long Term Evolution，LTE）技術(shù)，建立VoLTE業(yè)務(wù)提供語音服務(wù)。

基于Redirection方式的EPS Fallback回落，終端回落到LTE后需要讀取4G側(cè)系統(tǒng)消息，然后再建立VoLTE業(yè)務(wù)，并且如果在EPS Fallback之前有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也需要在LTE側(cè)重新建立承載以恢復(fù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?；诜纸M域切換（Packet Switch Handover，PSHO）方式的EPS Fallback回落，終端的語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如果存在，則一起切換至LTE側(cè)，語音建立時延與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中斷時延相對較短。

當(dāng)前推薦PSHO與Redirection方式的EPS Fallback流程同時部署，以兼容不同的終端能力與CN能力。EPS Fallback業(yè)務(wù)示意如圖1所示。

圖1 EPS Fallback業(yè)務(wù)示意

EPSFB根據(jù)測量階段不同和切換階段不同分為3種策略，分別為PSHO、測量重定向以及盲重定向。除了盲重定向外，其他兩種方式均需依靠5G和4G鄰區(qū)作為基礎(chǔ)，所以鄰區(qū)配置的精準性與回落優(yōu)先級的合理配置尤其重要。針對目前EPS FB回落配置現(xiàn)狀進行分析，存在以下問題。

1.1 鄰區(qū)配置不合理且冗余

目前，現(xiàn)網(wǎng)4G室內(nèi)基站采用射頻單元拉遠方式較為普遍，具體結(jié)構(gòu)為1臺基帶處理單元（Base Band Unit，BBU）+ 多臺射頻拉遠單元（Remote Radio Unit，RRU）。BBU固定在特定的某個位置，而多個RRU根據(jù)覆蓋需求靈活分散安裝在其他不同位置。配置鄰區(qū)關(guān)系時，都是根據(jù)站點經(jīng)緯度信息進行手動規(guī)劃配置，但由于站點的全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）都是和BBU就近安裝，經(jīng)緯度信息顯示的為BBU側(cè)位置，導(dǎo)致同個經(jīng)緯度疊加的小區(qū)可能存在幾十個，與射頻單元RRU信號覆蓋區(qū)域存在一定的位置偏離，大型校區(qū)、大型居民區(qū)、辦公樓以及會展中心等室分場景偏離更為嚴重，存在嚴重的鄰區(qū)配置不合理或鄰區(qū)冗余的情況[3]。室分小區(qū)工參和實際經(jīng)緯度差別具體如圖2所示。

圖2 室分小區(qū)工參和實際經(jīng)緯度差別

1.2 EPSFB回落頻點優(yōu)先級配置不合理

由于前期缺少數(shù)據(jù)支撐，因此全網(wǎng)5G小區(qū)EPSFB回落頻點的優(yōu)先級配置主要根據(jù)4G網(wǎng)絡(luò)的整體覆蓋情況進行固定配置。室外場景4G網(wǎng)絡(luò)頻點多，覆蓋距離較遠，該種配置風(fēng)險可控，但室內(nèi)場景4G頻點相對較少，室外頻點對室內(nèi)覆蓋的強度有限，當(dāng)室內(nèi)覆蓋的5G小區(qū)同樣按照固定配置設(shè)置EPSFB回落優(yōu)先級時，會導(dǎo)致大部分語音均會回落至室外4G頻點，而無法回落至覆蓋更好、質(zhì)量更佳的室內(nèi)4G頻點?；诖耍覂?nèi)場景的EPSFB回落優(yōu)先級的配置精準性要求更高，固定的配置會導(dǎo)致室內(nèi)場景用戶通話感知差[4]。

1.3 目標鄰區(qū)忽略健康度檢查

基站入網(wǎng)時，優(yōu)化人員根據(jù)基站的位置及可能覆蓋的區(qū)域進行5G和4G鄰區(qū)的配置。由于鄰區(qū)數(shù)量較為龐大，后期在未有投訴、測試等需要調(diào)整鄰區(qū)的情況下，鄰區(qū)關(guān)系基本會保持不變，但現(xiàn)網(wǎng)4G小區(qū)會由于區(qū)域話務(wù)模型的變化導(dǎo)致負荷不均衡及容量不足等問題。由于考試、重要會議、用戶私裝放大器等問題導(dǎo)致4G小區(qū)存在高干擾問題，同時小區(qū)性能下降、覆蓋距離過遠、射頻（Radio Frequency，RF）參數(shù)設(shè)置不合理等原因?qū)е滦^(qū)存在低接通、高掉線等問題。以上的各類問題小區(qū)作為EPS FB回落頻點均會嚴重影響通話質(zhì)量，但鄰區(qū)核查工作任務(wù)煩瑣，現(xiàn)網(wǎng)配置鄰區(qū)基本忽略了目標鄰區(qū)健康度檢查。

2 EPSFB優(yōu)化配置規(guī)劃

2.1 基于最小化路測平臺數(shù)據(jù)進行室分LTE的經(jīng)緯度分離

最小化路測（Minimization Drive Test，MDT）的基本原理是基于商用終端的測量報告優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。為了實現(xiàn)這一目標，MDT需要R10版本的終端配套支持，終端需要具備無線環(huán)境測量、典型事件測量、位置信息測量的能力[5]。MDT功能有賴于終端的上報，上報根據(jù)需要可以是實時也可以是非實時的。MDT上報數(shù)據(jù)示意如圖3所示。對于終端而言，主要的影響在于耗電和內(nèi)存的需求兩個方面。系統(tǒng)側(cè)收集終端測量數(shù)據(jù)的方式有兩類，一是終端日志（lognote，LOG）上報，二是利用已有的無線資源管理（Radio Resource Management，RRM）測量及報告。

圖3 MDT上報數(shù)據(jù)示意

在室內(nèi)場景利用終端MDT上報實現(xiàn)自動收集終端位置測量數(shù)據(jù)。由于MDT是基于終端GPS定位，與基站GPS經(jīng)緯度分離，因此能夠更直觀地反映載頻與小區(qū)的覆蓋以及用戶分布等情況。利用MDT數(shù)據(jù)篩選出服務(wù)小區(qū)部分最強電平值所在的經(jīng)緯度來替換工參經(jīng)緯度，大幅度減小經(jīng)緯度誤差，為LTE的超配鄰區(qū)優(yōu)化和NR的EPSFB鄰區(qū)優(yōu)化提供支撐[6]。

顯示某一個小區(qū)的MDT采樣點，選取較集中的部分，定位最近的建筑物，用其建筑物經(jīng)緯度來替換原工參經(jīng)緯度，并輔助進行宏站經(jīng)緯度的分析，減小誤差。以此類推，將剩余小區(qū)全部定位。例如，某小區(qū)原室分只有一個經(jīng)緯度，通過MDT數(shù)據(jù)修正后更新為27處，具體如圖4所示。

圖4 MDT數(shù)據(jù)修正前后經(jīng)緯度對比

基于MDT平臺的數(shù)據(jù)優(yōu)化流程如下。（1）站點MDT數(shù)據(jù)采集，通過網(wǎng)管-維護-網(wǎng)元分區(qū)管理，查詢所需要采集站點的網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol，IP）和傳送流（Transport Stream-，TS）。（2）站點TS服務(wù)器映射，通過查詢到的TS服務(wù)器的IP地址，查詢對應(yīng)映射地址。（3）服務(wù)器通過文件傳輸協(xié)議（File Transfer Protocol，F(xiàn)TP）下載數(shù)據(jù)，通過站點IP地址到指定的路徑進行MDT原始數(shù)據(jù)獲取。（4）MDT分析，利用MDT數(shù)據(jù)經(jīng)緯度信息，結(jié)合服務(wù)小區(qū)、鄰小區(qū)上報的經(jīng)度、緯度以及參考信號接收功率（Reference Signal Receiving Power，RSRP）等信息進行分析。（5）桌面地理信息系統(tǒng)軟件顯示，將處理好的數(shù)據(jù)進行地圖撒點呈現(xiàn)。（6）數(shù)據(jù)修正，定位最近的建筑物，用其建筑物經(jīng)緯度替換，并輔助進行宏站經(jīng)緯度的分析，減小誤差。

借助MDT平臺的經(jīng)緯度分析，更直觀地反映載頻與小區(qū)的覆蓋、質(zhì)量以及用戶分布等情況，精準定位LTE室分位置，提高回落的精確度[7]。通過分離大型室分的經(jīng)緯度，對后期的LTE小區(qū)擴容分裂、5G室分設(shè)計方案會審、建設(shè)均具有效率提升的作用。通過MDT平臺精準的鄰區(qū)配置后，某市全網(wǎng)EPSFB成功率由97.5%穩(wěn)步提升至99%。對于5G宏站添加4G室分小區(qū)的鄰區(qū)關(guān)系，可只加一層鄰區(qū)提高回落成功率，針對深度區(qū)域可通過共站的FDD1800進行回落[8]。

2.2 基本MR數(shù)據(jù)完成5-4回落優(yōu)先級修正

測量報告（Measurement Report，MR）是指信息在業(yè)務(wù)信道上每480 ms（信令信道上470 ms）發(fā)送一次數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于網(wǎng)絡(luò)評估和優(yōu)化。MR測量報告由用戶設(shè)備（User Equipment，UE）和5G基站（Generation NodeB，GNB）完成，UE執(zhí)行并上報小區(qū)下行電平強度、質(zhì)量和跟蹤區(qū)（Tracking Area，TA）；GNB執(zhí)行并上報上行UE的接收電平強度和質(zhì)量測量結(jié)果。

（1）MR識別4G同覆蓋鄰區(qū)?；贜R側(cè)的演進 UMTS 陸地?zé)o線接入網(wǎng)（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN）異頻MR測量數(shù)據(jù)，5G異頻的MR測量樣本包含4G頻點、RSRP等信息，結(jié)合4G工參快速匹配出NR小區(qū)相關(guān)聯(lián)的4G鄰區(qū)。（2）4G頻點去重。將相同頻點的MR采樣點求和并匯聚成一條，按照采樣點從多到少的順序進行排序。4G頻點超過3個，則排序靠前的3個頻點是有效的4G異頻頻點。（3）頻點優(yōu)先級排序?；诓蓸狱c從多到少的順序完成頻點優(yōu)先級排序，對4G頻點的優(yōu)先級從高到低排序，如圖5所示。（4）4G鄰區(qū)添加。5G側(cè)添加TOP3頻點對應(yīng)的4G鄰區(qū)。

圖5 4G頻點回落優(yōu)先級配置圖

EPSFB因為存在二次回落導(dǎo)致成功率相比VoLTE體驗較差，借助MR數(shù)據(jù)以及操作維護中心（Operation and Maintenance Center，OMC）網(wǎng)管指標進行多平臺的聯(lián)合優(yōu)化，確保回落的LTE頻點、小區(qū)為最優(yōu)。同時也補足了傳統(tǒng)工參和路測數(shù)據(jù)方法的盲點，避免了頻點與鄰區(qū)的漏配和多配問題。通過MR數(shù)據(jù)精準添加5G和4G鄰區(qū)后，NR小區(qū)配置的4G異頻頻點數(shù)平均由6.73個減少到3.25個。其中某市區(qū)內(nèi)75%的NR小區(qū)配置的4G頻點小于等于3個，91%的NR小區(qū)配置4G頻點數(shù)小于等于6個，有效精簡了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2.3 基于網(wǎng)管完成目標鄰區(qū)健康度檢查

基于OMC網(wǎng)管數(shù)據(jù)進行LTE質(zhì)差小區(qū)識別，分析LTE小區(qū)的高干擾、低接通、高負荷以及高掉線等指標情況，精準刪除5G和4G質(zhì)差鄰區(qū)，提升EPSFB切換成功率。針對目標4G鄰區(qū)進行質(zhì)量判斷，剔除其中的質(zhì)差小區(qū)，避免配置不合理的4G鄰區(qū)。

鄰區(qū)健康度檢查流程如圖6所示，具體步驟如下：（1）提取現(xiàn)網(wǎng)4、5G小區(qū)的鄰區(qū)配置進行輸入，如果是單層網(wǎng)小區(qū)則進行剔除；（2）提取4G同覆蓋小區(qū)語音質(zhì)量指標，包括上行干擾平均值和語音接通率等，連續(xù)采集一周，取平均值，將指標統(tǒng)一整理輸出，并在對應(yīng)的鄰區(qū)中對比輸出質(zhì)差鄰區(qū)，如果4G同覆蓋小區(qū)的質(zhì)量指標超過質(zhì)差門限，則標記該小區(qū)為質(zhì)差小區(qū)，其中上行干擾平均值質(zhì)差門限為≥-90 dBm、語音接通率門限為＜80%、高掉線門限為＞2%等；（3）刪除標記了質(zhì)差小區(qū)的鄰區(qū)關(guān)系，每15天完成一次核查。

圖6 鄰區(qū)健康度檢查流程

通過OMC網(wǎng)管指標精準刪除質(zhì)差鄰區(qū)后，通過路測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，EPSFB成功率從95.2%提升至99.5%，修改后回落的LTE小區(qū)語音業(yè)務(wù)量也提升了4.3%，減少了投訴，提升了感知。

3 結(jié) 論

隨著5G用戶數(shù)的不斷增長，用戶對5G網(wǎng)絡(luò)的體驗感知要求將會越來越高，而語音業(yè)務(wù)比數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的感知會更敏感。在當(dāng)前的5G網(wǎng)絡(luò)語音EPSFB策略下，通過針對性研究，分析出對5G通話回落成功率影響最大的3個要素為鄰區(qū)經(jīng)緯度準確性、回落優(yōu)先級準確性及目標鄰區(qū)的健康性，同時利用現(xiàn)網(wǎng)現(xiàn)有的資源與平臺完成了方法的總結(jié)與規(guī)則的制定。通過優(yōu)化調(diào)整后的指標反饋情況，EPSFB的整體回落成功率及語音的通話感知均得到了明顯改善，成功打造了一個具有競爭力的5G精品網(wǎng)絡(luò)，為發(fā)展5G用戶、拓展行業(yè)用戶提供了有力保障。