5G 網(wǎng)絡(luò)基于UDT 信令跟蹤的TRP 覆蓋問題識(shí)別方法研究

魏 芹

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司宿遷分公司

0 引言

小區(qū)信號(hào)覆蓋的連續(xù)性是保證UE 用戶體驗(yàn)高速率業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，針對(duì)高鐵和高鐵站點(diǎn)等大型室內(nèi)場(chǎng)所，通常采用Hyper Cell 小區(qū)合并的方式來減少小區(qū)間切換次數(shù)和掉話，提升用戶感知。然而，受限于原理和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，高鐵場(chǎng)景在4G 時(shí)代只能通過數(shù)據(jù)分析小區(qū)級(jí)的覆蓋和小區(qū)間的切換問題，無法定位Hyper Cell 內(nèi)的扇區(qū)級(jí)覆蓋異常問題，在Hyper Cell 內(nèi)的弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、乒乓切換、重疊覆蓋等相關(guān)問題的分析方面存在瓶頸。為此，在5G 時(shí)代，通過引入TRP 級(jí)精細(xì)優(yōu)化概念，采用基于測(cè)試用戶UDT 信令跟蹤的方法，對(duì)TRP 級(jí)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況進(jìn)行精細(xì)分析和優(yōu)化，能夠提升5G Hyper Cell 組網(wǎng)場(chǎng)景下網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的準(zhǔn)確性和效率。

1 TRP 原理

合并小區(qū)Hyper Cell 下的UE 業(yè)務(wù)的連續(xù)性如圖1 所示。對(duì)于普通小區(qū)，每個(gè)小區(qū)只有一個(gè)TRP，對(duì)于Hyper Cell 小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含多個(gè)TRP，Hyper Cell 小區(qū)是指在一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)將工作在相同頻點(diǎn)上的射頻設(shè)備所覆蓋的多個(gè)連續(xù)覆蓋的TRP 合并后形成一個(gè)邏輯小區(qū)來提供業(yè)務(wù)。

一個(gè)TRP（Transmission Reception Point，傳輸接收點(diǎn)）在物理上對(duì)應(yīng)一個(gè)RRU 連接一副天線扇區(qū)，Hyper Cell 是由多個(gè)TRP 聯(lián)合覆蓋，當(dāng)Hyper Cell 存在多個(gè)TRP 時(shí)，UE 的移動(dòng)信息對(duì)Hyper Cell 內(nèi)各候選TRP 的權(quán)重值排序，從各候選TRP 中確定出RSRP 最強(qiáng)的TRP 替換原有的TRP 進(jìn)行業(yè)務(wù)的連續(xù)性，TRP 之間切換稱之為Hyper Cell 內(nèi)的TRP 切換。

常規(guī)優(yōu)化方法如前臺(tái)測(cè)試只能分析用戶占用小區(qū)，無法分析用戶具體占用該Hyper Cell 小區(qū)下哪一個(gè)TRP，無法分析小區(qū)內(nèi)TRP 間存在的問題，而基于UDT 信令跟蹤通過數(shù)據(jù)解析既可以識(shí)別出占用小區(qū)，也可以識(shí)別出占用的TRP，從而實(shí)現(xiàn)TRP 級(jí)的精細(xì)優(yōu)化。

2 基于UDT 信令跟蹤的TRP 覆蓋問題識(shí)別方法實(shí)現(xiàn)流程

基于UDT 信令跟蹤的TRP 覆蓋優(yōu)化流程分為“三步法”，分別為數(shù)據(jù)采集、聯(lián)合解析與分析、方案制定和實(shí)施，完成TRP 的覆蓋分析優(yōu)化與問題閉環(huán)，本研究重點(diǎn)介紹前兩部分，優(yōu)化方案制定與實(shí)施和常規(guī)優(yōu)化手段基本類似，不再贅述。

2.1 基于UDT 信令跟蹤數(shù)據(jù)采集

基于UDT 信令跟蹤主要通過網(wǎng)管對(duì)用戶跟蹤，可以根據(jù)用戶的TRACE ID 號(hào)啟動(dòng)用戶跟蹤，UDT 信令主要是跟蹤L2的上下行信息。以下分析基于UDT 信令跟蹤的TRP 優(yōu)化數(shù)據(jù)采集。

2.1.1 TRACE ID 獲取

TRACE ID 是由核心網(wǎng)根據(jù)用戶的IMSI 號(hào)進(jìn)行定義的用戶全網(wǎng)臨時(shí)唯一跟蹤標(biāo)識(shí)，只需提供測(cè)試用戶的IMSI 在核心網(wǎng)側(cè)訂閱即可，無線側(cè)網(wǎng)管使用的TRACE ID 是核心網(wǎng)定義的REF TRACE ID 號(hào)碼的后6 位數(shù)字進(jìn)行16 進(jìn)制轉(zhuǎn)換為10 進(jìn)制。如核心網(wǎng)定義的REF 號(hào)碼46008888999999，提取其后六位（例如999999），進(jìn)行16 進(jìn)制轉(zhuǎn)換為10 進(jìn)制，就是無線側(cè)網(wǎng)管使用的TRACE ID。

2.1.2 UDT 信令跟蹤

核心網(wǎng)側(cè)訂閱TRACE ID 之后，無線側(cè)網(wǎng)管可基于獲取到的TRACE ID 進(jìn)行用戶的UDT 信令跟蹤，從而用于分析TRP 扇區(qū)覆蓋的“布控號(hào)為1221”的跟蹤任務(wù)定制，網(wǎng)管→監(jiān)控→信令跟蹤管理→NR 跟蹤→詳細(xì)用戶跟蹤。選擇需要跟蹤的NR 網(wǎng)元，選擇跟蹤時(shí)間范圍與高鐵線上DT 測(cè)試必須一致，跟蹤起始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間相隔小于60 分鐘，避免導(dǎo)出時(shí)文件過大。

2.2 基于UDT 信令跟蹤的信令解析與分析

根據(jù)TRACE ID 進(jìn)行UDT 信令跟蹤采集到Hyper Cell 內(nèi)TRP 占用與覆蓋相關(guān)數(shù)據(jù)之后，即可進(jìn)行時(shí)間戳、小區(qū)占用、Hyper Cell 內(nèi)的TRP 占用與覆蓋情況數(shù)據(jù)解析，根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行TRP 占用與覆蓋相關(guān)問題的識(shí)別。

2.2.1 Hyper Cell 內(nèi)TRP 占用與覆蓋關(guān)系

根據(jù)解析的數(shù)據(jù)字段，篩選同一nrDuCellId 進(jìn)行Hyper Cell 內(nèi)分析，圖2 以HH：MM：SS 為時(shí)間軸，輔坐標(biāo)藍(lán)色oldServTrpId 折線是主TRPID，主坐標(biāo)紅色servTrpRsrpValue折線是主TRP 占用時(shí)的上行RSRP 場(chǎng)強(qiáng)值。說明：圖2 中的RSRP 需要除以100 為優(yōu)化中判定的dBm 值。

圖2 Hyper Cell 內(nèi)TRP 占用與覆蓋分析

2.2.2 Hyper Cell 內(nèi)的多TRP 的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系

根據(jù)解析的數(shù)據(jù)字段，篩選同一nrDuCellId 進(jìn)行Hyper Cell 內(nèi)分析，圖3 以HH：MM：SS 為時(shí)間軸，輔坐標(biāo)藍(lán)色oldServTrpId 折線是主TRPID。主要坐標(biāo)紅色rsrpValue 折線是UE 測(cè)量到所有TRP 上行RSRP 場(chǎng)強(qiáng)值。說明：圖3 中的RSRP 需要除以100 為優(yōu)化中判定的dBm 值。

圖3 Hyper Cell 內(nèi)的多TRP 的競(jìng)爭(zhēng)分析

2.3 TRP 覆蓋問題類型的定位方法

2.3.1 TRP 覆蓋問題常見類型

TRP 覆蓋問題常見有TRP 弱覆蓋、TRP 越區(qū)覆蓋、TRP乒乓切換、TRP 重疊覆蓋等類型，通過UDT 信令跟蹤數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)定位小區(qū)內(nèi)TRP 存在的問題類型及分析對(duì)應(yīng)的影響因素，輸出優(yōu)化解決方案。

（1）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋統(tǒng)計(jì)

在UDT 信令跟蹤后的表中，Hyper Cell 內(nèi)的某個(gè)oldServTrpId 的servTrpRsrpValue 大于-10500、連續(xù)覆蓋時(shí)長(zhǎng)不足1 秒時(shí)，判定為該oldServTrpId 弱覆蓋。Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋統(tǒng)計(jì)如表1 所示。

表1 Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋統(tǒng)計(jì)

（2）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 越區(qū)覆蓋

在UDT 信令跟蹤后的表中，Hyper Cell 內(nèi)的某個(gè)oldServTrpId 跨越相鄰的oldServTrpId、覆蓋大于-10500 連續(xù)覆蓋時(shí)間大于等于1 秒時(shí)，判定為該oldServTrpId 越區(qū)覆蓋。

（3）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 乒乓切換

在UDT 信令跟蹤后的表中，正常覆蓋下在一個(gè)Hyper Cell內(nèi)每個(gè)oldServTrpId 只出現(xiàn)1 次連續(xù)占用。當(dāng)某個(gè)oldServTrpId在Hyper Cell 出現(xiàn)大于2 次覆蓋占用時(shí)，需要考慮優(yōu)化該oldServTrpId 乒乓切換問題，降低與其它oldServTrpId 頻繁切換次數(shù)。

（4）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 重疊覆蓋

在UDT 信令跟蹤后的表中，當(dāng)服務(wù)oldServTrpId 的servTrpRsrpValue 大于-10500，能夠滿足覆蓋的情況下，出現(xiàn)了其他Trp 的RsrpValue 信號(hào)與服務(wù)oldServTrpId 的servTrpRsrpValue 信號(hào)相差-600 以內(nèi)的同頻干擾數(shù)目大于3 的Trp 數(shù)目時(shí)，需要降低非主服務(wù)TRP 越區(qū)覆蓋。

2.3.2 造成Hyper Cell 內(nèi)TRP 問題的影響因素

在Hyper Cell 內(nèi)的TRP 問題主要有弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、乒乓切換、重疊覆蓋，造成Hyper Cell 內(nèi)TRP 問題的主要有以下影響因素：

（1）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋問題。需結(jié)合站點(diǎn)的TRP 天線非正面覆蓋高鐵、下傾角過小、下傾角過大、方位角偏差或者TRP 天面被物體阻擋等可能因素考慮。

（2）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 越區(qū)覆蓋問題。需結(jié)合TRP 天面高且下傾角過小、TRP 天面物理站址為高鐵線路近點(diǎn)沿高鐵線覆蓋未做方位角或下傾角控制等可能因素考慮。

（3）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 乒乓切換問題。需結(jié)合TRP 天面的電子加機(jī)械下傾角為零度且采用了無出廠內(nèi)置下傾角的天線、天面覆蓋角度未正面覆蓋高鐵線路方向、高鐵彎曲路段處重疊覆蓋大于3 個(gè)TRP 覆蓋、主覆蓋TRP 天面存在建筑物遮擋等可能因素考慮。

（4）Hyper Cell 內(nèi)的TRP 重疊覆蓋問題。需結(jié)合TRP 天面的電子加機(jī)械下傾角為零度且采用了無出廠內(nèi)置下傾角的天線、TRP 天面覆蓋角度未正面覆蓋高鐵、重疊覆蓋大于3個(gè)TRP 覆蓋區(qū)域等可能因素考慮。

3 基于UDT 信令跟蹤的TRP 覆蓋問題識(shí)別方法應(yīng)用

目前現(xiàn)網(wǎng)高鐵都采用Hyper Cell 組網(wǎng)方式，常規(guī)測(cè)試分析手段難以發(fā)現(xiàn)Hyper Cell 內(nèi)的TRP 覆蓋問題，在某段高鐵覆蓋測(cè)試優(yōu)化的過程中，應(yīng)用基于UDT 信令跟蹤的TRP 覆蓋問題識(shí)方法，成功識(shí)別到Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋與重疊覆蓋問題。

3.1 Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋

通過UDT 信令跟蹤發(fā)現(xiàn)1 號(hào)TRP 近點(diǎn)覆蓋偏弱，導(dǎo)致在1 號(hào)TRP 近點(diǎn)占用0 號(hào)TRP，需解決1 號(hào)TRP 近點(diǎn)弱覆蓋、0 號(hào)TRP 覆蓋遠(yuǎn)點(diǎn)的越區(qū)問題。Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋如圖4 所示。

圖4 Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋

3.2 Hyper Cell 內(nèi)的TRP 重疊覆蓋

通過UDT 信令跟蹤對(duì)重疊覆蓋TRP 分析優(yōu)化后，發(fā)現(xiàn)6、7 號(hào)TRP 近點(diǎn)多TRP 信號(hào)爭(zhēng)搶的重疊覆蓋，可根據(jù)UDT 跟蹤結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，優(yōu)化重疊覆蓋導(dǎo)致的乒乓切換。Hyper Cell 內(nèi)的TRP 重疊覆蓋如圖5 所示。

圖5 Hyper Cell 內(nèi)的TRP 重疊覆蓋

4 結(jié)束語

通過引入基于UDT 信令跟蹤的TRP 覆蓋問題識(shí)別方法，能夠更加精準(zhǔn)有效地定位Hyper Cell 內(nèi)的TRP 弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、乒乓切換、重疊覆蓋等相關(guān)問題，打破以往4G 時(shí)代的局限，解決現(xiàn)階段常規(guī)DT 測(cè)試難以發(fā)現(xiàn)Hyper Cell 內(nèi)TRP 的問題，對(duì)提升高鐵5G 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提供了更精細(xì)的問題識(shí)別手段。