胡亞希，梁雙春，方媛

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080）

1 概述

中國移動在繼2011年6城市TD-LTE試驗網(wǎng)建設(shè)之后，今年又將TD-LTE的試驗網(wǎng)擴(kuò)大至10城市，預(yù)計建設(shè)規(guī)模將達(dá)到2萬個基站。深圳、廣州和杭州3個城市目前均已實現(xiàn)了LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋，另外中移動還啟動了香港LTE網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)地4 G網(wǎng)絡(luò)的漫游測試。隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署，運營商首先要面對的就是新網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化問題，如何使得TD-LTE在四網(wǎng)協(xié)同中發(fā)揮其優(yōu)勢，承載高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，就成了當(dāng)前運營商最關(guān)心的話題。

結(jié)合GSM和TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)運營經(jīng)驗，傳統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和分析網(wǎng)絡(luò)問題的主要手段是DT（路測）/CQT（定點測試）以及用戶投訴。其中DT/CQT需要耗費大量的人力和物力，而且周期較長，不能及時應(yīng)對一些網(wǎng)絡(luò)突發(fā)現(xiàn)象，諸如城市某些重要商圈的大面積網(wǎng)絡(luò)癱瘓等；用戶投訴的方法，雖然可以基于具體的用戶投訴現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中潛在的問題，但是由于客戶對現(xiàn)象描述不清以及無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性，都會大大提高解決問題的難度。另外，用戶投訴是一種被動的問題發(fā)現(xiàn)方式，不僅會大大降低客戶的滿意度，而且對運營商的社會形象也會造成不利的影響。利用基站或終端上報的測量報告數(shù)據(jù)既節(jié)省了人力物力，又能及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題，最大程度上提高客戶感知。

2 LTE測量報告

測量是LTE系統(tǒng)的一項重要功能。物理層上報的測量結(jié)果可以用于系統(tǒng)中無線資源控制子層完成諸如小區(qū)選擇/重選及切換等事件的觸發(fā)，也可以用于系統(tǒng)操作維護(hù)，觀察系統(tǒng)的運行狀態(tài)。LTE的測量報告數(shù)據(jù)主要來自UE和eNode B的物理層、RLC層，以及在無線資源管理過程中計算產(chǎn)生的測量報告。原始測量數(shù)據(jù)或者經(jīng)過統(tǒng)計計算（可以在eNode B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(jìn)行存儲（如圖1所示），或者直接報送到OMC-R以樣本數(shù)據(jù)形式進(jìn)行存儲如圖2所示）。

圖1 測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)采集示意圖

圖2 測量報告樣本數(shù)據(jù)采集示意圖

LTE測量方式分為兩種：周期測量和事件觸發(fā)測量。

周期測量可以在測量任務(wù)定制時對上報周期進(jìn)行配置；在LTE測量中，涉及到以下幾個周期，具體定義為：

（1） eNode B或UE測量采樣周期：表示eNode B或UE對某個測量數(shù)據(jù)進(jìn)行測量的周期，例如RSRP的同頻測量采樣周期為200 ms，異頻測量采樣周期為480 ms，該周期在3GPP TS 36.133中規(guī)定，eNode B或UE按要求實現(xiàn)。

（2） eNode B或UE測量上報周期：表示eNode B或UE將測量結(jié)果上報的周期，控制消息將此周期通知eNode B或UE。該周期可以設(shè)置為15 min。

（3） OMC-R統(tǒng)計周期：表示OMC-R生成測量報告統(tǒng)計的周期，該周期一般為15 min或15min的整數(shù)倍。

（4） OMC-R上報周期：表示OMC-R將測量報告統(tǒng)計通過北向接口上報給NMS的周期，該周期一般為OMC-R統(tǒng)計周期的整數(shù)倍。

事件觸發(fā)的測量是利用網(wǎng)絡(luò)已開啟的事件測量，不需另外開啟測量，根據(jù)3 GPP TS 36.331相關(guān)定義，事件類型分為A1, A2, A3, A4, A5, A6,B1, B2幾種，具體含義為：

A1 (Serving becomes better than threshold)；

A2 (Serving becomes worse than threshold)；

A3 (Neighbour becomes offset better than PCell)；

A4 (Neighbour becomes better than threshold)；

A5 (PCell becomes worse than threshold1 and neighbour becomes better than threshold2)；

A6 (Neighbour becomes offset better than SCell)；

B1 (Inter RAT neighbour becomes better than threshold)；

B2 (PCell becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes better than threshold2)。

LTE測量報告數(shù)據(jù)在OMC-R中有兩種存儲形式：測量報告樣本數(shù)據(jù)和測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)。測量報告樣本數(shù)據(jù)表示OMC-R收集的原始測量報告信息。其記錄特征如表1所示。

測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)表示在一個統(tǒng)計周期內(nèi)，按照一定的統(tǒng)計條件得到的分區(qū)間統(tǒng)計的原始測量報告樣本數(shù)量，包括一維統(tǒng)計數(shù)據(jù)和二維統(tǒng)計數(shù)據(jù)兩種。一維測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)僅涉及一種統(tǒng)計條件，二維測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)涉及兩種統(tǒng)計條件。一維測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)記錄特征如表2所示。

LTE測量報告數(shù)據(jù)涵蓋了小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況、業(yè)務(wù)質(zhì)量、上/下行鏈路干擾水平、小區(qū)或載波發(fā)射功能等方面，可以通過采集全網(wǎng)的MR，獲得用戶通話過程中的空口測量值，通過采集、分析測量報告數(shù)據(jù)，便利的發(fā)現(xiàn)當(dāng)前用戶的分布狀況，解決網(wǎng)絡(luò)中如覆蓋漏洞、用戶掉話等常見的網(wǎng)優(yōu)問題，從而可以替代部分路測工作，節(jié)省了大量的人力和物力。

表1 OMC-R無線測量報告樣本數(shù)據(jù)記錄特征

表2 OMC-R無線測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)記錄特征

3 利用LTE測量報告進(jìn)行小區(qū)覆蓋性能分析

LTE網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)覆蓋性能是影響通信質(zhì)量的重要因素之一，例如越區(qū)覆蓋、臨界覆蓋、欠覆蓋都會造成掉話、話音質(zhì)量下降或網(wǎng)絡(luò)擁塞、切換成功率低等不良的客戶感知。因此，改善小區(qū)覆蓋性能仍是今后LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重要工作之一。以往傳統(tǒng)的解決覆蓋問題的方法通常是采用路測或者定點測試的方法采集信號質(zhì)量數(shù)據(jù)然后對其進(jìn)行分析，得出優(yōu)化的解決方案，最后網(wǎng)優(yōu)工程師勘察現(xiàn)場后調(diào)整無線參數(shù)從而達(dá)到優(yōu)化的目的。這種方式通常周期較長，而且需要耗費較多的人力和物力，另外，由于用戶的移動性以及城市建設(shè)等因素，通過路測的方法收到的效果往往不太明顯。

隨著測量報告采集和統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)化工作的推進(jìn)，利用測量報告數(shù)據(jù)以及基于測量報告的分析結(jié)果能夠解決相當(dāng)一部分網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，而且這種方式具有成本低廉、方便操作、及時等優(yōu)點，可以替代部分的路測工作或者成為路測方法的有益補(bǔ)充。

3.1 扇區(qū)覆蓋集中度分析

扇區(qū)覆蓋集中度主要評估每個扇區(qū)中用戶數(shù)量以及占總小區(qū)用戶數(shù)的比例。通過該參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)諸如扇區(qū)天線主覆蓋方向可能沒有覆蓋主要用戶群，導(dǎo)致用戶話務(wù)質(zhì)量嚴(yán)重下降甚至掉話等問題。分析扇區(qū)覆蓋集中度可以明確覆蓋優(yōu)化場景和方案，例如調(diào)整天線方位角等。

通過全網(wǎng)采集測量報告（Measurement Report, MR）的方式，并進(jìn)行扇區(qū)覆蓋集中度統(tǒng)計分析，可以有效解決網(wǎng)絡(luò)側(cè)無法全面了解終端位置信息的問題。具體方法如下：

本方法需要用到天線到達(dá)角測量數(shù)據(jù)，MR.AoA，具體定義為：天線處以正北為初始方向的用戶信號到達(dá)角度。AoA定義一個用戶關(guān)于參考方向的估計角度。該測量數(shù)據(jù)表示OMC-R統(tǒng)計周期內(nèi)滿足取值范圍按照分區(qū)間統(tǒng)計天線到達(dá)角的樣本個數(shù)。其中MR.AoA.XX對應(yīng)為測量數(shù)據(jù)Tadv從x～y度區(qū)間的樣本統(tǒng)計數(shù)值，即出現(xiàn)的次數(shù)。從0～360°，每5°為一個區(qū)間，具體定義內(nèi)容見表3。

表3 天線到達(dá)角取值范圍

根據(jù)上述測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析扇區(qū)覆蓋集中度情況：

（MR.AoA.x+…+MR.AoA.y)/( MR.AoA.00+ … +MR.AoA71)×100%

其中x和y分別表示扇區(qū)天線方位角的起止角度。例如：0°～120°扇區(qū)，則x=0, y=120。上述公式表示0°～120°范圍內(nèi)的用戶數(shù)占全部小區(qū)用戶數(shù)的比例。

根據(jù)扇區(qū)覆蓋集中程度，定義：

扇區(qū)覆蓋集中程度高小區(qū)為：扇區(qū)覆蓋集中度大于a%（a將根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)運行情況設(shè)定，例如： 90%）。

扇區(qū)覆蓋集中程度低小區(qū)為：扇區(qū)覆蓋集中度小于b%（b將根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)運行情況設(shè)定，例如： 50%）。

通過上述方法判斷出問題小區(qū)，然后針對具體的分析結(jié)果制定詳細(xì)的優(yōu)化方案，例如將天線方向角調(diào)整到用戶分布較集中的方位等。

3.2 小區(qū)用戶分布分析

無線網(wǎng)絡(luò)用戶分布情況，有利于分析諸如“過覆蓋”等優(yōu)化場景。過覆蓋是指超過了小區(qū)設(shè)定的覆蓋范圍，易導(dǎo)致信令擁塞以及由于干擾帶來的掉話和頻繁切換等。這種場景通過路測方法進(jìn)一步分析和解決，但是由于路測方法的局限性會影響問題分析的及時性和測試全面性。此外，現(xiàn)有2 G/3 G無線通信網(wǎng)絡(luò)主要通過小區(qū)級在線用戶數(shù)了解當(dāng)前小區(qū)用戶情況，以及根據(jù)終端上報的GPS信息給出終端具體的位置信息。但是由于并非所有終端都能獲取GPS信息并愿意上報GPS信息，而且還有很多終端不具備獲取GPS信息能力，導(dǎo)致通過網(wǎng)絡(luò)無法準(zhǔn)確知道用戶分布情況。

通過全網(wǎng)采集測量報告（Measurement Report, MR）的方式，并進(jìn)行小區(qū)用戶分布統(tǒng)計分析，可以有效解決網(wǎng)絡(luò)側(cè)無法全面了解終端位置信息的問題。具體方法如下：

涉及到時間提前量測量數(shù)據(jù)，英文名稱為MR.Tadv,MR.Tadv.XX對應(yīng)為測量數(shù)據(jù)Tadv從x～yTs區(qū)間的樣本統(tǒng)計數(shù)值，即出現(xiàn)的次數(shù)。對于Tadv，從0～10 Ts為一個區(qū)間，對應(yīng)MR.RSRQ.00；為10～200 Ts,每10 Ts對應(yīng)一個區(qū)間；對于200～1000 Ts,每40Ts對應(yīng)一個區(qū)間；對于1000～2000 Ts,每200 Ts對應(yīng)一個區(qū)間；對于2000～4096 Ts,每1048 Ts對應(yīng)一個區(qū)間；大于4096 Ts為一個區(qū)間，對應(yīng)MR.Tadv.47，具體定義內(nèi)容見表4。

表4 時間提前量取值范圍

根據(jù)上述測量報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析小區(qū)用戶分布情況：

近端用戶分布采樣點比例：某個小區(qū)近端用戶分布采樣點在全部采樣點中的比例，近端用戶分布采樣點是指在采用周期性測量情況下，MR報告中Tadv小于x Ts（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實際情況設(shè)定，例如：12 Ts）的采樣點。具體計算方法為：近端用戶分布采樣點比例=（MR.Tadv.00＋…＋MR.Tadv.y）/( MR.Tadv.00＋…＋MR. Tadv.17)，其中MR.Tadv.y中的y對應(yīng)具體時間提前量代表的序號，例如12 Ts，則y=01。

遠(yuǎn)端用戶分布采樣點比例：某個小區(qū)遠(yuǎn)端用戶分布采樣點在全部采樣點中的比例，遠(yuǎn)端用戶分布采樣點是指在采用周期性測量情況下，MR報告中Tadv大于x Ts（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實際情況設(shè)定，例如：200 Ts）的采樣點。具體計算方法為：遠(yuǎn)端用戶分布采樣點比例=（MR.Tadv.y＋…＋MR.Tadv.47）/( MR.Tadv.00＋…＋MR. Tadv.47)，其中MR.Tadv.y中的y對應(yīng)具體時間提前量代表的序號，例如200 Ts，則y=20。

根據(jù)近端用戶分布采樣點比例，定義近端用戶集中分布小區(qū)為：近端用戶分布采樣點比例大于a%（a將根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)運行情況設(shè)定，例如90%）。

根據(jù)遠(yuǎn)端用戶分布采樣點比例，定義遠(yuǎn)端用戶集中分布小區(qū)為：遠(yuǎn)端用戶分布采樣點比例大于a%（a將根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)運行情況設(shè)定，例如10%）。

通過上述方法，確定出小區(qū)的用戶分布特征，從而較容易的發(fā)現(xiàn)問題小區(qū)并制定相應(yīng)的優(yōu)化方案進(jìn)行解決。

4 結(jié)論

綜上所述，TD-LTE測量報告相對于TD-SCDMA無論是報告數(shù)據(jù)本身還是數(shù)據(jù)格式方面都提出了更高的要求，這是與中國移動的網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)化管理要求一致的。利用TD-LTE測量報告數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行分析目前在國內(nèi)還是首次嘗試，通過本文的論述，可以看出現(xiàn)TD-LTE測量報告數(shù)據(jù)是可以替代部分路測工作完成小區(qū)覆蓋等問題的初步分析，從而節(jié)省了大量的人力和物力，達(dá)到了事半功倍的效果。

[1] 中國移動企業(yè)標(biāo)準(zhǔn), TD-LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)無線操作維護(hù)中心（OMC-R）測量報告技術(shù)要求[S].

[2] 3GPP TS36.214 EUTRAN物理層測量（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical Layer;Measurements)[S].

[3] 3GPP TS36.133 EUTRAN無線資源管理支持要求((E-UTRA);Requirements for Support of Radio Resource Management)[S].

[4] 3GPP TS 36.413 S1接口應(yīng)用協(xié)議（(E-UTRA);S1 Application Protocol (S1AP)[S].

[5] 3GPP TS25.123 TDD無線資源管理支持要求（Requirements for Support of Radio Resource Management (TDD))[S].

[6] 3GPP TS45.008 GSM/EDGE無線接入網(wǎng)無線子系統(tǒng)鏈路控制(GSM/EDGE Radio Access Network; Radio Subsystem Link Control)[S].