摘 要： 移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展以及4G移動網(wǎng)絡(luò)的逐漸商用，將帶動全球通信行業(yè)產(chǎn)生前所未有的巨大變革。面對高速增長的4G用戶數(shù)以及用戶對移動網(wǎng)絡(luò)更豐富的需求、更優(yōu)異的體驗，4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化更加凸顯其在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量中的地位?；诼窚y，對單站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重要指標進行分析，并結(jié)合實測數(shù)據(jù)對可能造成無線網(wǎng)絡(luò)上下行吞吐率不穩(wěn)定等問題的原因進行排查定位，達到覆蓋、容量、質(zhì)量的最佳組合，提高用戶滿意度，提升運營商的品牌形象。

關(guān)鍵詞： TD?LTE； 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化； 路測； 吞吐率

中圖分類號： TN929.532?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）09?0012?04

Abstract： With the rapid development of mobile internet and gradually commercial using of 4G mobile network， it leads the unprecedented great change of global communication industry. Since the rapid growth of 4G users， and their more abundant demands and greater excellent experience over mobile network， 4G network optimization becomes a more important factor in network quality. Based on the drive test， the important index of single station network optimization is analyzed； the reason possible caused by unstable throughput rate of wireless network is found out with measured data. The proposed method achieves the best combination of coverage， capacity and quality， improves customer satisfaction and promotes the brand image of operators.

Keywords： TD?LTE； network optimization； drive test； throughput rate

0 引 言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，全球數(shù)據(jù)流量大幅增長。KPCB發(fā)布的《移動互聯(lián)網(wǎng)趨勢報告》中指出：“未來5年全球移動數(shù)據(jù)流量有望增長26倍”[1]。人們希望通過無線方式傳輸更多數(shù)據(jù)內(nèi)容，包括更高質(zhì)量的視頻內(nèi)容。出于競爭壓力、降低網(wǎng)絡(luò)承載壓力、成本驅(qū)動等因素，各國運營商紛紛宣布向LTE演進并制定商用的進程。2013年底中國工信部向國內(nèi)三大運營商：中國移動、中國聯(lián)通和中國電信頒發(fā)了4G（TD?LTE）牌照，大大地開拓了新市場，目前共有156個國家的412家運營商正在投資LTE[2]。相比于2G、3G移動通信網(wǎng)絡(luò)，TD?LTE具有更高的傳輸速率、更短的系統(tǒng)時延和更高的頻譜效率，它的理論下載速率可達100 Mb/s，上傳的速率可達到[3]50 Mb/s，能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求，因此4G一經(jīng)推出便受到廣大用戶的青睞。據(jù)中國移動的最新統(tǒng)計，目前其4G用戶數(shù)已經(jīng)突破5 000萬[4]。不久將頒發(fā)FDD?LTE的牌照，LTE FDD/TD的協(xié)同發(fā)展已形成全球規(guī)模，并朝著FDD?LTE和TD?LTE混合模式組網(wǎng)發(fā)展，可以預(yù)見不久的將來，全球通信行業(yè)將產(chǎn)生前所未有的巨大變革。

一方面，現(xiàn)網(wǎng)本身建設(shè)中沒有優(yōu)化到位導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)存在諸多問題；另一方面，基礎(chǔ)設(shè)施、障礙物、基站、用戶數(shù)量及需求發(fā)生變化，導(dǎo)致無線環(huán)境發(fā)生變化；加之，無線信道的多徑衰落等特性，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降影響通信質(zhì)量，影響了用戶對運營商滿意度的評價[5]，因此4G網(wǎng)絡(luò)無論是在建設(shè)期、發(fā)展期以及成熟期都需要進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。本文基于路測對單站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重要指標進行分析，并結(jié)合實測數(shù)據(jù)對可能造成無線網(wǎng)絡(luò)上下行吞吐率不穩(wěn)定等問題的原因進行排查定位，保證網(wǎng)絡(luò)順暢快捷，提高用戶滿意度，提升運營商的品牌形象，使用戶獲得最佳的體驗，達到覆蓋、容量、質(zhì)量的最佳組合。

1 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

所謂無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，就是根據(jù)系統(tǒng)的實際表現(xiàn)和實際性能，對系統(tǒng)進行分析，并通過對網(wǎng)絡(luò)資源和系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，使系統(tǒng)性能逐步得到改善，達到系統(tǒng)現(xiàn)有配置條件下的最優(yōu)服務(wù)質(zhì)量[6]。

無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標主要包括：覆蓋優(yōu)化、容量優(yōu)化以及質(zhì)量優(yōu)化。無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化基本思想：關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量、質(zhì)量等，通過覆蓋調(diào)整，干擾調(diào)整，參數(shù)調(diào)整，故障處理等等各種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段達到網(wǎng)絡(luò)動態(tài)平衡，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，保證用戶感知。無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法在建設(shè)期可分為單站優(yōu)化、片區(qū)優(yōu)化/簇優(yōu)化、全網(wǎng)優(yōu)化等。

本文采用的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段主要是路測，屬于單站優(yōu)化。需對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行采集和數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的原因，如無線電波傳播的不確定性（障礙物的阻礙等）、基礎(chǔ)設(shè)施（新商業(yè)區(qū)、街道、城區(qū)的重新安排）的變化、取決于地點和時間的話務(wù)負荷（如運動場）、話務(wù)要求、用戶對服務(wù)質(zhì)量要求的增加等，還有如覆蓋不好、話音質(zhì)量差、掉話、網(wǎng)絡(luò)擁塞、切換成功率、未開通某些新功能等，并通過技術(shù)手段或參數(shù)調(diào)整使網(wǎng)絡(luò)達到最佳運行狀態(tài)的方法，使得呼叫建立時間減少、掉話次數(shù)減少、通話話音質(zhì)量不斷改善、網(wǎng)絡(luò)擁有較高可用性和可靠性，改善小區(qū)覆蓋、降低掉話率和擁塞率、提高接通率和切換率、減少用戶投訴，最終使網(wǎng)絡(luò)資源獲得最佳效益[7]。同時可以了解、研判網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，為進一步的發(fā)展擴容等提供技術(shù)依據(jù)和計劃建議。

2 路測與數(shù)據(jù)分析

路測可分為DT（Drive Test）和CQT（Call Quality Test），它們是單站優(yōu)化的主要手段。

本文基于路測的實測網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對單站優(yōu)化中可能存在的一些網(wǎng)絡(luò)問題進行具體的分析。

2.1 獲取采集任務(wù)

取得單站驗證的采集任務(wù)之后選擇好測試點以及測試路徑，覆蓋測試路線選擇原則：測試路線盡量遍歷測試小區(qū)的所有覆蓋區(qū)域，盡可能跑全待測基站周圍所有道路。本文所選擇的測試點位于武漢市江夏區(qū)的某小區(qū)。

2.2 設(shè)備準備與連接

路測所需設(shè)備如表1所示，其中路測系統(tǒng)軟件采用Span Outum 7.0，測試終端采用的是HUAWEI MIFI （CAT 4），將所需的硬件設(shè)備如測試終端以及GPS等連接到測試筆記本的USB口，安裝好驅(qū)動之后打開路測系統(tǒng)軟件，選擇好對應(yīng)的端口以及波特率，確認將設(shè)備連接到路測軟件系統(tǒng)。導(dǎo)入小區(qū)網(wǎng)絡(luò)工參表和地圖文件，進行字段映射以及圖層標注。

2.3 數(shù)據(jù)采集及觀察記錄

2.3.1 基站基礎(chǔ)信息驗證

基礎(chǔ)信息驗證時先到基站處，通過測試專用GPS，檢查站點經(jīng)緯度是否與工參表一致，通過目測，檢查天線方向角、天線下傾角、天線掛高是否與規(guī)劃數(shù)據(jù)相符，并在單站驗證報告中填寫基站的基礎(chǔ)信息如圖2所示。如發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)信息與規(guī)劃有較大差異，則需上站進行檢查。

2.3.2 DT測試

DT測試主要包括：覆蓋是否正常、是否存在扇區(qū)接反、扇區(qū)方位角是否與規(guī)劃數(shù)據(jù)一致、切換是否正常、業(yè)務(wù)是否正常。

2.3.3 定點測試

根據(jù)覆蓋測試的RSRP分布如表2定義，找出極好點和極差點各一個，在這兩個點進行PING、FTP上傳和下載的功能測試。使用DUMETER軟件測試網(wǎng)絡(luò)的速率，并將測試結(jié)果進行截圖。

2.3.4 數(shù)據(jù)分析

吞吐率是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的一個重要參數(shù)，是指在單位時間內(nèi)通過的數(shù)據(jù)比特量，與終端性能、在線用戶數(shù)、調(diào)度算法、功率控制、載波帶寬、天線模式、時隙配置、CQI、SINR、MCS等都密切相關(guān)[8]，實測的吞吐率還與硬件故障、參數(shù)錯誤、外部干擾、傳輸資源不足等因素有關(guān)。

通過對極好點上傳下載的速率進行分析，發(fā)現(xiàn)實測中該小區(qū)無論上傳和下載速率都比較不穩(wěn)定，在圖形上表現(xiàn)為鋸齒較大、掉坑以及裂縫，并且平均速率都沒有達到要求，如圖3所示。當TD?LTE子幀配比為2和特殊子幀配比為7時，可計算出理論上行吞吐率峰值為[9]20.4 Mb/s，從圖3（b）可知實際上行吞吐率與理論值存在較大的差距。

3 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

本文通過對影響吞吐率的因素進行逐個排查，定位影響吞吐率不穩(wěn)定問題的最終原因并解決問題，達到無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的。排查和定位流程如圖4所示。

3.1 排查定位

通過數(shù)據(jù)的分析，對小區(qū)上傳和下載速率不穩(wěn)定和上行吞吐率與理論值存在較大差距的問題排查。

（2） 隨后排查基站以及PTN側(cè)、核心網(wǎng)側(cè)的參數(shù)配置，未發(fā)現(xiàn)問題。

（3） 通過對路測系統(tǒng)的測試文件log進行回放觀察，可以找到好點以及極好點，因此可以排除無線網(wǎng)絡(luò)不良的情況。

（4） 在好點或者是極好點時，MCS調(diào)度階數(shù)偏低，初步斷定是由于系統(tǒng)干擾引起上行傳輸速率嚴重不足。

（5） 由于目前LTE系統(tǒng)所使用的頻段受系統(tǒng)外的干擾可能性較小，所以可斷定是由系統(tǒng)內(nèi)部干擾造成的。

（6） 查看該小區(qū)1扇區(qū)的干擾檢測情況，如圖5所示。

由圖5可見，此小區(qū)的上行干擾水平基本較平穩(wěn)地保持在-100 dBm。正常水平應(yīng)該在-116～-120 dBm。存在比較嚴重的干擾情況。

3.2 優(yōu) 化

對于系統(tǒng)內(nèi)部的上行干擾比較常見的可能是由于周圍站點GPS不同步導(dǎo)致的上下行時隙沖突[10]，因此首先搜集全網(wǎng)存在GPS告警的站點信息，導(dǎo)入mapinfo，發(fā)現(xiàn)該小區(qū)周圍存在較多的GPS告警站點，通過依次關(guān)閉有GPS告警的站點，可發(fā)現(xiàn)該小區(qū)1扇區(qū)的干擾水平就基本正常，干擾水平在-118 dBm左右。然后進行驗證測試，通過對干擾正常之后的該小區(qū)1扇區(qū)進行重新定點的吞吐率測試，測試結(jié)果如圖6所示，上傳平均傳輸速率已達到8.48 Mb/s，達到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的。

4 結(jié) 語

目前移動通信的發(fā)展已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闃I(yè)務(wù)驅(qū)動模式，多樣化的業(yè)務(wù)應(yīng)用和質(zhì)優(yōu)價廉的通信資費是推動移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大重要因素。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，在4G時代用戶對數(shù)據(jù)流量的需求變得更加旺盛。用戶需要在任何時刻、任何地點都能夠高速率的傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，因此LTE對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化變得比以往任何時刻都更加迫切。

本文基于路測對TD?LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析流程進行詳細闡述，通過案例的分析和探討，指出可能影響無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上下行吞吐率的原因，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個復(fù)雜而且系統(tǒng)的工程，需要在對TD?LTE理論掌握基礎(chǔ)上，對影響無線網(wǎng)絡(luò)的各個參數(shù)進行深入理解，才可能快速地對TD?LTE進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，滿足用戶對無線網(wǎng)絡(luò)的需求，提升用戶滿意度。

參考文獻

[1] MURPHY M， MEEKER M. Top mobile internet trends [R/OL]. [2011?02?10]. http：//www.techweb.com.cn/special/download/kpcb.pdf.

[2] MATIN M A. Evolution of wireless and mobile communications [J]. Handbook of Research on Progressive Trends in Wireless Communications and Networking， 2014， 1： 1?17.

[3] 王映民.TD?LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[4] 高亢.中國移動4G用戶突破5000萬[EB/OL]. [2014?11?14].http：//news.xinhuanet.com/2014?11/14/c_1113255204.htm.

[5] 梁纓，陳恒州.基于路測的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析與實踐[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（9）：76?77.

[6] 齊立輝，蘇晨，張春旺.網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化路測分析[J].中國新技術(shù)新力量，2010（6）：53?54.

[7] 唐建華.無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略與展望[J].通信與信息技術(shù)，2009（3）：69?71.

[8] 盧卓君，彭陳發(fā)，岑曙煒.TD?LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化探討[J].電信技術(shù)，2012（7）：52?54.

[9] 李秋香，徐曉東，周伯慧.TD?LTE覆蓋規(guī)劃指標及子幀配置[J].電信科學(xué)，2013（5）：77?83.

[10] 王靜，鄭菁菁.淺談基站GPS跑偏對TD?SCDMA系統(tǒng)的干擾[J].科技經(jīng)濟市場，2012（5）：21?22.