王雅紅　于仰源　王磊

摘 要

本文將MR數據分為室內、室外兩種場景來分析，重點分析RSRP、SINR、用戶數、流量四個指標之間的相關關系。室外場景側重SINR與流量之間的關系，室內場景側重RSRP與用戶數之間的關系，通過MR數據地理化等手段，得出一種LTE網絡問題及覆蓋需求的識別方法，并通過實例來驗證方法的有效性。對MR（Measurement Report）測量報告的統計分析對現網絡質量的評估有著非常重要的意義。對MR大數據的挖掘仍有很大的可研究空間。同時MR數據分析是網絡優(yōu)化研究的一個重要方向。

【關鍵詞】LTE MR 測量報告 深度覆蓋 識別方法 關聯性 MR地理化

1 引言

截止2015年底，中國已經建成了世界最大的LTE網絡，三大運營商均已經完成了縣級以上的4G網絡部署。網絡建設的重點由建設初期的廣覆蓋逐步向深度覆蓋轉變，深度覆蓋是無線網絡建設的難點及重點，如何精準的規(guī)劃建設深度覆蓋需求站點，提升用戶感知，將成為未來網絡質量競爭的關鍵點。傳統的無線網絡性能評估方法（測試、話務統計、投訴等）受限于環(huán)境、設備、終端等主觀因素，無法客觀全面精準的發(fā)掘網絡存在的問題。

MR數據分析相對于傳統網絡評估方法具有客觀、全面、真實、有效等特點，本文通過分析海量MR數據，提出一種準確識別網絡問題及覆蓋需求的新方法，對網絡建設有一定的指導意義。

2 LTE網絡MR原理

測量是LTE系統的一個重要的功能，MR（Measurement Report，測量報告）是指基站或終端基于一定周期或事件觸發(fā)上報生成的報告文件。一般來說，事件觸發(fā)的測量報告用于LTE系統的切換策略；而周期性觸發(fā)的MR數據（需要手動開啟，并配置上報的周期），是每個在網終端及基站以一定周期上報的數據，包含RSRP、RSRQ、用戶數等幾十種字段信息，可以真實全面的記錄網絡現狀。

3 識別方法及實例

3.1 指標關聯性分析

RSRP、SINR、速率均是LTE網絡評估的關鍵指標。RSRP表示接收信號的強度；SINR值等于導頻信號與干擾和噪聲之和的比值，表示當前信道的質量，是LTE系統的編碼方式和資源調度策略的關鍵指標。LTE系統資源調度時，高SINR值映射選用高階編碼方式；資源調度算法根據信道質量的好壞來決定UE分配到的RB個數（LTE系統資源調度算法，各個廠家間不完全相同）。

選取LTE測試樣本數據，將三個指標分為室內、外不同場景對分析，三個指標的關聯關系如圖1所示。

由圖1可以看出，室外道路與室內場景的速率與SINR值均成正比關系；室外道路，由于網絡信號相對復雜，干擾隨機性大：相同的SINR值，RSRP值域范圍較廣。SINR值與速率存在一定的關聯性，SINR值是網絡速率能力指標。因此可初步得出結論：室外場景應重點關注SINR指標。

室內場景下，由于網絡信號簡單、干擾相對收斂：RSRP、速率與SINR均呈線性關系。測試數據對評估室內場景的網絡情況存在有一定的局限性，本文選取北方某省會城市的室內忙時MR數據進行指標的關聯性分析。

室內無線環(huán)境相對純凈，干擾及噪聲較少，RSRP與SINR呈線性相關關系。室內場景的網絡問題區(qū)域，一般為深度覆蓋不足造成的，RSRP信號較差導致的SINR值低。即RSRP指標的高低決定了室內用戶體驗好壞。但室內流量與RSRP并不一定呈現線性關系：原因是室內為流量高發(fā)區(qū)，業(yè)務集中，但用戶的業(yè)務流量數據特征具有很大的隨機性，同時也存在切換至WIFI情況；而用戶數與RSRP指標具有一定的關聯性，實際室內用戶數統計數據如圖2。

如圖2所示，室內場景下，伴隨著RSRP的提高，平均用戶數在迅速增加，并呈現幾何級增長，由此可以看出RSRP是室內場景的最關鍵指標。

3.2 需求識別方法

本方法是基于MR數據的分析方法，選定MR數據中的RSRP、SINR、速率、用戶數四個指標，分析指標間的關聯性，具體步驟如下：

步驟1：通過用戶投訴數據、測試數據及仿真結果進行篩選，初步選定網絡問題區(qū)域進行分析；

步驟2：對目標區(qū)域進行場景分類，分為室外場景或室內場景；

步驟3：分場景具體分析MR數據的RSRP、SINR、速率、用戶數四個指標，指標間的關聯性分為以下幾種情況；

步驟4（室外場景）：室外場景重點關注SINR指標，并通過分析RSRP等相關指標，確定區(qū)域為干擾問題或是覆蓋問題，以及確定區(qū)域優(yōu)先級高低：

（1）干擾問題：若SINR指標較差，RSRP指標較好，表明區(qū)域干擾較大，再分析流量與SINR的相關關系，若相關性較大，則此區(qū)域為業(yè)務熱點區(qū)域，且優(yōu)先級高；

（2）覆蓋問題：室外場景若SINR指標較差，RSRP指標差，表明區(qū)域為弱覆蓋區(qū)域，再分析RSRP與用戶數的相關關系，若相關性較大，則此區(qū)域為需求區(qū)域，且優(yōu)先級高；

步驟4（室內場景）：室內場景重點關注RSRP指標，并通過分析用戶數及流量指標，確定該區(qū)域網絡權重的大小：

（1）權重高：若RSRP指標差，同時區(qū)域內用戶多、流量大，此區(qū)域為需求區(qū)域；

（2）權重低：若RSRP指標差，但用戶數較少、業(yè)務密度小，此區(qū)域可暫緩實施。

網絡問題區(qū)域需求識別流程如圖3。

3.3 覆蓋需求實例

3.3.1 室外覆蓋需求實例

選取北方某省會城市的密集市區(qū)區(qū)域，該區(qū)域屬于城市商務辦公區(qū)，具有人流量大、業(yè)務密集、用戶集中等特點。區(qū)域內已建設LTE基站4個，基站開通后持續(xù)接到用戶投訴，反映上網速率低、用戶體驗較差。

通過路測結果顯示，該區(qū)域道路覆蓋良好，RSRP與SINR均滿足覆蓋指標，如圖4所示。

該區(qū)域存在大量居民小區(qū)及高層建筑，路測的結果只反應道路的覆蓋情況，缺乏道路以外區(qū)域的覆蓋信息；另外路測結果受終端類型、測試車輛、測試人員等主觀因素制約，不能客觀全面的反應網絡存在的問題。

進一步分析室外MR數據，首先關注RSRP和SINR指標，由于該區(qū)域周圍宏站較多，區(qū)域內多層住宅區(qū)域同時被多個基站覆蓋，導致區(qū)域內干擾嚴重，SINR值覆蓋較差，如圖5所示。

得出結論如下：

（1）由于高層遮擋問題，此區(qū)域RSRP水平明顯下降，下降約10db；

（2）RSRP仍維持在-100dbm左右，基本滿足覆蓋指標；

（3）SINR區(qū)域內指標較差，區(qū)域內干擾較嚴重；

（4）用戶數維持較高水平，表明RSRP滿足駐留條件（未達到切換門限，用戶仍駐留在4G網絡）；

（5）區(qū)域內流量低：SINR值較低，導致區(qū)域內的用戶體驗不佳，速率過低。

通過MR數據分析發(fā)現該區(qū)域網絡問題后，通過調整“水利機械”基站的1扇區(qū)方位角和下壓下傾角優(yōu)化調整解決，并對區(qū)域周邊宏基站做聯合優(yōu)化調整，盡量減少現網干擾。調整后路測結果如圖6。

路測結果表明，區(qū)域內SINR值分布明顯改善，符合優(yōu)化方案預期。調整后投訴減少，回訪用戶反應網絡問題基本解決。

3.3.2 室內覆蓋需求實例

選取中心城區(qū)某高層商住小區(qū)，該商住小區(qū)外圍是高層商務樓宇，多為塔式結構，對無線信號衰減大；內部為三排板式高層。小區(qū)東北角建有金洋會館宏站，天線掛高為27米，小區(qū)內樓宇高層部分可能存在覆蓋不足。近期該小區(qū)陸續(xù)接到大量投訴，反映4G網絡質量較差，甚至個別區(qū)域存在脫網現象。

通過分析室內MR數據，區(qū)域內RSRP與SINR指標分布存在強相關關系，說明了高層樓宇存在弱覆蓋，同樣導致SINR值偏低，如圖7所示。

得出結論如下：

（1）整體RSRP覆蓋水平低，說明區(qū)域內高層樓宇室內覆蓋不理想；

（2）存在部分網格的RSRP值低于切換門限，導致用戶切換回落至3G；

（3）區(qū)域內SINR值低，用戶體驗差，同時SINR值與RSRP存在強相關關系；

（4）用戶數分布與RSRP存在相關關系，說明區(qū)域內用戶數確實存在切換的情況，4G用戶進入高層樓宇后由于電平過低無法駐留回落至3G；

（5）此區(qū)域室內場景是流量高發(fā)區(qū)、業(yè)務高發(fā)區(qū)，說明此區(qū)域價值高；

通過MR數據分析發(fā)現該區(qū)域網絡問題后，決定優(yōu)先新建室內分布系統解決。分布系統開通后，該小區(qū)用戶及流量持續(xù)增加，表明室內網絡保證了室內用戶駐留4G并分流周圍宏站的業(yè)務壓力。圖8是網絡優(yōu)化平臺提取的統計數據，統計了室分開通前后該區(qū)域宏站和室分的用戶數及吞吐量的數據對比。

4 結語

本文通過對海量MR數據的分析，提出了一種識別深度覆蓋需求的方法，并通過測試、統計等手段進行了驗證；MR的數據分析在挖掘網絡問題、多手段優(yōu)化網絡結構、預測業(yè)務熱點等課題上仍有巨大的研究潛力，是網絡優(yōu)化研究的一個重要方向。

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作者簡介

王雅紅（1977-），男，山西省臨汾市人。碩士研究生學歷?，F為中國電信山西省分公司工程主管、通信工程師，從事2G/3G/4G網絡規(guī)劃及建設工作。研究方向為移動通信網絡。

于仰源，碩士學位。曾畢業(yè)與西安電子科技大學?，F為中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司工程師，從事2G/3G/4G網絡規(guī)劃設計工作。主要研究方向無線接入網。

王磊，現任職于中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司工程師，從事2G/3G/4G網絡規(guī)劃設計工作。主要研究方向無線接入網。

作者單位

1.中國電信山西省分公司 山西省太原市 030000

2.中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司 河南省鄭州市 450000