LTE网络优化方法研究与分析

    尚丽　李铖

    摘要：随着移动通信网络进入4G时代，该领域中的关键技术逐渐成为研究的重点，其中，对LTE网络的研究更是成为热门方向。文章简单介绍了LTE网络中的新架构、新技术与新问题，并阐述了对LTE网络进行优化的困难与解决方案。

    关键词：LTE；扁平化；空口消息；切换失败

    在LTE网络中，如果存在弱覆盖或者过覆盖等问题，则会导致移动用户连接的掉话或切换失败，对整个网络的质量产生影响。所以，就需要利用专用的扫频设备与路测软件对某个区域中的网络覆盖情况进行测试确定，找到具体的弱覆盖或者过覆盖区域。这里，可以将弱覆盖理解为某区域边缘的RSRP（Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率）小于-110dBm，而过覆盖则可以理解为测试区域边缘的RSRP高于-90dBm。这样，根据测试结果，就可以在工程施工的前期，基于无线环境对基站位置进行合理规划，实现天线参数与发射功率的合理设置，而在后续的网络优化过程中，就可以根据实际的测试结果，对天线的参数与功率设置进行针对性调整，实现对整个区域中LTE网络覆盖的优化。

    1 LTE网络质量分析方法

    对LTE网络质量的分析可以从多个不同的维度来进行，主要有：网络覆盖、结构与干扰、互操作参数、网络性能、网络容量以及室内覆盖等。本小节对这些质量分析维度进行简单说明。

    （1）网络覆盖。LTE网络的覆盖性能是影响其网络质量的主要原因，对该因素的分析还可以从网络中所设置信号站的间距下行与上行覆盖等几个方面来进行。具体分析如下：弱覆盖问题，可以在分析DT、网管RSRP值的基础上，进而通过调整方向角、下倾角度，增加挂高以及更换性能更优的高增益天线的方式来进行调整。如果存在站间距较大的情况，则可以根据具体的情况来新建基站，或者调整周边基站的实际覆盖范围。对于存在的越区覆盖问题，则应该尽可能地对基站的覆盖范围进行控制，有效减少实际中的重叠覆盖。而对覆盖范围的控制与调整，则主要通过调节天馈或者减小发射功率来实现。此外，还应该对站间距、异频插花等情况进行分析。进一步信号网络中的上行功率余量与上行干扰，全面而详细地检查小区的VSWR告警。

    （2）网络结构之间的干扰。对LTE网络中可能存在的网络结构问题，则重点从弱覆盖、过覆盖、重叠覆盖、不合理切换等多个层面对其进行分析，可以有效解决实际LTE网络中存在的四超站、重叠覆盖、弱覆盖等关键问题。

    而对于网络中的干扰问题，可以分为系统内干扰与系统外干扰。相应地，对于系统内的干扰，主要通过扫频数据与路测数据，来实现对问题点的定位，解决由于多种原因所导致的SINK质量较差问题，进一步提升SINK值；对于系统外的干扰，则可以利用MR数据，实现归类分析过程，进而实现对相关干扰的分析功能。

    （3）网络中的互操作与参数。对网络中存在的互操作与参数问题，主要采用的问题分析思路可以总结为：对高异系统切换的小区所占比率进行分析；对UE～4G网络中的占用比率进行分析，对2G，3G，4G网络在实际运行中的网络流量占用比率进行分析；对不同系统之间、不同频段之间的优先级、异系统邻区的合理性进行分析，比如，常见的2G网络到4G网络、4G网络到2G网络、3G网络到4G网络等；在对互操作参数进行优化的基础上，确保4G网络中的UE可以尽量平衡地回落到2G/3G网络中以及UE可以从2G/3G网络向4G网络更快地返回，有效提升LTE网络在运行过程中的驻留时间；对空闲状态小区重选、业务态重定向等两个方向中的相关参数进行分析，提供面向数十个互操作参数的具体取值参考；对相邻区域进行精简，这主要是由于如果4G配置3G的冗余频点越多，则会使重选成功率严重下降。

    （4）网络性能。对网络性能的评价，通常都是从网络在实际运行中的无线接通率、接入时延、掉线率、下载速率以及CSFB等多个层面来实现。对于网络中存在接通率较低、时延较大以及掉线率较高的情况，其采用的分析思路主要为：针对网络的覆盖与干扰问题进行分析；从网络的容量层面进行分析，其中就包括了RRC连接失败与E-RAB建立不成功的问题；再从网络的参数层面进行分析，比如网络中的定时器、计数器、接入信道参数的合理性等；最后，对非无线层面的因素进行分析，比如定位等，可以通过跟踪信令来排除无线侧的因素。从LTE网络的上传与下载速率层面进行分析，具体而言就是从时域、频域、功率以及效率等4个不同的维度对LTE网络的上传与下载速率进行分析。

    （5）网络容量。主要利用网管数据对某小区中的流量情况进行分析，对一些重点小区，比如零流量小区、低流量小区、高流量小区的真实情况进行全面核查，分析具体的原因。分析小区在上行与下行中的平均吞吐率、PRB利用率等参数，对小区中的PRB性能以及网络容量负荷等情况进行综合衡量。对于PRB平均吞吐率较低的小区，主要通过在小区范围内的深度覆盖措施来进行解决。而对于PRB利用率比较高的小区，则主要通过对小区的扩容或者负荷分担等措施来进行解决。

    （6）室内覆盖。对LTE网络中的室内覆盖问题主要从以下几个层面进行分析。首先，利用网络管理数据对小区的流量情况进行分析，核查流量出现异常的小区，对其具体原因进行分析。其次，利用网管与MR数据，对弱覆盖、高干扰小区的原因进行分析，这其中，对网络质量产生影响的因素主要有：弱覆盖、干扰、功率误差、设备故障等。再次，对室分参数的设置情况进行核查优化，这主要是考虑到室分的外泄，会对重叠覆盖度产生影响，因此，就需要通过对扫频数据、路测数据、相关报表中的频点、邻区等相关信息进行综合分析，实现对室分信号的具体外泄情况进行核查。

    2 面向LTE网络的邻区规划及其优化

    在LTE网络中，如果邻区的数量过多，则会对相关终端的测量性能产生影响，给终端的测量带来误差，并引起其中切换迟缓、错误切换以及更新较慢等问题。如果邻区的数量过少，也会造成误切换的问题。这些问题，都会给LTE网络中及时接通、实时切换等构成影响。所以，为了能够实现整个网络的稳定，则应该对网络中的邻区数量进行合理规划。通过对LTE网络的邻区规划的优化分析，使位于区域边界上的移动通信设备能够及时有效切换到网络无线信号最佳的相邻区域，从而确保可以为用户提供高质量的网络服务。

    要实现对相邻区域数量的合理规划，就应该事先确定合理有效的邻区规划原则。在实际操作中，对LTE网络的邻区规划，则要对各个区域所覆盖范围、基站间距、方位角等参数进行综合考虑。而对LTE网络中邻区关系的配置所应该基于的原则主要包括：距离原则，即将空间地理上相邻的区域划分为邻区；强度原则，即在完成网络优化的前提下，要确保网络信号可以达到相应的门限；交叠覆盖原则，需要对本区和相邻区域的交叠覆盖面积进行考虑；互含原则，彼此相邻的区域要互为邻区，也就是说，如果A区将B区作为邻区，则B区也将A区作为邻区。

    对于部分比较特殊的应用场景，则可以进行单向邻区的配置。同时，通过采用功能强大的网络优化工具，就可以对网络中存在的邻区漏配现象进行准确发现与定位。

    3 网络优化策略

    在网络优化的过程中，可以采用的策略主要包括：

    （1）对站点的真实性进行查询；（2）对问题发生的环节进行判断，确定是在RPC还是在RAB过程；（3）在RAB的建立过程中，是否存在拥塞问题，利用信令分析对问题进行准确定位，并对用户终端的因素进行统计；（4）对是否存在上行干扰进行确认，并对时隙的优先级进行及时调整；（5）对区域中的信令进行跟踪；（6）准确复现外场测试的内容，并能够根据现场实际情况进行准确调整，在发现越区覆盖的情况下，对天馈进行调整；（7）确认是否存在不同系统之间的干扰，如果存在，则对相应的干扰进行处理，尽量缩小覆盖的区域。

    4 LTE网络优化内容

    对LTE网络进行优化，所包含的优化内容主要有：失败优化、时延类优化以及切换类优化等。对于相邻区域或外部的干扰，则可以通过对邻区关系的优化来解决。

    4.1 网络干扰优化案例说明

    针对网络干扰的案例，可以将其现象描述为：UE终端在某区域从西向东移动的过程中，所接收到的信号RSRP为-90dBm上下时，网络的持续性较差。原因分析为：LIE在该区域先占用某1小区的RSRP为-90dBm网络，同时受到相邻小区2中的模3干扰；接下来，在切换开小区2的情况下，同样会受到小区1中的模3的干扰，从而导致该区域中的SINR比较差。而从这两个小区的覆盖与分布来说，小区1与小区2的天线处于相对的状态。

    采用的优化解决方案：建设对小区1中PCI进行适当调整。

    4.2 弱覆盖优化案例说明

    对弱覆盖问题进行优化的案例现象为：网络测试终端位于市区内的某两条主干路之间的部分路段，所接收到信号的RSRP保持在-110dBm上下，为典型的信息弱覆盖现象。

    对该现象的问题分析：从该区域的网络信号覆盖位置来看，该区域的网络信息覆盖主要由两个不同的基站来共同完成。但是，由于城市建设中出现的大量广大建筑，造成了对信号传输路径的阻挡，且两站之间的传输距离都超过1400米。根据LTE网络自身的传播与覆盖特性，在正常情况下难以为用户提供全面的覆盖。因此，对该区域的网络进行优化的侧重点则应该通过周边小区的天馈物理参数的适当调整，从而有效提高该区域的连续覆盖面积。不过，要实现问题的最终解决，还是要在该弱覆盖区域中新建网络基站。

    5 结语

    现在，移动通信网络已经进入了4G时代，对LTE网络的研究成为热门方向。而作为移动通信领域中的新技术标准，LTE可以给移动网络应用带来新的发展机遇，更为网络的优化构成挑战。