鄭州市某簇LTE網絡的優化研究

郭戰輝，穆曉敏

（1.鄭州大學 信息工程學院，河南　鄭州　450006；2.中國電信股份有限公司 鄭州分公司，河南　鄭州　450000）

鄭州市某簇LTE網絡的優化研究

郭戰輝1，2，穆曉敏1

（1.鄭州大學 信息工程學院，河南鄭州450006；2.中國電信股份有限公司 鄭州分公司，河南鄭州450000）

隨著移動互聯網的快速發展，LTE作為第三代合作伙伴計劃（3rd Generation Partnership Project ，3GPP）長期演進技術目前已取得突破性進展。長期演進（Long Term Evolution ，LTE）以其低時延、高速率的特性，于2013年底正式用于商用。作為中原大都市以及主要文化經濟交流中心，鄭州市目前的LTE網絡正處于前期建設和優化部署階段。根據LTE網絡的特性和建設方式，如何做好網絡前期規劃、快速優化網絡性能是建設精品網絡的關鍵，同時也是提高用戶體驗度和感知度的關鍵。文章實現了鄭州某簇測試區域進行問題點分析，將全市范圍內的網絡劃分為多個不同的區域，并在完成單站優化的基礎上，將這些基站組成的連續區域進行簇優化，雙調諧濾波器（Double Tuning，DT）測試指標評價結果表明了優化方案的有效性。

LTE網絡；優化方案；RSRP；SINR

近年來，移動通信及其相關產業迅猛發展，第四代移動通信技術LTE（Long Term Evolution，長期演進）已經步入人們的生活之中，而在我國政府主管部門已經將4G的TDDLTE牌照和FDD-LTE牌照發放給三大運營商：中國移動、中國聯通以及中國電信。對于三大運營商來說，市場份額的占比影響著企業發展，而4G網絡的用戶感知度則影響著市場份額，因此，其對于LTE網絡的優化顯得至關重要［1］。鄭州4G網絡從2013年11月開始規模實驗建設，歷經將近1年的建設和發展。從2014年7月份商用以來，4G用戶增長迅速，給4G網絡發展帶來了新的課題。在4G發展初年，有效地提高了4G網絡服務質量、改善了用戶感知度，對4G市場發展有著重要意義。因此對鄭州4G網絡優化的研究開展，對全省其他地市后續的網絡優化具有重要的借鑒意義。

1　發展概況

對于目前4G網絡的優化。在基站發展方面，大唐移動的TD-SCDMA和TD-LTE雙模基站，可以支持TD平滑演進。雙模基站可以充分利用TD-SCDMA現網站點，共用天線及網絡設備，實現向TD-LTE的平滑演進，可節省站址空間及資源，縮短網絡建設周期。而在南京已完成TD-SCDMA在網基站雙模升級的小規模驗證。再者中國移動設計院去年正式發布的TD-LTE無線網絡規劃軟件（Advanced Network Planning& O Ptimizing Platform，ANPOP），該仿真軟件第一版本就實現了LTE網絡規劃的主要功能，并于2013年應用于LTE試驗網絡規劃仿真實踐中。該軟件可以實現包括業務分布模擬、傳播模型校正、鏈路預算、覆蓋分析、容量仿真、性能評估、頻率規劃等功能。在廠商中，中興通訊發布了TD-LTE網絡規劃仿真工具CNP，并已應用于國內外LTE項目中。大唐移動推出了業界首款TD-SCDMA/TD-LTE等多制式仿真規劃軟件SPAN eNPS，目前在國內已經得到了廣泛應用。這些公司采取的一切措施，對4G網絡后期的優化都起到了重要作用。

本文通過對LTE系統的關鍵技術及系統構架的學習和分析，對LTE網絡進行初步了解。同時，重點闡述目前鄭州市某區域LTE網絡的建設方案，重點結合DT數據對其進行單站優化和簇優化，涉及網絡優化的具體措施、方案及步驟，從而對本區域網絡的優化進行總結，對全市網絡的優化提出指導性建議。

2　LTE網絡優化流程

對于LTE網絡的優化，其優化工作可分為單站驗收、簇優化以及全網優化如圖1所示。

圖1　LTE網絡的優化其主要流程

網絡的優化基本原則主要包括：最佳系統覆蓋、系統干擾最小化和容量均衡。

網絡優化常用的方法有信令分析法、話務統計分析法、路測分析法等。通常在實際網絡優化過程中，會采取同時采取3種優化方法。信令分析法主要是通過對接口的信令進行跟蹤與分析找出問題的原因；話務統計分析法是通過分析話務統計報告數據中的各項指標，根據各項數據的大小判斷系統參數和網絡組織是否設置合理；路測分析法一般是通過地面移動測試來取得空中接口的各項數據，其測試內容主要包括場強測試、干擾測試及呼叫測試。

網絡優化內容主要包括：覆蓋優化、接入優化、切換優化、干擾優化、擁塞優化和下載速率優化。本文將以鄭州市某測試區域為例，對其LTE網絡進行優化和優化性能評價［2，3］。

2.1測試區域概況及問題點分布情況

待測試區域對應的簇位于鄭州市重要地段，簇區內建筑物十分密集，建筑物高度差異較大，路況較為復雜，按地物特征劃分為密集城區。區域內站點分布mapinfo如圖2（a）所示。由圖2（a）可發現，該區域4G LTE站點分布較為合理，尚能滿足目前用戶的需求。

結合DT路測覆蓋分析，可以發現在該簇內出現覆蓋差的問題點共7處，如圖2（b）所示。結合實際路況圖發現，問題點多位于十字路口及高樓覆蓋區域，因此估計是由于高層建筑阻擋信號或是發送相應的散射和反射而引起。

結合DT路測下載速率分析，可以發現在該簇內出現下載速率差的問題點共21處，如圖2（c）所示。根據移動話務量及實際情況，發現問題點多位于人口密集區域及高層建筑區域，可初步判斷是由于覆蓋問題和數據擁塞引起的。

圖2　測試區域內站點分布mapinfo

2.2優化前后DT測試指標對比

采用平均RSRP，SINR，Throughput等指標評價簇優化的效果。參考信號接收功率（Reference Signal Receiving Power，RSRP）定義為考慮的測量頻率帶寬上承載參考信號的資源元素（RE）上的接收功率（以瓦為單位）的線性平均值［4］。信號與干擾加噪聲比（Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR），是指接收到的有用信號的強度與接收到的干擾信號（噪聲和干擾）的強度比值，可以簡單地理解為“信噪比”［5，6］。目前對于LTE系統尚未明確取值范圍。Throughput是網絡吞吐量，是指在某個時刻，在網絡中的兩個節點之間，能夠提供給網絡應用的可用帶寬，即在沒有幀丟失的情況下，設備能夠接收的最大速率。網絡吞吐量可以幫組尋找網絡路徑中的瓶頸。

優化前后DT測試指標對比如表1—4所示。

由表1可知，在覆蓋類中平均RSRP從優化前的-87.08dbm提升到了優化后的-84.404dbm，并且在整個網絡中RSRP≥-105dbm區域覆蓋面積達到了99.78%。從這兩項指標可知，在該區域中，覆蓋質量從一般質量提升到了較好的質量，在室外能夠發起各種業務并可以獲得中等速率的數據業務，室內能發起各種業務，可獲得低速率數據業務；平均SINR從優化前的-12.159db提升到了優化后的-14.47db，并且SINR≥-3dbm的區域覆蓋率達到了99.53%，較高的SINR可以使該區域獲得更好的網絡覆蓋和更高的下載速率。

由表2可知，優化前RSRP大于-105dB路段占的比例為99.11%，優化后RSRP大于-105dB路段占的比例為99.68%。

由表3可知，優化前SINR大于-3dB路段占的比例為98.89%，優化后SINR大于-3dB路段占的比例為99.78%。

由表4可知，優化前PDCP DL Throughput大于12Mbps路段占的比例為91.51%，優化后PDCP DL Throughput大于12Mbps路段占的比例為98.31%。

2.3測試優化總結

鄭州該簇經過RF優化調整和DT復測數據分析評估后，該簇整體指標達標，整體覆蓋率從98.23%提升到99.34%，平均SINR覆蓋從12.159dB提升到14.47dB，PDCP層下行平均速率從33.48Mbps提升到50.18Mbps。該簇部分路段仍然存在若干導頻污染覆蓋區域，主要是由于部分站點開通后出現故障，或者天線方位角，下傾角受客觀原因無法調整、部分高站小區越區覆蓋難以徹底解決，后期仍然需要進一步優化調整。

表1　該簇優化前后DT測試總指標對比

表2　該簇Serving RSRP指標優化前后對比

表3　該簇Serving SINR指標優化前后對比

表4　該簇 PDCP DL Throughput指標對比

3　結語

針對網絡優化的流程和基本原則，本文提出了針對LTE網絡的優化措施并結合鄭州市該簇的DT測試數據分析，總結出導致覆蓋原因以及下載速率低的13種末端原因。導致接收電平低的末端原因共有5個，包括：站點未規劃或未建設、基站長期故障、基站短期故障、話務過高、鄰區漏配。導致外部干擾的原因共有2種：城中村手機伴侶設備導致的干擾、非城中村其他設備的強干擾。導致信噪比SINR差的末端原因有6種，分別是：站點密度低、天饋參數設置問題、站間距過近、基站過高、切換參數問題、各類參數優化。針對以上網絡中出現的原因，文中結合多個實際案例，對該區域網絡進行了一系列優化，從而滿足現行網絡及用戶的需求。

［1］李高廣，呂廷杰. LTE發展現狀和前景分析［J］.移動通信，2008（9）：32-35.

［2］陳其銘，孫煉.TD-LTE系統間干擾問題的分析與研究［J］.電信工程技術與標準化，2012（7）：43-46，50.

［3］劉彩玲.TD-LTE無線網絡優化及典型案例分析［J］.安徽水利水電職業技術學院學報，2013（3）：75-77.

［4］劉濤，張永，欒金龍，等.機載非正側視陣知識輔助STAP方法［J］.現代雷達，2011（10）：61-65 .

［5］鄭侃.寬帶OFDM系統的干擾協調技術［J］.現代電信科技，2007（6）：13-17.

［6］岑曙煒，陸清清，張真楨，等.杭州TD-LTE網絡建設與應用［J］.移動通信，2013（23）：46-49.

Optimization of a cluster LTE network in Zhengzhou

Guo Zhanhui1，2， Mu Xiaomin1
（1.Information Engineering College of Zhengzhou University， Zhengzhou 450006， China；
2.Zhengzhou Branch of China Telecom Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China）

With the rapid development of mobile Internet， as 3GPP long term evolution technology， LTE has made breakthrough progress. LTE network was offcially used for business with the characteristics of low delay， high rate by the end of 2013.As the Central Plains city and main culture and economy exchange center， the LTE network of Zhengzhou is currently in pre- construction and optimization deployment phase. According to the LTE network characteristics and construction mode， how to do a good job in pre-planning of network and rapidly optimize network performance is not only the key of boutique network construction， but also the key to enhancing the user experience and perception.Problem point analysis of a cluster test area in Zhengzhou was realized in this paper， and the citywide network is divided into a plurality of different regions， and on the basis of optimization on completion of the single station， continuous regional composed of the base stations will be a cluster optimization and the DT test evaluation result showed that the effectiveness of optimization scheme.

LTE network； optimization scheme； RSRP； SINR

郭戰輝（1983— ），男，河南浚縣，碩士，助理工程師，主任；研究方向：網絡優化。