4G網(wǎng)絡(luò)“智慧DT”應(yīng)用研究

陳百鵬+++李建光

摘 要：本課題專注于針對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)研究一種新的路測(cè)方法：“智慧DT”，主要的思路為：通過(guò)觸發(fā)商用終端上報(bào)精準(zhǔn)地理位置的信號(hào)測(cè)量報(bào)告（MR），然后針對(duì)海量的MR數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、處理及分析；以替代大部分的傳統(tǒng)路測(cè)，完整呈現(xiàn)室外用戶使用感知，更加高效精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題定位、準(zhǔn)確評(píng)估無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能質(zhì)量及覆蓋效果，從而實(shí)現(xiàn)低成本運(yùn)營(yíng)、快速改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：4G網(wǎng)絡(luò)；“智慧DT”；深度覆蓋評(píng)估；低成本運(yùn)營(yíng)

1 概述

1.1 原理介紹

4G網(wǎng)絡(luò)智慧DT主要以3GPP協(xié)議MDT（Minimization of Drive Tests）技術(shù)為理論基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)的MDT需要核心網(wǎng)支持用戶鑒權(quán)，并且需要與終端用戶簽約，這大大制約了這一技術(shù)的應(yīng)用。本創(chuàng)新專題應(yīng)用去敏化的無(wú)依賴MDT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智慧DT功能。

網(wǎng)元功能說(shuō)明：

UE：UE可以是現(xiàn)網(wǎng)商用終端，負(fù)責(zé)測(cè)量和收集測(cè)量數(shù)據(jù)，并向eNodeB上報(bào)測(cè)量報(bào)告。

eNodeB：在智慧DT中負(fù)責(zé)任務(wù)控制、UE選擇、向UE下發(fā)配置參數(shù)、收集UE測(cè)試數(shù)據(jù)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)上報(bào)給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器DS。

DS：即數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器Data Server，負(fù)責(zé)接收和存儲(chǔ)來(lái)自eNodeB的測(cè)量數(shù)據(jù)。

專業(yè)網(wǎng)管：用于設(shè)備操作、維護(hù)，在智慧DT中用于訂閱參數(shù)配置與訂閱任務(wù)下發(fā)。

網(wǎng)優(yōu)平臺(tái)：即數(shù)據(jù)分析的終端，可以是服務(wù)器，也可以是單機(jī)PC端。

1.2 機(jī)制與流程

精準(zhǔn)位置MR上報(bào)方式按照終端狀態(tài)分為兩種，一種為業(yè)務(wù)連接態(tài)上報(bào)方式，一種為空閉態(tài)上報(bào)方式。上報(bào)內(nèi)容包括：時(shí)間戳，經(jīng)緯度，服務(wù)小區(qū)PCI、RSRP、RSRQ，鄰小區(qū)PCI、RSRP、RSRQ。

（1）UE連接態(tài)下的測(cè)量及上報(bào)機(jī)制：周期性實(shí)時(shí)上報(bào)。

（2）UE空閉態(tài)下的測(cè)量及上報(bào)機(jī)制：不同于連接態(tài)上報(bào)機(jī)制。不是基于周期或者事件上報(bào)，而是將IDLE態(tài)的測(cè)量結(jié)果暫存，之后在eNB發(fā)UEInfomationRequest的時(shí)候，把測(cè)量信息通過(guò)UEInfomationResponse報(bào)給eNB。

（3）GPS主動(dòng)開啟機(jī)制：由eNodeB在重配置消息中下發(fā)信元“obtainLocationConfig”用于指示UE主動(dòng)開啟GPS。

1.3 可行性分析

4G網(wǎng)絡(luò)智慧DT的實(shí)現(xiàn)，有相關(guān)3GPP協(xié)議技術(shù)理論基礎(chǔ)，涉及的主要協(xié)議有如下3個(gè)，分別闡述組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)測(cè)量采集、應(yīng)用和對(duì)終端影響分析。

（1）《3GPP TS 32.422 WI 470042 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspects；Telecommunication management；Subscriber and equipment trace； Trace control and configuration management》

（2）《3GPP TS 37.720 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group TSG RAN Universal Terrestrial Radio Access （UTRA） and Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）；Radio measurement collection for Minimization of Drive Tests （MDT）；》

（3）《3GPP TR 36.8053rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Study on Minimization of drive-testsin Next Generation Networks；》

現(xiàn)網(wǎng)4G終端情況分析：

（1）目前市場(chǎng)上100%的4G終端均配置有GPS模塊。

（2）目前網(wǎng)絡(luò)中R9/R10協(xié)議版本終端并存，其中R10版本終端可由網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動(dòng)觸發(fā)打開GPS，R9版本終端則依賴于終端側(cè)已打開GPS。

（3）大部分終端大部分時(shí)間可能處于室內(nèi)，無(wú)法支持GPS定位，但在道路上的大部分終端可以實(shí)現(xiàn)GPS定位并上報(bào)準(zhǔn)確的經(jīng)緯度。

對(duì)于支持網(wǎng)絡(luò)側(cè)開啟GPS的終端分布較少的區(qū)域或場(chǎng)景，可以通過(guò)主動(dòng)延長(zhǎng)采樣時(shí)間等方式增加采樣點(diǎn)。因此現(xiàn)網(wǎng)已基本具備實(shí)現(xiàn)智慧DT的條件。

2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程

2.1 區(qū)域選擇

考慮MR上報(bào)會(huì)增加空口資源及基站單板CPU的消耗，結(jié)合系統(tǒng)版本情況，選取某縣城為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，全區(qū)域共計(jì)313個(gè)基站，場(chǎng)景涵蓋了城區(qū)、郊區(qū)、高速高鐵、普通公路等多個(gè)場(chǎng)景。

2.2 訂閱配置

訂閱配置主要包括以下幾個(gè)部分：

（1）配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器

需要在專業(yè)網(wǎng)管上，配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器DS的北向浮動(dòng)IP地址。

（2）MR訂閱類型選擇

主要配置“Period_Intra_Rreq_MR_MDT”與“Period_Logged_MDT_

Measurement”兩類訂閱；“Period_Inter_Rreq_MR_MDT”暫不建議配置，避免周期性異頻GAP測(cè)量影響終端業(yè)務(wù)態(tài)的資源調(diào)度。

（3）終端選擇方式配置

根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，建議配置輪詢方式：即隨機(jī)依次選擇激活態(tài)備選UE進(jìn)行數(shù)據(jù)上報(bào)，為盡可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響最小，初期配置10個(gè)用戶/小區(qū)。

（4）訂閱開啟觀察

在專業(yè)網(wǎng)管上通過(guò)信令跟蹤確認(rèn)訂閱任務(wù)是否生效。

步驟1：在專業(yè)網(wǎng)管上建立信令跟蹤任務(wù)。

步驟2： Uu口跟蹤消息中包含了“RRC_LOGGED_MEAS_CFG”消息，或者在“RRC_CONN_RECFG”消息中包含了includeLocationInfo參數(shù)，則說(shuō)明訂閱開啟生效。

2.3 數(shù)據(jù)提取

FTP登陸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)下載：

2.4 數(shù)據(jù)處理

下載“.xml”文件供后續(xù)處理分析。

由于原始結(jié)果在地理位置上為離散點(diǎn)，還需進(jìn)一步作地理位置柵格化處理，柵格大小暫取10米*10米。

3 后續(xù)展望

結(jié)合全網(wǎng)平臺(tái)的統(tǒng)一布置和維護(hù)，后續(xù)將考慮智慧DT分析模塊集成到現(xiàn)有網(wǎng)優(yōu)分析平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、存儲(chǔ)、處理、分析，并增加重疊覆蓋度精細(xì)分析、話務(wù)分析、異常事件分析等實(shí)用功能；同時(shí)將分析結(jié)果應(yīng)用于現(xiàn)行建維優(yōu)生產(chǎn)流程。