基于MR數據的LTE網絡射頻精細優化的方法研究

張偉

摘 要：為了保證LTE網絡射頻優化變革取得良好效果，采用MR數據分析法將對LTE網絡射頻優化的變革其中重要作用。結合LTE網絡優化需求及MR數據特點，制定科學的LTE網絡射頻優化方案。本文以MR數據為基礎，對LTE網絡射頻優化變革方法進行分析。

關鍵詞：MR數據；射頻精細優化；LTE網絡；變革方法

隨著現代社會的發展，LTE基站建設越來越多，LTE基站的大規模建設趨勢，同時降低優化成本，使得無線網絡射頻優化面臨著挑戰。在移動網絡的近一步發展中，也需要LTE網絡射頻性能得到進一步的優化。因此現代社會中也就出現了以MR數據為基礎的LTE網絡射頻優化技術。

1 現代LTE網絡發展分析

當代移動通信領域的發展速度較快，尤其是在出現大量高性能移動終端設備之后，人們對于網絡傳輸質量的要求也在不斷提升，傳統的語音業務服務已經不能完全達到現代人需要。在手機等智能終端設備性能不斷增強、制造量不斷提升之后，當代移動互聯網方面的工作也逐漸從早期的網頁信息瀏覽、音樂服務、閱讀服務，轉向了視頻瀏覽、電子商務、網絡云計算等新型業務，移動網絡的這種發展趨勢也就讓過去以2G、3G為主的移動網絡時代轉向了LTE時代。而在進入到了LTE時代之后，LTE基站的大規模建設，這也給無線網絡的射頻優化制造了較大挑戰，傳統類型無線網絡在進行網絡射頻優化處理的時候存在著優化成本偏高、處理效率偏低的不足，這也使得傳統移動網絡優化，難以達到LTE網絡體系在其優化方面的需要。

傳統類型的天線參數配置操作主要使用的覆蓋類型仿真技術來實現，但這種操作模式也有較為明顯的不足，那就是其仿真度偏低，有時不能精確的將網絡實際覆蓋情況反映出來。而在網絡技術不斷發展中逐漸出現了一些新技術，推動網絡技術向前進步。比如MR數據，這種MR數據也就是運用在使用網絡的過程中上報給網絡系統的測量信息，MR數據能更為精確的反映出網絡系統的真實覆蓋率，因此在開展LTE網絡射頻優化變革中也逐漸以MR數據作為基礎。在實際的處理中，由于LTE有時會存在用戶數量偏少、LTEMR數據實際采用點偏少的情況，因此也就會引入2G以及3G類型MR數據作為補充，這一操作主要運用了MR數據使LTE網絡體系柵格化的優勢，通過將柵格作為基礎單位進行網絡模型構建，這樣在網絡仿真的條件下也就能尋找到優化目標區域內數據參數的最佳值，最終達到對射頻實施精細優化處理的目標，網絡指標也就能隨之實現整體提升。

2 MR數據分析

MR數據指的是移動類型終端設備在進行信道控制操作時候，業務信道上以一定時間為周期向基站上報相應小區中信號的具體強度、具體質量等物理信息數據。基站設備也會將終端上報的相應下行物理信息和自身運行中收集到的上行物理信息傳遞給基站控制設備，并有基站控制設備完成相應的收集以及統計工作。比如TD-SCDMA類型的網絡中，MR數據也就包含了上行下行接收信號的具體碼功率、時間提前量數值、上行下行信噪比數值、MS發射功率數值、上下行路徑當中的損耗數值。其上報數據信息報告可以被用于系統操作維護或者是對系統運行情況進行觀察。

3 以MR數據為基礎的LTE網絡覆蓋質量以及場強的預測

在使用MR數據時候可以對相應小區的覆蓋情況進行分析，但由于缺少位置信息，因此需要依照小區的具體級別來完成統計工作。而在獲取用戶準確位置的階段中，需要利用MR數據將相應網絡柵格，這樣就能以柵格為基礎單位，借助路損補償方式來對LTE網絡覆蓋的質量以及場強進行預測。

3.1 MR定位實現網絡覆蓋場強柵格化分析

MR定位是指利用MR中的主服務小區和鄰小區電平信息結合主服務小區與鄰區的經緯度及發射功率，確定MR發生的經緯度以及生成MR報告時用戶所在位置。本文采用指紋定位算法實現MR定位：首先將場強信息柵格化，即按照一定尺度將網絡劃分為一個個正方形柵格，仿真得到每個柵格的指紋；然后計算MR的指紋，并根據其與仿真得出的柵格指紋之間信號距離來判斷MR歸屬的柵格。

3.2 基于路損補償的LTE覆蓋場強和質量推算分析

將網絡柵格化后，針對每個柵格推算LTE網絡覆蓋場強和質量。由于目前國內LTE用戶過少，LTE MR數據采樣點較少，因此使用TD-SCDMA MR數據來推算LTE網絡覆蓋場強和質量。從節省運營商投資等角度考慮，今后LTE和TD-SCDMA將大量共站部署。當多種網絡共站尤其是在共天線情況下，LTE與2G/3G網絡的天線位置差異較小，它們之間覆蓋場強的差異主要來自所使用的頻段。目前TD-SCDMA主要使用A頻段，與LTE所使用的F頻段或者D頻段接近，因此使用TD-SCDMA來仿真LTE覆蓋場強。

4 基于MR的LTE天線參數自動配置方法分析

LTE柵格的場強和質量是由小區發射信號功率、柵格中心點與小區Cell（Lm）連線處的天線增益以及無線傳播損耗決定的。對于無線傳播損耗，在LTE與3G共站址/共天饋情況下，由于LTE天線與2G/3G天線的物理位置基本不變，天線到各個柵格的路損是不變的；對于天線增益，當天線參數調整時，天線在該方向上增益會發生變化。因此在共站情況下，天線參數配置決定了LTE柵格的場強和質量。

LTE天線參數自動配置方法有兩個功能模塊：自動天線參數配置模塊與網絡性能指標評估模塊。自動天線參數配置模塊針對無線網絡模擬系統定位的問題來進行自動優化，優化系統采用經改良的自適應遺傳算法來實現；網絡性能指標評估模塊對自動天線參數配置優化系統計算出的每一代優化方案進行評估，選擇出最優的天線參數配置。

5 自動天線參數配置模塊分析

優化/緩沖區域設置：優化區域中的小區天饋參數在優化過程中基于限定條件進行調整，緩沖區域內優化區域外的小區工參不做調整，優化過程中軟件自動考慮其對網絡的影響。優化目標設置：選擇需要優化的KPI指標、設定優化目標值、希望目標值達到的比例、量化各指標在自動優化時的偏重情況，設置導頻污染門限和迭代次數。約束條件設置：選擇優化數據源，或者同時參考測試數據和預測數據并設置其參考權重。

天饋參數搜索采用經改良的自適應遺傳算法，對小區的機械下傾角、電子下傾角、方位角、天線類型和發射功率等天饋參數進行搜索，選取遺傳算法每一代中最優的參數，使仿真評估模塊的評估結果fTDL（x）最大。在遺傳算法的迭代次數內，如果仿真的評估結果達到預期，則退出算法；否則繼續搜索，直到搜索到的方案滿足預期設定的覆蓋目標。

6 結束語

在完成了LTE網絡射頻優化變革之后，能讓網絡在LTE網絡規劃和建設階段便具有更好的質量保障，也能讓LTE網絡有更好的結構性，降低后續網絡工程方面的優化量，讓LTE網絡的運行效率得到明顯提升。而在LTE網絡優化的階段中由于以MR數據作為基礎，因此也就能保證LTE網絡有更為良好的精確度，推動LTE網絡體系有更好的發展。

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