基于大數據的無線移動網絡鄰區優化

張興玉

中郵建技術有限公司

0 引言

隨著在網絡中不斷地進行工程建設、割接等網絡操作，不可避免的會帶來一些小區的鄰區關系出現漏加、單向、多加等現象。另外，日常優化過程中對天線的調整也會帶來鄰區關系的變化。所以鄰區優化工作一直是網絡優化過程中一個必不可少的部分。通常對鄰區的優化主要通過測試分析、后臺性能分析、地理化觀察分析以及鄰區自動優化工具等方式來進行。主要優化內容包括：漏配鄰區、單向鄰區、多配或少配鄰區、鄰區外部數據配置錯誤等。L T E網絡是快速硬切換網絡，合理的鄰區關系對網絡來說非常重要。鄰區關系過少，會造成大量掉話；鄰區關系過多，會導致測量報告的精確度降低。因此定期進行鄰區關系優化是十分必要的。

4G相對2/3G能夠提供基于大數據采集的ANR功能，ANR功能可以自動采集E-UTRAN系統內，以及E-UTRAN與UTRAN，E-UTRAN與GERAN異系統鄰區關系數據，采集的數據準確度很高，為鄰區優化提供了可靠的數據參考。受控ANR通過對采集到的海量數據進行人工甄別篩選，剔除偽基站數據，人工甄別排除越區信號等有害鄰區，實現未定義鄰區的精確添加，相對2/3G時代的人工規劃，大大提升優化效率，降低網規網優復雜度，節約運維成本。

受控ANR的數據采集是根據現網的“無對應的鄰區關系導致無法發起同頻/異頻/異系統切換過程的次數”，開啟系統內受控ANR功能。

受控ANR開啟方法：（這里僅列出各廠家通用參數）

表1 三種鄰區規劃方法效率對比

第一步：設置ANR公共參數。將ANR優化模式設為受控模式，上報需要處理的鄰區給維護臺，需要維護人員手工確認才會進行鄰區關系更新（注意：外部小區不受控）；將事件ANR模式設為BASED_NCL（基于NCL Neighbor Cell List），避免VoLTE用戶反復進行ANR測量，造成QCI1丟包率惡化；將ANR受控模式下切換策略設為FORBID_HO（禁止切換），避免切換至質差小區造成切換成功率惡化；將CA UE選擇模式設為ANR_UE_CAP，允許CA終端進行ANR測量。

第二步：設置添加/刪除鄰區相應參數。（以下是建議值，可按需自行調整）

鄰區上報數據采集時間：建議以n×24小時為周期；

鄰區采集電平準入門限：與現網切換電平門限一致；

鄰區刪除門限：與現網切換電平門限一致。

第三步：添加外部小區PLMN黑名單。現網發現多起異常終端ReportCGI中PLMN/CGI/TAC全0的問題，可通過此參數進行規避。

第四步（可選）：設置頻點級ANR指示。

如果現場存在不需要添加某個頻點為鄰區的場景，例如高鐵場景、室分高層小區場景、多載波組網場景等，需要執行這一步。

應用舉例：在高鐵專網場景下（公專網異頻），如果公網小區要開啟ANR，且添加了高鐵的異頻頻點（開啟高速用戶遷回時需要配置），需要設置不允許ANR自動添加高鐵的異頻鄰區，防止公網用戶切入專網造成擁塞。

數據采集實例：以系統內為例，開啟ANR開關，跟蹤n×24小時統計，能夠統計到未添加鄰區關系的小區測量次數，結合測量次數和小區間距，判斷是否添加，注意避開高鐵小區。查詢外部小區，可以找到ANR自動添加的外部小區，ANR標識為“是”，且小區名稱一般是空。經驗證核對ANR添加的外部鄰區頻點、PCI、TAC與現網一致。

圖2 系統內受控ANR數據采集實例

1 鄰區漏配的發現和處理

根據4G協議中規定的終端規范，UE在檢測到信號更強的PCI時，由于鄰區漏配，又沒有開啟ANR功能，UE始終上報MR消息，eNodeB不會發RRC_COON_RECFG給UE，UE不能正常切換。利用大數據平臺收集終端上報的MR消息，對滿足切換條件的漏配鄰區數據進行檢測和優化處理。

根據對網管counter統計到的“無對應的、區關系導致無法發起同頻/異頻切換過程的次數”＞500,且其中切換成功率低于98%的情況，開啟受控ANR。實際實施過程中，各地市上報的統計漏配鄰區數據舉例如下：

表2 各地市統計到的漏配鄰區統計示例

1.1 同頻漏配鄰區的分析

開啟受控ANR功能后跟蹤72小時，共收集到未定義鄰區數據120萬條，篩選其中測量次數大于500的同頻鄰區信息，按照距離人工審核，城區距離小于1公里，郊區距離小于3公里的同頻鄰區，經緯度錯誤、越區覆蓋、疑似偽基站等分析結果，甄別分類如下：

表3 各類同頻鄰區問題分析判別結果舉例

占比最高的前三種是郊區距離大于3公里、城區距離小于1公里、郊區距離小于3公里的鄰區。占比最高的郊區距離大于3公里，鄰區占比達到5 4.4%。

圖3 同頻鄰區甄別分類

1.2 同頻鄰區優化效果

累計添加2669個同頻鄰區后，有1590個小區提升明顯，“總切換成功率”從99.32%提升至99.47%，“同頻切換成功率”從99.35%提升至99.50%，“無對應的鄰區關系導致無法發起同頻切換過程的次數”從556.6萬次下降至287.2萬次，“同頻切換次數從2825.7萬次下降至2493.8萬次”。另外，2月18日添加同頻鄰區并跟蹤3天指標，切換成功率未明顯抬升，發現存在TOP小區，刪除了461條高失敗的同頻鄰區（兩兩鄰區對成功率小于90%），指標回升。

表4 同頻鄰區優化效果

圖4 同頻切換成功率變化趨勢

1.3 異頻漏配鄰區的分析

開啟ANR功能后跟蹤72小時，共收集到未定義鄰區數據83萬條，提取了測量次數大于500的同頻鄰區信息，城區距離小區0.5公里，郊區距離小于2公里的同頻鄰區等，甄別分類如下：

表5 各類異頻鄰區問題分析判別結果舉例

偽基站或索引不到 140鄰區距離小于0.5公里 121鄰區數目過多且測量上報次數低于1000 114異頻點切換策略暫不添加 109本站鄰區或共站址 15源小區經緯度錯誤 15鄰區經緯度錯誤 9目標小區工參經緯度存在偏差 8合計 5607

占比最高的前三種是城區距離大于0.5公里、郊區距離大于2公里、目標小區是高鐵小區。占比最高的城區距離大于0.5公里，鄰區占比達到6 2.1%。

圖5 異頻鄰區甄別分類

為優化異頻測量策略（基于鄰區數過多，以及部分終端測量頻點能力不超過6個），省內要求異頻測量鄰區頻點不多于5個，共計添加異頻鄰區舉例如下：

表6 同頻鄰區按頻點分類

1.4 異頻鄰區優化效果

使用受控ANR分析方式，累計添加同頻鄰區后，跟蹤指標變化情況，添加了同頻鄰區的349個小區中，有235個小區同頻切換成功率提升明顯。無對應的鄰區關系導致無法發起異頻切換過程的次數，從日均82.9萬次下降至47.1萬次，日均異頻切換次數維持在417萬次左右，日均異頻切換成功率從99.48%提升至99.63%。

表7 異頻鄰區優化效果

圖6 異頻切換成功率變化趨勢

2 分析經緯度錯誤和越區覆蓋

收集到的漏配鄰區數據，由于是直接讀取終端的上報消息，數據準確度很高。通過地理化呈現，可以推斷出本小區的覆蓋距離，從而發現是否越區覆蓋。

對于規劃經緯度錯誤導致鄰區配錯的基站，本小區與周邊小區切換次數會很少，開啟測量上報后會統計到大量的漏配鄰區，通過漏配鄰區的地理化呈現，可以發現經緯度錯誤問題，并大致推斷出基站實際位置所在區域。

考慮到系統自動采集但對典型問題如偽基站數據、經緯度錯誤等是不能自動發現處理的，對鄰區漏配和規劃經緯度錯誤兩種情況，均需要人工甄別判斷，這是自動ANR和人工分析方式無法實現的功能。

2.1 基站經緯度錯誤

由于4G基站的覆蓋距離多集中在3公里范圍內（城區1公里，郊區3公里），對收集上報的漏配鄰區，計算與本基站平均距離，對平均鄰區距離超過8公里，且鄰區分布較集中的情況，判斷源小區可能經緯度錯誤。對發現的經緯度錯誤基站，發給地市維護人員核查確認，證實其中5個站工參經緯度錯誤，3個站屬于越區覆蓋較嚴重，對經緯度錯誤基站完善了鄰區并更新了工參，越區覆蓋的小區主要分布在山區，地市后續會現場調整，控制越區覆蓋。

表8 分析出的經緯度錯誤基站示例

圖7 源小區經緯度錯誤示意圖

2.2 越區覆蓋小區

與經緯度錯誤小區分析方法類似，分析漏配鄰區與本小區站間距大于4-6公里的，判斷本小區或鄰小區越區覆蓋，一般還要收集本基站和鄰基站的實際站高、天饋下傾角等從而分析越區覆蓋原因，發給地市進行現場勘查整改。大數據平臺發現的越區覆蓋小區，舉例如下：

表9 分析出的越區覆蓋鄰區示例

圖8 越區覆蓋小區示意圖

3 偽基站的發現和處理

現網對4G偽基站缺乏有效的分析發現手段，通常是測試分析發現。利用大數據平臺分析漏配鄰區數據可以輔助發現，具體實施過程，可以篩選出現網數據索引不到的eNBID-cellD，對不符合現網規劃原則的（如eNodeBID是個位數的），判斷其屬于非本網絡合法設備如偽基站的可能性較高，數據分析定位后，去現場掃頻排查定位。疑似偽基站數據舉例如下：

表10 分析出的偽基站數據示例

4 結論

利用受控ANR功能采集測量上報未定義鄰區海量數據后，通過分析計算操作，精確定位現網的鄰區漏配、疑似偽基站、越區覆蓋等問題，有效提升切換成功率，為無線網絡鄰區優化提供精確數據依據，并輔助定位解決網絡優化中的越區覆蓋、規劃經緯度錯誤、偽基站等問題。