簡述一種解決LTE網絡低速率基站的創新優化方法

簡偉彬

摘 要 LTE網絡主要承載為數據業務，承載量超過65%以上，LTE網絡下載速率快、慢對于用戶體驗感知尤為重要。本文通過提供一種解決LTE網絡長期低速率基站的創新方法和流程，優化長期存在影響客戶感知的網絡問題，該方法能夠實現以面代點，提升處理網絡問題的效率，切實提高客戶感知，同時降低人力成本，帶來良好的經濟效益。

關鍵詞 LTE網絡;低速率;創新方法

1研究背景

LTE網絡主要承載為數據業務，承載量超過65%以上，所以，LTE使用感知，特別是速率感知對4G用戶來說特別重要，但4G數據業務需涉及的網元較多：有核心網、PTN傳輸、基站/天饋線硬件以及無線信道等，低速率問題優化分析復雜，很難通過簡單的無線信道質量測試進行分析定位。因此，我們必須尋找一套行之有效的輔助定位低速率問題的方法[1]。

2影響LTE速率因素

（1）終端：終端能力限制、PC機性能、軟件配置（FTP配置，防火墻）、移動速度;

（2）空口管道（又稱無線信道）：頻譜效率（MCS，MIMO，IBLER）、空口資源（Grant，RB）、空口時延（Grant，IBLER）、QoS配置（GBR，MBR，AMBR）、信道條件（SINR，RSRP）;

（3）E-Utran（BBU、RRU、天線以及各單元之間的連接線）：EPF調度算法、特性限制、基站處理能力、射頻功率配置、硬件故障;

（4）承載網（即基站與核心網之間的PTN傳輸）：傳輸帶寬、大時延、抖動、丟包、亂序;

（5）SGW/PGW：UE-AMBR，APN-AMBR;

（6）核心網PCRF：Qos策略，如開戶配置，UE-AMBR;

（7）應用服務器：FTP參數設置、軟件版本[2]。

3針對速率低基站的優化創新方法及流程

針對疑難低速率小區問題，我們將結合LTE基站側灌包、Ping操作以及現場測試等進行不同網元節點問題定界，針對性的對問題及節點進行整治，提高LTE低速率問題解決的時效性。

3.1 整體定位流程

“空口下行UDP沖包”，又稱作UU接口數據測試，是在eNodeB基帶板的PDCP層對某個UE的E-RAB連接發起下行UDP沖包，可以用于測試空口實際性能。應用場景如下：

（1）在下行吞吐量問題定位中用于確認是否空口問題，起到一定的隔離作用。

（2）在無法訪問服務器的情況下臨時測試下行空口實際性能（充當服務器）。

（3）通過“空口下行UDP沖包”后，沖（灌）包的數據依次通過“eNodeB基帶板”，隨后通過“RRU硬件”，再通過“天線發射”，最后通過無線信道到達UE終端。

因此，主要沖（灌）包后UE終端的下載速率正常，說明“eNodeB基帶板、RRU硬件、天線、無線信道”不是影響速率的主要原因，可以推斷速率問題基站上游設備導致（即PTN傳輸和核心網導致）;反之，則是基站及基站下游問題導致速率異常。相關簡單定界流程如下圖1：

3.2 基站上游速率問題定位子流程

基站上游速率問題，主要由于PTN傳輸存在故障、分配到速率異常站點的PTN保障帶寬和峰值帶寬不足、使用不穩定的微波傳輸、PTN傳輸存在誤碼以及核心網參數設置/開卡參數設置異常等，見下圖2[3]。

3.3 基站及基站下游問題定位子流程

基站及基站下游速率問題，主要由基站BBU和CC板異常、RRU/光口/天線等硬件存在故障、小區無線信道質量異常（覆蓋、干擾、容量存在問題）、小區參數設置異常以及終端/服務器設置異常等，見下圖3（圖見文末）。

4優化方法實施評估結果

基于優化創新方法及流程思路，共完成實施142個長期低速率LTE小區排查，其中121個LTE小區經優化后速率恢復正常。從原因占比上來看，微波傳輸站點占比（32%），其次為PTN傳輸故障22%，問題分類歸納情況如下表1：

4.1 下載速率優化效果

通過對疑難低速率小區的持續優化，集團網格省公司第三方巡檢測試指標“下載速率”由45Mbps左右提升至47Mbps以上;“下載速率10M以上占比”指標由96.80%提升至97.10%以上;“下載速率2M以下占比”指標優化后均保持在0.43%左右，優化效果明顯[4]。

4.2 上傳速率優化效果

集團網格省公司第三方巡檢測試指標“上傳速率”基本保持在6.2Mbps左右;“上傳1M以下占比”指標由0.90%下降至0.60%以下;“上傳3.5M以上占比”指標優化后保持在92.00%左右，優化效果明顯。

5優化應用實例

5.1 A1/A2門限參數調整影響上傳/下載速率

由于UE通常只有一個接收機，同一時候只能在一個頻點上接收信號，在進行異頻異系統切換之前，首先要進行異頻異系統測量，即留出一段時間讓UE去起塔頻點進行測量，這段時間內手機停止所有業務和服務小區的測量，無法進行上/下行數據傳輸，目前GAP模式為80ms，GAP測量時長為6ms。

選取問題站點小區“佛子凹F-HLH-1”路網測試信號強度和速率進行分析，對“基于A3的異頻A1RSRP觸發門限（毫瓦分貝）”和“基于A3的異頻A2RSRP觸發門限（毫瓦分貝）”門限調整驗證。

佛子凹F-HLH-1：基于A3的異頻A1RSRP觸發門限（毫瓦分貝）原值-94調整為-103;基于A3的異頻A2RSRP觸發門限（毫瓦分貝）原值-98調整為-107。

相關參數調整后，當主服務小區RSRP信號強度在-98dbm至-107dbm之間時，主服務小區未啟動異頻測量、應用層上傳速率（Mbps）保持3Mbps以上，不會出現速率掉坑;當主務小區RSRP信號強度在-98dbm至-107dbm之間時，主服務小區未啟動異頻測量、應用層下載速率（Mbps）保持23Mbps以上，不會出現速率掉坑[5]。

5.3 US算法開啟以及上行速率增強參數調整影響

LTE網絡關閉US算法調整腳本：

MOD CELLUSPARACFG：LOCALCELLID=1，USALGOSWITCH=UsUeGuaranteeSwitch-0;

MOD CELLUSPARACFG：LOCALCELLID=2，USALGOSWITCH=UsUeGuaranteeSwitch-0;

前期“南城鴻福路F-HLW”站點經常被投訴占用4G小區無法上網，或者上網較忙問題。結合路網測試無線信號和后臺參數核查比對情況，對“南城鴻福路F-HLW”站點進行如下三個場景參數調整優化。

5.3 上傳速率三種場景感知對比

根據三個場景組合參數調整，發現使用關閉US算法+開啟上行增強算法參數場景下上傳速率能達到4Mbps，感知效果好。

5.4 下載速率三種場景感知對比

根據三個場景組合參數調整，發現使用關閉US算法+關閉上行增強算法參數場景下應用層下載傳速率能達到40Mbps以上，感知效果好[6]。

6推廣價值

6.1 以“面”代“點”，提升網絡優化效率

根據地市本地網絡的實際情況，結合不同網絡節點4G速率影響因素，重點對無線側和PTN傳輸節點進行速率排查進行流程化整理，然后針對性地進行整治，可以發現網絡存在于“面”上的問題，通過以“面”代“點”，提升網絡優化效率。

6.2 優化成本明顯下降，經濟效益顯著

由于方案分析流程化，與之前猜測性的優化相對比，優化方案可以更快定位、且準確性大幅度提高，由原先的1周時間，縮減到現在的1天時間，人力成本大幅下降[7]。

6.3 客戶感知提升

通過優化調整，實施區域4G“下載速率”由45Mbps左右提升至47Mbps以上;“下載速率10M以上占比”指標由96.80%提升至97.10%以上;“下載速率2M以下占比”指標優化后均保持在0.43%左右;“上傳1M以下占比”指標由0.90%下降至0.60%以下;“上傳3.5M以上占比”指標優化后保持在92.00%左右，客戶感知明顯提升。

參考文獻

[1] 趙訓威.3GPP長期演進（LTE）系統架構與技術規范[M].北京：人民郵電出版社，2010：26.

[2] StefaniaSesia（意大利）.LTE-UMTS長期演進理論與實踐[M].北京：人民郵電出版社，2009：215.

[3] 王映民.TD-LTE技術原理與系統設計[M].北京：人民郵電出版社，2010：56.

[4] 李韌.TD-LTE系統的無線資源調度算法研究[D].北京：北京郵電大學，2010.

[5] 劉娟，凌家良.TD-LTE系統無線資源調度算法研究及性能分析[J].移動通信，2012，36（14）：49-52.

[6] 唐志波.LTE網絡低下載速率的問題定位及處理方法[J].信息通信，2015（3）：171.

[7] 孫琛，李春明，武琳棟.LTE網絡低下載速率問題分析方法的研究[J].電信工程技術與標準化，2015（9）：78-82.