嚣网规网优 ；；； 高层楼宇ＬＴＥ网络优化提升研究 毕丹宏 ，张益 ，方韧 （１．江苏省邮电规划设计院有限责任公司，江苏南京２１（１（）１（）： ２．中国民用航空局第二研究所，四川成都６１Ｉ）０４２） 【摘要】 针对高层楼字场景～ＦＬＴＥ Ｆ￣Ｊ络的现状和存在的短ｌｆ反，从 化角度提出通过故障排除、歼 ＡＮＲ、完善室内外 网络邻区、『苊化４Ｇ网络异频切换参数、调整室分小区空闲态参数等策略来提升ＬＴＥ网络质量，通过实际察例 对优化策略进行了论证，旨在研究高层楼宇ＬＴＥ网络优化的要点，为Ｉｒ程技术人员提供解决方寨。 【关键词】 弱覆盖网络优化邻区自『尤化 中图分类号：ＴＮ９２９．５ 文献标志码：Ａ 文章编号 ｄｏｉ：１０ ３９６９￣．ｉｓｓｎ．１Ｏ（１６—１０１０．２０１６．１５．０１１ 引用格式：毕丹宏，张益，方韧高层楼宇ＬＴＥ络优化提升研究 移动通信，２（／１６，４０（１５）：５９—６３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ＬＴＥ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｉｇｈ—Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ＢＩ Ｄａｎ．ｈｏｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉ。ＦＡＮＧ Ｒｅｎ ，（１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｏｓｔ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｍｉｎｇ ２１ ００１９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＩｒＬｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＣＡＡＣ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４２，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓ￣ａｃｑ Ｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｈｏｒｔａｇｅｓ ｏｆ ＬＴＥ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｉｎ ｈｉｇｈ—ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ａｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｔｈａｔ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ＬＴＥ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｂｙ ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ，ｕｓｉｎｇ ＡＮＲ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｉｎｄｏｏｒ ａｎｄ ｏｕｔｄｏｏｒ ｎｅｗｏｒｔｋ ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ ｃｅｌｌ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｉｎｔｅｒ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈａｎｄｏｖｅｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｉｎｄｏｏｒ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｅｌｌ ＲＲＣ ｉｄｌｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｓ￣ａｔｅｇｙ ｗａｓ ｖｅｒｉｉｆｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃａｓｅ，ａｉｍｉｎｇ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ ｏｆ ＬＴＥ ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｈｉｇｈ—ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｅｒｓｏｎｎｅ１． ｃｏｖｅｒａｇｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ＡＮＲ 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】 ｗｅａｋ １ 引言 随着城市化进程的日益加快，高层写字楼、居民 楼宇的４Ｇ信号覆盖问题仍然较多。本文针对高层场景 下ＬＴＥ网络的现状和存在的短板，从优化角度提出故 障排除、开启ＡＮＲ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｎｅｉｇｈｂｏｕｒ Ｒｅｌａｔｉｏｎ， 邻区自优化）、完善室内络邻区、优化４Ｇ网络 小区不断涌现，导致４Ｇ无线信号的传播方式更加复 杂。城市高层楼宇ＬＴＥ信号的主要问题是周围基站的 信号影响导致信号干扰严重，ＧＳＭ网络时代，高层楼 字室内信号覆盖占覆盖问题的８０％，在ＬＴＥ［ｔ￣代，受网 络切换和频段提升的影响，根据相关测试报告，高层 异频切换参数、调整室分小区空闲态参数等手段提升 ＬＴＥ网络质量。 ２高层场景网络现状和短板问题分析 随着城市的集中化发展，大型建筑物内存在覆盖 收稿日期：２０１６－０５—１９ 责任编辑：黄耿东ｈｕａｎｇｇｅｎｇｄｏｎｇ＠ｎｌｂｃｏｌｌｌ ｃ１１ 盲区或信号弱区，高层建筑的顶部不能完全被覆盖。 翟 ｌ ５９ ；网规网优ｉｉ 高层建筑周边基站的小区信号通过直射、折射、绕射 等方式进入室内，使得室内的信号源非常杂乱，室内 覆盖系统的建设可以较为全面地改善建筑物内的网络 质量，开辟出高质量的室内移动通信区域。同时使用 室内分布系统可以分担室外宏蜂窝话务、扩大网络容 量，从整体上提高移动网络的服务水平。多个高层楼 宇的网络优化问题也成为优化的重点工作。当前，城 区高层住宅网络存在的主要问题是： （１）４Ｇ网络室分开通站点数量仍然较少，且部 分室分存在故障，或由于直接合路、设计不合理导致 高层深度覆盖不足、室内覆盖较差、ＭＲ弱覆盖小区数 量较多。 （２）由于室分统一采用Ｅ频段组网，而室外宏站 普遍采用Ｄ、Ｆ频段组网，室内络自然被区分为异 频组网。目前异频网络切换成功率整体较低，其中室 内络异频切换成功率低（Ｅ／Ｄ切换、Ｅ／Ｆ切换）是 主要短板之一。 （３）４Ｇ网络的室分分流比较低，没有起到很好 的分流２Ｇ／３Ｇ室内数据业务流量的作用，２Ｇ／３Ｇ网络数 据业务容量压力仍然较大。 ３高层场景质量提升策略 运营商之间的竞争已经日趋白热化，高层建筑室内 的覆盖质量和通话质量问题已经成为影响网络质量的普 遍性问题，高层楼宇已经成为运营商之间竞争中高端客 户的主战场之一，是运营商打造精品网络的重要组成部 分，同时良好的无线覆盖质量也有利于运营商提升自身 形象。当前４Ｇ网络高层覆盖存在的问题和短板主要是由 于设计、施工、网络结构、分流不均等原因造成。从优 化角度看，高层质量提升策略通过四个方面解决，具体 为故障排除、开启ＡＮＲ、优化异频切换参数和调整室分 小区空闲态参数。 ３．１故障排除 为保证４Ｇ室分站点运行状态，需针对４Ｇ室分小区 进行故障排除。另外，由于大量４Ｇ室分通过与２Ｇ／３Ｇ 网络简单合路完成，部分物业点由于先天设计不合理 导致覆盖缺陷，可以通过后期网优调整进行弥补。根 据ＬＴＥ优化工程经验总结，ＬＴＥ故障的原因主要分为 Ｒｎ １秒 通信 ｕｕ ｌ ２０１６年第１ ５期 主设备故障、电源模块故障、ＧＰＳ故障、设计缺陷、 分布系统故障、光路故障、施工问题、参数设置问题 以及其他不可预测故障等。其中主设备故障产生的主 要原因是功率预算不够导致覆盖不足、主设备选型不 当、多系统合路时频率隔离度不够等。施工中产生的 问题主要存在器件安装错误、馈线头制作工艺差导致 ＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ，电压驻波比） 高、防水不够、馈线弯曲半径不够、设备没有良好接 地或者不是真正接入地网、弱电与强电一起走线不套 管等。光路故障则在开通过程中经常遇到，通常主要 的问题是光缆熔接错误、尾纤损坏、光模块损坏、成 端过多光损过大等，常见的检测方法首先是确认光单 已经配置，现场ＯＴＢ光盒内的光纤已经熔接好，接 着插入光模块并连接尾纤，最后用光功率计分别检测 ＲＲＵ的收发光。 ＬＴＥ室分系统由于涉及到双流室分场景，对于高层 住宅来说，双流的不平衡不会对覆盖有严重影响，但 对于ＬＴＥ网络速率影响较大。双流室分场景常见的设计 方案是在原室分基础上新建一路，但原单流室分可能 存在使用年限较长导致老化的问题，导致与新建的一 路室分达不到链路平衡，最终双流只有单流的速率。 在这种背景下，通常采用的检测处理流程如图１所示： 信号不好 速率不达标 确认设备是 否正常运行 ＲＲＵ直接连小天 线测试 图１ 室分速率问题处理流程 ；； 案例：室分站点覆盖高层住宅，该ＬＴＥ室分小区 存在弱覆盖、切换以及接入等多项问题，后台告警统 计发现该小区ＲＲＵ．３存在高驻波，ＲＲＵ．３到ＲＲｕ．４存 在高误码等故障。处理流程为： （１）据后台查询，该小区共存在两条链路５台 ＲＲＵ设备，经排查ＲＲＵ．３分布，发现设备输出口馈线 头损坏，重做馈线头接入分布后，查询到该设备驻波 告警已经消失。 （２）经排查ＲＲＵ．３￣ＲＲＵ．４链路，发现ＲＲＵ．４尾 纤连接的法兰有轻微损坏，且内有异物，经重新更换 后高误码告警消失。 ３．２开启ＡＮＲ 通过开启ＡＮＲ等网络技术新功能可完善室内 络邻区关系，确保邻区完整。ＬＴＥ网络标准化阶段，由 移动运营商主导提出ＳＯＮ（Ｓｅｌｆ－Ｏｒｇａｎｉｚｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ， 自组织网络）的概念，目的是要通过自动化运营维护 将现在需要人员参与的工作变得自动化，不需要大 量人工来参与，最大可能节约运营维护成本。ＳＯＮ 包括自配置（Ｓｅｌｆ－ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、自优化（Ｓｅｌｆ． Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）、自诊断（Ｓｅｌｆ—Ｈｅａｌｉｎｇ）等方面， ＡＮＲ属于自优化功能之一，能够自动维护邻区关系的 完整性和有效性，从而减少非正常邻区切换，提高网 络性能，另外还可以减少人工操作，降低运维成本。 根据不同的系统类型，ＡＮＲ分为系统内ＡＮＲ和 异系统ＡＮＲ；根据邻区信息的不同测量方式，ＡＮＲ又 分为事件ＡＮＲ和快速（周期）ＡＮＲ。系统内ＡＮＲ能 够自动维护ＬＴＥ系统内邻区关系的完整性和有效性， 从而减少非正常邻区切换，提高网络性能，主要解 决ＬＴＥ系统内自动生成和维护系统内邻区关系；系统 间ＡＮＲ能够自动维护Ｅ．ＵＴＲＡＮ与ＧＥＲＡＮ／ｕＴＲＡＮ／ ＣＤＭＡ２０００间邻区关系的完整性和有效性，从而减少 非正常邻区切换，提高网络性能。 （１）邻区自优化算法 系统内事件ＡＮＲ通过ＵＥ切换测量和ＵＥ历史信息 来检测漏配邻区信息，并进行邻区关系维护和非正常 邻区覆盖评估；系统内快速（周期）ＡＮＲ通过周期 触发ＵＥＮ量上报方式，尽快获取邻区信息并上报给 ｅＮｏｄｅＢ，减少ＵＥ在切换时进行系统内事件ＡＮＲ测量 嚣网规网优 ；；； 对切换性能带来的负面影响。 （２）漏配邻区监测 通过ＵＥ切换测量发现漏配邻区，系统内事件ＡＮＲ 根据同频测量报告、异频测量报告中的满足切换条件 的小区列表发现未知ＰｃＩ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ Ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｒ，物 理小区标识）小区。漏配邻区监测过程如下： １）源ｅＮｏｄｅＢ下发ｕＥ测量配置信息，指示ＵＥ按照 配置要求测量周边小区； ２）ＵＥ以测量报告的方式上报满足测量配置要求 的Ｃｅｌｌ Ｂ的ＰＣＩ给源ｅＮｏｄｅＢ。ＵＥ不会上报ＲＲｃ黑名单 中小区的测量报告； ３）源ｅＮｏｄｅＢ比较Ｃｅｌｌ Ｂ的ＰＣＩ是否存在于Ｃｅｌｌ Ａ 的系统内ＮＣＬ中。若存在，则退出该流程；若不存 在，源ｅＮｏｄｅＢ向ＵＥ下发测量配置，要求ＵＥ去读取 Ｃｅｌｌ Ｂ的ＥＣＧＩ（Ｅ．ＵＴＲＡＮ Ｃｅｌｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｒ， Ｅ．ＵＴＲＡＮ／Ｊ ｘ区全局标识符）、ＴＡＣ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｃｏｄｅ，跟踪区代码）、ＰＬＭＮＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＩＤ，公共陆地移动网络ＩＤ）ｌｉｓｔ等参数； ４）源ｅＮＯｄｅＢ允许ＵＥ通过ＢＣＨ（Ｂ ｒｏａｄＣａ ｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ，广播信道）去读取Ｃｅｌｌ Ｂ的ＥＣＧＩ、ＴＡＣ、 ＰＬＭＮＩＤ ｌｉｓｔ等参数信息； ５）ＵＥ将读取到的Ｃｅｌｌ Ｂ的ＥＣＧＩ、ＴＡＣ、ＰＬＭＮ ＩＤ ｌｉｓｔ等参数信息上报给源ｅＮｏｄｅＢ。 （３）异常邻区识别 非正常邻区覆盖是针对ＬＴＥ同频网络而言的。非 正常邻区覆盖引入的邻区关系不稳定，会对切换成功 率产生负面影响，所以检测和排除非正常邻区覆盖是 网络优化的重要工作之一。 系统内事件ＡＮＲ算法开关（ＡｎｒＳｗｉｔｃｈ的子开关 ＩｎｔｒａＲａｔＥｖｅｎｔＡｎｒＳｗｉｔｃｈ）打开后，Ｍ２０００收到人工在 Ｍ２０００上触发非正常邻区查询时，会触发非正常邻区 覆盖评估算法。Ｍ２０００根据服务小区和邻区的经纬度 判定邻区是否为非正常邻区覆盖，并生成非正常邻区 覆盖列表。 （４）对网络的影响 １）系统内事件ＡＮＲ打开对性能的影响 系统内事件ＡＮＲ打开时，ｅＮｏｄｅＢ指示满足切换 条件的ＵＥ进行ＡＮＲ测量，会增加ＵＥ从服务小区切 秒 ２０１ ６年第１期ｆ５ ｝６１ 换到目标小区的时延。ＵＥ在ＤＲＸ（ＤｉＳｃｏｎｔｉｎｕｏｕ Ｓ ＲｅＣ ｅｐｔｉ０ｎ，非连续接收）期间读取未知小区ＣＧＩ （Ｃｏｍｍｏｎ Ｇａｔｅｗａｙ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，公共网关接口）过程 中，ＵＥ不能被调度，因此影Ｉ］￣ＵＥ吞吐率。 ２）系统内快速ＡＮＲ打开对性能的影响 在测量期间，ＵＥ周期测量并上报同频最强邻区 ＰＣＩ的过程不会对ＵＥ的吞吐率造成影响。ＵＥ通过ＧＡＰ 过程进行测量异频邻区和异系统邻区，ＧＡＰ模式下会 影Ｉ＠］ＵＥ吞吐率。ＵＥ在ＤＲＸ期间读取未知小区ＣＧＩ过 程，在ＤＲＸ期间ＵＥ不能被调度，因此影响ｕＥ吞吐率。 快速ＡＮＲ了每个小区同时选择ＵＥ的最大个数 以及每个ＵＥ周期上报最强邻区ＰＣＩ的最大次数，所以 对整个系统性能的影响是可控和可接受的。 系统内ＡＮＲ可以优化并有效维护系统内邻区关 系，减少由于邻区关系问题引入的掉话或切换失败，从 而降低掉话率并提升系统内切换成功率。因为影响切换 成功率和掉话率的因素很多，所以无法具体量化ＡＮＲ特 性对于这两个指标的增益，支持ＡＮＲ的终端数量、终端 分布等因素都会影响ＡＮＲ发现未知邻区的速度。 ３Ｉ３优化异频切换参数 通过优化４Ｇ网络异频切换参数提升室内络异 频切换成功率。分析现网４Ｇ室分异频切换参数设置， 当异频测量启动门限、服务小区门限和目标小区门限 设置较低时，考虑到室分采用吸顶天线，覆盖范围较 为有限，参数设置过低可能会使室分用户较早开始切 换测量，并发生切换。而高层场景的特点是希望室内 用户尽可能地驻留在室分小区中，并不希望切换过早 发生。因此需要对异频测量启动门限、服务小区门限 和目标小区门限三个参数进行优化，推迟室分用户异 频测量和切换判决时机，以达到增加室分小区用户驻 留、提升室分切换成功率的目的。 实际优化工程中，首先选取几个典型室分小区 进行现场测试，以确定合适的测量启动和判决门限。 经过摸排，最终确定高层楼宇环境下三个参数的优化 值。统一修改后，再通过后台指标监测、现场测试人 员反馈等多种途径，进行个性微调以适应不同高层小 区需要。 ６２ ｌ 筹 ３．４调整室分小区空闲态参数 对于移动通信网络而言，信号的室内覆盖水平一直 是市场竞争力高低的重要体现，室内覆盖的好坏决定着 ４Ｇ的成败。４Ｇ时代是数据的时代，而数据业务更多地 发生在室内。研究表明，８０％一９０％的移动数据业务是 在室内发生的。对于高层楼宇用户来说，如果无法得到 良好的网络体验，将导致用户的流失。对于高层覆盖， 很难实现直接“打入”室内的解决方案。一方面是因为 站址获取困难，往往在低层可以获得点位较好的站址， 但在高层却难以为继。由于信号穿透能力差，无法向 ２Ｇ时代那样直接从低层采用天线横打的方式向高层覆 盖；另一方面，基于高阶调制的数据业务对信号的强度 和信噪比提出了更高的要求，依靠室外宏站难以保证用 户获得良好体验。采用小基站实现高层楼宇的室内覆盖 是个较好的选择，但由于无线环境日益复杂，导致高层 楼宇用户，特别是在靠近窗户较近时感知度较差。在这 种情况下，调整室分小区空闲态参数可增强用户４Ｇ室 分驻留比。目前制约室分驻留、分流比因素很多，通 过对于空闲态下ＬＴＥ室分参数ｃｅｌｌＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙ和 ｔｈｒｅｓｈｓｅｒｖｉｎｇＬｏｗ的修改可以提升小区的驻留比，进而 达到提升室分场景下４Ｇ数据流量的目的。 选用某小区进行验证重选优先级参数的合理 设置范围，修改前：ＣｅｌｌＲｅ Ｓｅ１ｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙ＝６， ｔｈｒｅｓｈＳｅｒｖｉｎｇＬｏｗ＝４。 由于ＬＴＥ各个频点间优先级相同，故当邻区电平 持续大于服务小区后即发生重选。如图２所示，当服务 小区３８９５０电平在．８８ ｄＢｍ左右时，邻区３８１００ｄ＇，区电 平在一７３ ｄＢｍ￣Ｉｘｊ发生重选。 修改后：将３８９５０的优先级ｃｅｌ１Ｒｅｓｅ１ｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙ 由６调整到７，ｔｈｒｅ ｓｈＳｅｒｖｉｎｇＬＯＷ保持４不变，即 ＱｒｘＬｅｖＭｉｎ为．１２４，重选１］限对应为．１２０ ｄＢｍ。 调整了３ ８ ９ ５ ０小区的优先级７后，３ ８ ９ ５ ０的服 务小区往低优先级小区重选必须低于重选门限 （．１２０ｄＢｍ）时才会触发（如图３所示）。服务小区电 平为－１０６ ｄＢｍ，邻区３８１ ００电平为．７５ ｄＢｍＨ，￣，仍然不 发生往低优先级小区重选，根据以上验证，确定了室 分小区在门口和窗口的平均电平，将．９４ ｄＢｍ定为重选 门限值较为合理。
