浅析LTE网络优化方法与思路(UPDATE)

1、浅析LTE网络优化方法与思路New ideas of LTE network optimization 摘 要：随着4G的步伐不断临近，大家对LTE网络也有逐步的认识，作为新一代的4G技术在优化中将会有哪些新思路呢。本文首先通过介绍LTE网络中的新架构、新技术和新问题，从而引出LTE网络优化的新难点以及新思路。我们将着重介绍针对LTE网络优化新难点而使用的利器Pioneer/Navigator，并对该产品在LTE网络优化中的实际应用进行详细介绍。Abstract：With the pace of 4G approaching, we have gradually understanding t

2、o the LTE network, as a new generation of 4G technology , what kind of new ideas will be have in the optimization. This paper will firstly introduce the new architecture, new technologies and new problems of LTE network, which led to new difficulties and new ideas of LTE network optimization. Then i

3、ntroduces a new weapon used in the LTE network optimization - Pioneer/Navigator, and the products used in detail in LTE network optimization.关键词 LTE 扁平化 MIMO eNodeB 空口消息 切换失败 邻区漏配1 背景近年来，随着移动通信网络及移动智能终端的不断发展，数据业务呈现快速增长的趋势，并将成为运营商的未来收入的主要来源。为利用更大的带宽提供移动宽带数据业务及应对WiMAX的竞争，3GPP推出了新一代的无线技术LTE，并成为了新一代移动通信

4、技术的主流。现在绝大部分国际主流运营商都选择LTE作为下一代移动通信标准，大家都在积极推动LTE的产业化发展。作为一种全新的移动通信技术，LTE的网络架构发生较大变化，LTE接入网的扁平化结构导致传统的信令采集点消失了。另外，LTE网络中使用了很多无线通信新技术，包括OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术）、波束赋形、MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多天线技术）及CoMP（Coordinated Multipoint Transmission and Reception，协作多点传

5、输技术）。因此LTE网络优化需要从新的角度和方法以及解决方案来满足网络优化的新需求。2 LTE网络优化关键点移动通信新技术、新网络（扁平化）、新业务对LTE网络优化的提出新的需求Ø 网络结构扁平化全IP化是移动通信网络结构发展的趋势，从3G的IMS到4G的全IP化接入网，正是网络应用技术不断演进的结果。传输技术、半导体技术的发展，使得传统的多层接入网结构浓缩到eNodeB单一的网元中，这一新型接入网结构使得物理层新技术的应用成为可能，同时也使得基站的实现复杂度提到了前所未有的高度。那么在这样的LTE网络架构下，如何在空口进行上下行数据采集，并帮助评估基站的性能成为LTE网络优化面临的

6、新问题、新挑战。Ø OFDM、MIMO等新技术应用以LTE为代表的4G移动通信系统，集合了近10年移动通信领域涌现的许多先进技术，其中MIMO与OFDM的结合，是最重要的技术之一。无论是波束赋形还是MIMO空分复用，都利用了对无线传播信道的空间选择性衰落，虽然理论界对无线信道的空间选择性有很多模型和研究，但其应用于实际传播环境，还有很多测量、评估工作要做，而传统的测试软件明显已经不再适用于这一目标。基站协作和多用户MIMO等技术，是传统的切换、功控等蜂窝工程技术的延续，对这一技术的测量和评估，都需要在实际网络优化工作中大量采集和分析蜂窝网络的信令和数据，而且还需要结合多天线技术。&#

7、216; 移动互联网新业务的普及移动互联网业务对移动通信网络有两方面的作用，一方面移动互联网业务对移动通信网络有很大的影响，比如P2P类业务的定期更新数据包会占用大量空口资源；另一方面移动通信网络也需要对新型的移动互联网业务提供支持。如果能在空口对业务加以识别和支持，也就同时解决了此类业务对空口资源的占用问题。那么在LTE网络优化过程中，如何在空口识别、分析语音数据业务，并与底层信令和物理层过程进行关联分析，就成为LTE网络优化又一需要解决的问题。Ø LTE与3G无线网络优化的特征差异1.网络覆盖和质量的评估参数不同：LTE使用RSRP、RSRQ、SINR进行覆盖和质量评估；2.影响

8、覆盖问题的因素不同：工作频段的不同，导致覆盖范围的差异显著；LTE优先考虑天线模式对覆盖的影响；3.影响接入指标的参数不同：LTE网络除了需要考虑覆盖和干扰的影响外，PRACH的配置模式会对接入成功率指标带来影响；4.邻区优化的方法不同：LTE系统中支持UE对指定频点的测量，从而没有配置邻区关系的邻区也有可能触发测量事件的上报；LTE网络中可以通过设置黑名单来进行邻区的优化；邻区设置需要考虑优先级5.业务速率的质量优化时考虑的内容不同：LTE与3G网络类似，需要考虑覆盖、干扰、UE能力、小区用户数的影响；还需要考虑带宽配置对速率的影响；考虑功率配置对速率的影响；考虑下行控制信道占用OFDM符合

9、数量对速率的影响。6.干扰问题分析时的重点和难点不同：LTE系统会大量采用同频组网，小区间干扰将是分析的重点和难点；LTE系统采用多种方式进行干扰的抑制和消除，算法参数的优化也将是后续工作的重点和难点；7.无线资源管理算法更加复杂：LTE系统增加了X2接口，并且采用了MIMO等关键技术，以及ICIC等算法，使得无线资源的管理更加复杂；Ø 天馈线系统的调整及覆盖优化策略网络覆盖问题的解决是优化环节中及其重要的一环。弱覆盖或过覆盖均会导致用户无法接入网络或掉话、切换失败等，严重影响着LTE网络的整体质量。针对该问题，工程建设前期可根据无线环境合理规划基站位置、天线参数设置及发射功率设置，

10、后续网络优化中可根据实际测试情况进一步调整天线参数及功率设置，从而优化网络覆盖。解决思路及优化策略：1）强弱覆盖情况判定通过扫频仪和路测软件Pioneer/Navigator可确定网络的覆盖情况，确定弱覆盖区域和过覆盖区域。弱覆盖区域指在规划的小区边缘的RSRP小于-110dBm；过覆盖是在规划的小区边缘RSRP高于-90dBm。2）天线参数调整 调整天线参数可有效解决网络中大部分覆盖问题，天线对于网络的影响主要包括以下性能参测和工程参数两方面：a) 天线性能参数：天线增益、天线极化方式、天线波束宽度；b) 天线工程参数：天线高度、天线下倾角、天线方位角；在LTE网络优化中，天线调整主要是根据

11、无线网络情况调整天线的挂高、下倾角和方位角等工程参数。例如弱覆盖和过覆盖主要通过调整天线的俯仰角以及方位角来解决，弱覆盖可通过减小俯俯仰角，过覆盖可通过增大俯仰角来改善。Ø LTE网络的邻区规划及优化策略1.网络问题：1）邻区过多会影响到终端的测量性能，容易导致终端的测量不准确，引起切换不及时、误切换及重新慢等；2)邻区过少，同样会引起误切换、孤岛效应等；3）邻区信息错误则直接影响到网络正常的切换流程。这几类现象都会对网络的接通、掉话和切换指标产生不利的影响。因此，要保证稳定的网络性能，就需要很好地来规划邻区。做好邻区规划优化可使在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区，以保

12、证通话质量和整网的性能。2.合理制定邻区规划原则1) LTE网络邻区规划时需要综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等因素。LTE邻区关系配置时应尽量遵循以下原则：距离原则：地理位置上直接相邻的小区一般要作为邻区；强度原则：对网络做过优化的前提下，信号强度达到了要求的门限，就需要考虑配置为邻小区；交叠覆盖原则：需要考虑本小区和邻小区的交叠覆盖面积；互含原则：邻区一般要求互相配置邻区，即A扇区把B扇区作为邻区，B扇区也要将A扇区作为邻区。在一些特殊场合，可能要求配置单向邻区。通过强大的Pioneer/Navigator网优利器，也会很容易的定位发现网络中的邻区漏配现象。Ø 网络接入类

13、问题的网络优化策略1) 查询站点是否存在告警，若是，产品排障；2) 是否存在干放，干放是否有告警或者上下行不平衡，若是，干扰问题处理；3) 判断问题发生在RRC建立过程还是RAB建立过程；4) RAB建立过程问题，是否存在拥塞，通过后台统计计是否用户终端导致的，跟踪信令分析来定位问题；5) 是否存在上行干扰，若是，调整时隙优先级；6) 跟踪小区UU口信令，如果RRC建立失败过程中rrc setup 消息多次重发是下行链路有问题的可能性大，否则上行链路有问题或者同步过程有问题的可能性大。7) 外场测试是否复现，根据现场情况进行调整；是否存在越区覆盖，调整天馈；是否存在同频干扰，改换频点；8) 是

14、否存在系统间干扰，若是，建议处理系统间干扰或缩小覆盖范围；Ø 掉线类问题的网络优化策略1) 问题小区和周围邻区是否存在告警，如驻波比告警、GPS失步、小区退服等现象；2) 通过话统统计来查看小区干扰底噪是否过高，通过调整载波优先级、时隙优先级、频点等手段进行规避干扰；3) 查看统计话统的切换关系是否合理，需要结合GIS地理分布进行分析；4) 核查切换参数和邻区关系是否存在异常，切换参数如门限和切换时延；是否存在漏配邻区（包括系统内和系统外）；5) 现场复测观察小区覆盖是否正常，是否存在弱覆盖、乒乓切换、越区覆盖、切换失败、小区更新和掉话等现象；可通过调整天馈、功率、切换参数或者调整门

15、限解决和最小接入电平解决；6) 处理室内小区时需要关注门口室内外切换关系、窗边的切换关系和室分系统是否正常等问题；Ø LTE网络优化利器Pioneer/NavigatorPilot Pioneer/Navigator结合了工程师长期无线网络优化的经验和最新的研究成果，是一个基于PC和Windows 2000/XP/7的网络优化评估系统。作为一个优秀的图形化和集成管理的网络优化综合工具，Pilot Pioneer/Navigator为网络维护人员、管理人员和工程师提供了以下集成功能：Ø 支持GSM/CDMA/UMTS/TD-SCDMA/ LTE（TDD&FDD）/Wi

16、Max/WiFi/CMMB网络室外车载测试和室内测试Ø 支持GSM/CDMA/UMTS/TD-SCDMA网络环境下的语音业务测试Ø 支持GPRS/EDGE/CDMA 1X/EvDo/UMTS(HSPA&HSPA+)/TD-SCDMA(HSPA)/LTE（TDD&FDD）网络环境下的数据和增值业务测试Ø 支持GSM/CDMA/UMTS/TD-SCDMA网络基于PESQ算法的MOS测试Ø 支持GSM/CDMA/UMTS/TD-SCDMA/LTE（TDD&FDD）网络的Scanner测试（CW/Pilot/Top N/Spectrum

17、Analysis等）Ø 支持多网同时测试Ø 支持测试计划的定制，实现多业务的自动轮换测试和并发测试Ø 支持LogMask的设定，有效控制采集数据量Ø 支持测试设备的自动监测及重新连接Ø 支持测试数据的实时保存，并可自定义数据在内存中的保存时长，实现更长时间的稳定测试Ø 强大的GIS系统，支持多格式地图Ø 方便、快捷的数据回放Ø 支持用户基于层三信令自定义事件，并可自定义测试事件显示的图标和声音文件，实现测试过程中事件声音报警和地理化显示Ø 支持多Workspace的创建，便于用户显示不同的测试信息，同一数

18、据测试信息在所有的Workspace中保持关联Ø 专设的事件窗口，便于用户掌握每个测试事件的详细信息3 LTE网络优化流程LTE网络优化同样关注网络的覆盖、容量、质量等情况，通过覆盖调整、干扰调整、参数调整及故障处理等各种网络优化手段达到网络动态平衡，提高网络质量，保证用户感知。LTE系统的RRM算法不同，系统优化中接入、切换等各种过程涉及参数不同，LTE与WCDMA网络的干扰源也存在较大不同，需要通过不同优化手段规避。工程优化阶段：1）单站覆盖测试、业务验证2）簇、片区的覆盖测试、业务性能指标3）全网覆盖测试、业务性能指标网络运维阶段：1）全网覆盖测试2）全网业务性能测试3）全网设

19、备告警监控Ø LTE网络优化流程1.网络评估测试：了解网络的现实情况，对优化区域网络进行网络评估测试，包括OMC统计、DT、CQT、用户投诉等。2.设备故障定位：根据系统收集的数据，寻找影响网络指标较大的因素，以便进行网络评估并问题定位。1）排查影响设备运行的告警2）排查性能指标异常的小区和传输异常告警3）排查设备可用率异常的小区4）排查覆盖异常区域及干扰区域3.数据采集：通过OMC统计、DT、CQT等有针对性采集数据；4.定位问题：通过路测、CQT、干扰源查找以及话统分析等技术；5.优化方案实施：根据上一步制定的优化实施调整方案；6.验证性测试：在正网络做了优化措施之后，需要进行数

20、据采集，来验证优化后系统性是否提高。7.优化验收和总结：对全网性能做后评估，从而判断网络能是否达到指定要求，满足要求可申请运营商验收，输出优化总结报告。Ø LTE网络优化关键步骤在单站优化之后，我们按照基站簇（Cluster）来对LTE 网络进行优化，基站簇优化是指对某个范围内的数个独立基站进行具体条目的优化（每个簇一般包含1530个基站）。基站簇划分的主要依据：地形地貌、区域环境特征、相同的TAC 区域等信息。每个基站簇所包含的基站数目不宜过多，并且各个基站簇之间的覆盖区域应该有相应的重叠区域，从而防止在簇的边缘位置形成孤岛站点。 网络参数核查网络参数核查，指的是网络实际配置的参数

21、与规划参数一致性的核查。在很多网络中都遇到过这种问题，发现实际配置的参数与规划参数差异很大。很多网络性能问题定位到最后，都发现是一些人为操作原因导致的参数问题，比如某些特性开关没有开启，参数升级没有继承等等。需要核查的参数包括如下：ü网络基本信息：如频点、带宽等ü规划的参数：如PLMN、eNodeB ID、CELL ID、PCI、PRACH根序列、TAC、TAL、Rs、PA、PB等üPCI冲突核查ü其他针对性优化的参数邻区核查邻区核查，指的是网络中实际配置的邻区与规划结果一致性的核查。设备健康检查重点确认网络中不存在影响网络性能的告警（对TDD来说，尤其

22、要关注GPS相关告警）。另外需要关注当前的eNodeB版本是否为推荐版本，是否存在大量版本已知问题可能影响优化工作的开展。射频通道检查排查基站的射频通道质量（如VSWR、RSSI等），提前排除对网络覆盖和性能的负面影响。整个射频通道核查动作可包括4个核查内容：上行通道核查，上行天馈核查，下行通道核查，下行天馈核查。优化的手段包括：参数优化、邻区优化、天馈优化（在LTE与GU共天馈的情况下受限）、工程质量问题处理、产品问题处理等。数据分析及Trouble shooting的内容包括：包括覆盖优化、吞吐率优化、掉话优化、接入失败优化、切换优化、时延优化等，通过分析，给出优化建议。在数据分析及Tro

23、uble shooting阶段给出了优化建议（如天馈调整、邻区调整、PCI调整、切换门限或者迟滞调整等）。调整时需要注意做好记录。调整实施后，应该马上安排路测队伍前往调整区域进行路测以验证调整效果，并输出网络调整优化报告。4 LTE网络优化内容与方法LTE网络优化内容主要包括：覆盖类优化、吞吐率优化、掉话类优化、接入失败优化、切换类优化、时延类优化等若干方面的专项优化。LTE网络优化主要的解决方案有：1. 出现弱覆盖、过覆盖情况时，首先要排查是否有邻区漏配现象，通过调整CRS发射功率，调整天馈系统来解决覆盖类问题。对比实测数据与网络规划设计数据，确定弱覆盖区域规划设计中的主控小区。找出设计小区

24、在该区域覆盖差的原因，必要的时候需要进行到现场进行勘测，根据分析结论和勘测结果提出解决方案，通常对天线方向角、下倾角、高度等进行调整。如果天线调整没有效果，可根据周围环境或者运营商现有站点资源提出加站建议。2. 干扰问题：来自领小区及外部干扰，通过优化邻区关系，RRU工作不正常等，进行PCI优化，调整ICIC参数配置等。通过DT 测试中接收的SINR 指标数据进行问题定位，通过后台处理软件导出相应的SINR的指标图，从指标图当中将SINR恶化区域标识出来，同时，结合检查恶化区域的下行覆盖RSRP指标情况，如果下行RSRP覆盖指标数值也差则认定为覆盖问题，在覆盖问题分析中加以解决。对于RSRP好

25、而SINR差的情况，确认为网内小区间干扰问题，分析干扰原因并加以解决。3. 切换问题：切换是一个重要的无线资源管理功能，是蜂窝系统所独有的功能和关键特征，是为保证移动用户通信的连续性或者基于网络负载和操作维护等原因，将用户从当前的通信链路转移到其他小区的过程。切换过程的优化对任何一个蜂窝系统都是十分重要的，因为从网络效率的角度出发，用户终端处于不适合的服务小区时，不仅会影响自身的通信质量，同时也将增加整个网络的负荷，甚至增大对其他用户的干扰。在簇优化阶段，在覆盖优化和干扰优化的基础上，切换优化的主要应该针对邻区关系配置和相关切换参数来进行优化。1) 网络干扰优化案例：永祥街接壤杭玻路路段差SI

26、NR【现象描述】UE终端在永祥街由西往东移动时，在接收到的信号RSRP为-90dBm左右时持续差SINR。【问题分析】UE在该路段先占用家居生活广场SM_1小区（PCI:411），RSRP为-90dBm左右，由于受到RSRP为-90dBm左右的半山洄龙村SM_1小区（PCI:396）的模3干扰；接着切换至半山洄龙村SM_1小区，同样的受到了家居生活广场SM_1小区的模3干扰；引起该路段的SINR较差。从小区覆盖分布看，家居生活广场SM_1和半山洄龙村SM_1天线正对。【优化方案】建议调整家居生活广场SM_1小区的PCI。小区优化参数当前值建议值家居生活广场SM_1PCI411413家居生活广场

27、SM_3PCI4134112) 网络覆盖优化案例：永华街与华西路交界路口弱覆盖【现象描述】UE在永华街与华西路交界路口的路段占用的信号RSRP较弱，特别是永华街在路口右边段，同时信号的SINR较差，没有稳定的主覆盖小区，切换频繁。RSRP弱覆盖分布图：SINR弱场分布图：【问题分析】UE在问题路段主要占用永丰村SM_2、永丰村SM_3、半山桥SM_1、半山桥SM_2、龙鼎大酒店SM_3等距离大于400M的较远基站小区，从地理上看泰地洄陇湖底SM基站应该为问题路段的主覆盖基站小区，UE在该路段没有接收到该基站的信号，由OMC查看泰地洄陇湖底基站状态和告警发现该站在2013年6月20日开始退出服务

28、。因此，该路段弱覆盖是由于泰地洄陇湖底基站退服，导致覆盖缺失形成网络弱覆盖。【优化方案】建议对泰地洄陇湖底SM基站进行站点故障维护。3) 弱覆盖优化案例：福前路及下新塘部分路段【现象描述】测试终端在福前路及下新塘附近部分路段上，接收信号的RSRP基本在-110dBm左右，信号较弱。【问题分析】福前路及下新塘附近路段的覆盖从位置上看，应由桔岭新村FE基站和观澜成霖FE基站共同负责该路段的信号覆盖。但由于道路附近存在高大建筑物阻挡，且宏站站距离均超过约1400m。根据LTE网络的传播覆盖特性，正常情况下无法保障好的覆盖。网络优化的重点是通过微调观澜成霖FE_3、观光樟阁FE_2和桔岭新村FE_2小

29、区周边小区的天馈物理参数，提供此路段的基本的连续覆盖。最终解决方案还是要在弱覆盖区域新建基站增强网络覆盖。【优化方案】1、 上站核查观澜成霖FE_3小区天馈情况，并依据现场情况进行调整；上抬观光章阁FE_2小区的机械下倾角，由7度调至4度；上站核查桔岭新村FE_2小区天馈情况，并依据现场情况进行调整。2、 若天馈调整无效，则建议在福前路及下新塘附近路段选址新建宏站，补充覆盖盲区。4) 邻区漏配案例：浪荣路十字东侧切换失败【现象描述】终端在观光路附近浪荣路十字东侧由西向东时出现切换失败，如下图所示。【问题分析】终端在此路段首先占用了光明新围FE_2小区PCI:199，此时光明白花FE_2小区PCI:175及白花洞FE_1小区PCI:129，白花洞FE_3小区PCI:131均处于邻区中，随后随着终端自西向东移动，信号强度逐渐变弱，理应优先切向距离相对较近的白花洞FE_2小区PCI:130，但是该小区却未出现在邻区中，由于邻区中未添加该小区信息，且行进中信号快速衰落恶化，由于地形阻挡原因，该小区信号不稳定导致切换失败。【优化方案】 添加光明新围FE_2（PCI:199）小区与观富士一FE_3（PCI:5)小区之间的双向邻区关系。【调整复测】经调整后复测，该路段干扰情况得到明显改善，