LTE室分高倒流小區(qū)解決方案的研究

2018-04-19 06:15:27楊庭勛范勝男

電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化 2018年4期

楊庭勛，范勝男

（中國移動通信集團(tuán)廣東有限公司中山分公司，中山 528400）

室分高倒流小區(qū)使移動客戶從高速的4G網(wǎng)絡(luò)回退到龜速的2G/3G系統(tǒng)，直接嚴(yán)重影響客戶的移動互聯(lián)網(wǎng)體驗，同時拉低運(yùn)營商LTE網(wǎng)絡(luò)駐留率，更大程度影響運(yùn)營商的品牌效應(yīng)。LTE室內(nèi)小區(qū)由于其物理上的封閉性，參數(shù)優(yōu)化對高倒流的改善非常有限，如何降低LTE室內(nèi)小區(qū)的高倒流比例，降低回退的數(shù)據(jù)流量，成為本文的研究重點。室分高倒流小區(qū)根據(jù)產(chǎn)生的頻度和延續(xù)的時間，可以分為突發(fā)類高倒流和頑固類高倒流，本文將從高倒流的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，對各類型的高倒流小區(qū)進(jìn)行詳盡的闡述，從發(fā)現(xiàn)手段，原因分析及解決方案等方面進(jìn)行逐一分析，最終提供讀者發(fā)現(xiàn)、分析及解決室分高倒流小區(qū)的有效方案。

1 LTE高倒流小區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

LTE高倒流小區(qū)對用戶感知造成的負(fù)面影響很大，其中包括LTE信號強(qiáng)度，數(shù)據(jù)流量回退至異系統(tǒng)后造成的上下行業(yè)務(wù)的感知急劇下降，掉線率顯著提升等。

如何界定該小區(qū)為高倒流小區(qū)，我們把高倒流小區(qū)分為日均高倒流柵格，一周高倒流柵格和月度高倒流柵格。

(1）日均高倒流柵格定義為：日均倒流量＞300 MB且流量分流比＜85%且時長分流比＜75%；日均倒流量＞1 GB。

（2）一周高倒流柵格定義為：一周柵格流量分流比低于85%且柵格時長分流比低于80%且日均柵格總流量大于3 000 MB。

（3）月度高倒流柵格定義為：日均倒流量＞500 MB且流量分流比＜85%且時長分流比＜80%，若一個高倒流柵格當(dāng)月出現(xiàn)次數(shù)超過了當(dāng)月天數(shù)的1/3（一般一月30天，這里統(tǒng)計超過10次的）。

在日常解決高倒流小區(qū)問題時，需要主動跟蹤高倒流小區(qū)，一般我們將主動跟蹤的高倒流小區(qū)定義：小區(qū)日均倒流量＞200 MB且連續(xù)出現(xiàn)天數(shù)≥3天。

其中流量分流比是指LTE流量占2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)所有流量的比例。時長分流比是指終端占用LTE的時長占終端在2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)所有時長的比例。

2 LTE室分高倒流小區(qū)發(fā)現(xiàn)手段及解決方案的研究

LTE室分高倒流小區(qū)產(chǎn)生的原因主要是網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋不足，干擾太強(qiáng)以及負(fù)荷過高產(chǎn)生。深度覆蓋不足，導(dǎo)致LTE用戶從4G網(wǎng)絡(luò)切換至2G/3G網(wǎng)絡(luò)，占用異系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)。干擾過大，影響接入性指標(biāo)，導(dǎo)致LTE用戶無法接入4G網(wǎng)絡(luò)，從而接入至異系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)。負(fù)荷過高，導(dǎo)致沒有足夠的PRB可以容納更多的用戶，從而用戶被剔除出LTE網(wǎng)絡(luò)，讓異系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)分擔(dān)。此外室分孤島效應(yīng)、室分外泄及室內(nèi)外協(xié)同優(yōu)化不足也是產(chǎn)生室分LTE高倒流的因素。下面我們對室分高倒流小區(qū)的發(fā)現(xiàn)手段、分析方法及解決方案進(jìn)行深入的探討，并對導(dǎo)致室分高倒流的各類主因進(jìn)行深度剖析，總結(jié)出一套完善的室分高倒流小區(qū)解決方案。

2.1 室分高倒流小區(qū)的發(fā)現(xiàn)手段

室分高倒流小區(qū)產(chǎn)生的原因主要是室內(nèi)LTE小區(qū)信號問題而導(dǎo)致終端無法正常駐留在4G網(wǎng)絡(luò)，從而切換至信號較強(qiáng)的GSM系統(tǒng)。對室分高倒流小區(qū)的發(fā)現(xiàn)方法有多種。

（1）直接取數(shù)法：根據(jù)上節(jié)中的高倒流小區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，從網(wǎng)優(yōu)平臺中取出對應(yīng)的室分高倒流小區(qū)，處理和分析室分高倒流小區(qū)以日均高倒流和一周平均高倒流為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取數(shù)。這種通過數(shù)據(jù)直接采集的方法簡單直接，是運(yùn)營商目前最常用的高倒流小區(qū)的統(tǒng)計手段。

（2）網(wǎng)管流量分析法：通過后臺網(wǎng)管平臺提取室分小區(qū)日均流量和自忙時在線用戶數(shù)，并進(jìn)行非節(jié)假日同時段的前后流量和用戶數(shù)對比，流量和用戶數(shù)變化幅度超過40%的室分小區(qū)提取出來進(jìn)行單獨分析，查看小區(qū)各項指標(biāo)，若同址存在異系統(tǒng)流量大幅度提升的小區(qū)，則可當(dāng)作高倒流或潛在高倒流趨勢小區(qū)處理。這種方法較第一種復(fù)雜，但是可以有效發(fā)現(xiàn)突發(fā)的高倒流小區(qū)，以及可以通過流量變化幅度發(fā)現(xiàn)室內(nèi)分布系統(tǒng)及設(shè)備是否存在隱性故障。

（3）鎖頻測試法：對一些弱覆蓋導(dǎo)致的高倒流問題的發(fā)現(xiàn)，需要用鎖頻方法進(jìn)行，主要是為了避免切換至周邊宏站，當(dāng)宏站小區(qū)出現(xiàn)故障，室分小區(qū)將會無法正常切換而導(dǎo)致切換至異系統(tǒng)小區(qū)形成高倒流。此類方法主要是用于發(fā)現(xiàn)潛在的高倒流趨勢小區(qū)，不能作為分析現(xiàn)有的高倒流小區(qū)的統(tǒng)計依據(jù)。

2.2 室分高倒流小區(qū)的原因分析

根據(jù)發(fā)現(xiàn)的高倒流小區(qū)，我們可將現(xiàn)網(wǎng)室分高倒流小區(qū)分為突發(fā)型高倒流小區(qū)和頑固型高倒流小區(qū)。下面詳細(xì)闡述各類室分高倒流小區(qū)的產(chǎn)生原因。

2.2.1 突發(fā)型高倒流小區(qū)原因分析

（1）覆蓋類原因，覆蓋類的突發(fā)高倒流小區(qū)產(chǎn)生原因有小區(qū)告警、分布系統(tǒng)遭破壞，以及無源器件故障等，總體來說是突發(fā)的故障導(dǎo)致弱覆蓋、無覆蓋或者上行干擾問題，從而導(dǎo)致LTE終端無法正常占用或接入室分小區(qū)，產(chǎn)生了高倒流現(xiàn)象。

（2）參數(shù)類原因，參數(shù)類的高倒流小區(qū)產(chǎn)生的原因有PCI參數(shù)變更不合理導(dǎo)致強(qiáng)干擾，最小接入電平和切換參數(shù)的變化導(dǎo)致4G駐留的用戶的大幅減少，業(yè)務(wù)都在異系統(tǒng)小區(qū)進(jìn)行，從而產(chǎn)生高倒流。

（3）負(fù)荷類原因，由于小區(qū)業(yè)務(wù)的突然暴增，導(dǎo)致小區(qū)沒有足夠PRB承載更多的業(yè)務(wù)，而使異系統(tǒng)分擔(dān)4G終端的業(yè)務(wù)，從而產(chǎn)生高倒流。

頑固型高倒流小區(qū)指的是小區(qū)日均倒流量＞200 MB且連續(xù)出現(xiàn)天數(shù)≥10天，或一個高倒流柵格當(dāng)月出現(xiàn)次數(shù)超過了當(dāng)月天數(shù)的1/3（一般一月30天，這里統(tǒng)計超過10次的），根據(jù)這一原則若發(fā)現(xiàn)室分頑固高倒流小區(qū)，一般從以下幾個方面進(jìn)行原因分析及問題定位。

（1）室內(nèi)區(qū)域弱覆蓋類因素，頑固室分高倒流小區(qū)一般在建網(wǎng)初期已存在，由于室內(nèi)物業(yè)的協(xié)調(diào)問題，室內(nèi)房屋架構(gòu)引起分布系統(tǒng)的無法走線的問題，導(dǎo)致室內(nèi)局部區(qū)域弱覆蓋或無覆蓋，從而產(chǎn)生高倒流現(xiàn)象。對于建網(wǎng)初期覆蓋正常，而在后期運(yùn)行的過程中，由于無源器件或分布系統(tǒng)的故障問題導(dǎo)致的覆蓋類問題，并在一定時間范圍內(nèi)由于物業(yè)協(xié)調(diào)困難而無法修復(fù)，產(chǎn)生高倒流現(xiàn)象也是普遍存在。

（2）室分孤島類因素，室分孤島指的是一個建筑物內(nèi)室分小區(qū)信號正常，但該建筑物周邊的室外信號存在較大面積的弱覆蓋/無覆蓋，從而使得室分小區(qū)在此片區(qū)范圍內(nèi)成為信號孤島的現(xiàn)象。此類現(xiàn)象不是常規(guī)意義上的孤島效應(yīng)，該現(xiàn)象一般發(fā)生在鎮(zhèn)區(qū)或偏遠(yuǎn)郊區(qū)，宏站受到周邊村民的逼遷，且短期內(nèi)無法恢復(fù)正常，導(dǎo)致整個室外大面積信號弱，而處于該范圍內(nèi)的室內(nèi)小區(qū)就形成了孤島。從室內(nèi)出來的客戶基本無法正常繼續(xù)駐留在LTE室分信號，周邊也沒有足夠強(qiáng)的宏站信號供其使用，故回落到信號較強(qiáng)的900 MHz頻段的GSM系統(tǒng)，從而產(chǎn)生高倒流現(xiàn)象。

（3）室內(nèi)外協(xié)同類因素，此類高倒流小區(qū)的產(chǎn)生主要由于室內(nèi)外小區(qū)的協(xié)同優(yōu)化力度不夠，導(dǎo)致問題發(fā)現(xiàn)得不夠及時，例如室內(nèi)外鄰區(qū)關(guān)系不完善，導(dǎo)致在室外長時間拖用室分信號，而無法正常切換至4G宏站小區(qū)，從而切去相應(yīng)的異系統(tǒng)小區(qū)，導(dǎo)致出現(xiàn)高倒流現(xiàn)象。

2.3 室分高倒流小區(qū)的解決方案

針對上述室分高倒流小區(qū)產(chǎn)生的原因，下述將詳細(xì)闡述突發(fā)型高倒流小區(qū)和頑固型高倒流小區(qū)相關(guān)的解決方案。

（1）覆蓋類高倒流小區(qū)，對此類小區(qū)的根治辦法還是需要加強(qiáng)LTE信號覆蓋，無論對于突發(fā)類高倒流還是頑固類高倒流的覆蓋問題，都是需要從以下幾個方面進(jìn)行解決。

規(guī)劃和新建小區(qū)進(jìn)行全覆蓋；針對只有部分區(qū)域覆蓋導(dǎo)致的高倒流室內(nèi)小區(qū)，可以新建小區(qū)和分布系統(tǒng)進(jìn)行全面覆蓋，若原系統(tǒng)有TD-SCDMA，則可以直接在原系統(tǒng)上升級成F頻段LTE系統(tǒng)解決部分覆蓋問題。

對上述得到的式（4）和式（5）的系數(shù)矩陣進(jìn)行平均化，引入小信號擾動，并消去穩(wěn)態(tài)分量和二次項分量，可以得到如下所示的交流小信號矩陣方程為：

室分整改和故障處理；針對室內(nèi)系統(tǒng)遭到破壞或無源器件故障產(chǎn)生的高倒流情形，可以通過室分整改和故障處理修復(fù)小區(qū)的正常覆蓋。

周邊宏站的調(diào)整；對于室分孤島類的覆蓋問題，可以通過加大宏站的覆蓋力度，調(diào)整宏站天線方向角/下傾角等方式，或者新建宏站小區(qū)，加強(qiáng)室內(nèi)場景周邊的覆蓋，使室內(nèi)外的互操作恢復(fù)正常。

（2）負(fù)荷及參數(shù)類高倒流小區(qū)，對此類小區(qū)的根治辦法是要加強(qiáng)參數(shù)的定期核查和管理，潛在業(yè)務(wù)需求的挖掘，以及測試力度的加強(qiáng)。具體從以下幾方面著手進(jìn)行解決。

完善參數(shù)管理，定期從網(wǎng)管中導(dǎo)出室分小區(qū)的重要參數(shù)及鄰區(qū)參數(shù)，進(jìn)行周期對比，例如對比PCI、功率和鄰區(qū)參數(shù)是否在一定時間內(nèi)變更過，是否屬于參數(shù)設(shè)定值的正常范圍。

網(wǎng)管指標(biāo)的核查；針對室分小區(qū)，尤其是重要場景類的室內(nèi)小區(qū)，有必要每天進(jìn)行流量和接入指標(biāo)的核查，對于變化較大的小區(qū)進(jìn)行跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)變化產(chǎn)生的原因，有可能室內(nèi)系統(tǒng)遭到破壞或無源器件故障產(chǎn)生流量的變化。另外觀察小區(qū)的干擾指標(biāo)，看是否存在干擾底噪攀升的情況，需要對此進(jìn)行跟蹤，室分元器件的老化及隱性問題往往可以從網(wǎng)管指標(biāo)的變化上，通過精細(xì)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)出來。

潛在業(yè)務(wù)的預(yù)判；對于高負(fù)荷原因產(chǎn)生的高倒流情形，需要通過對高業(yè)務(wù)的預(yù)判進(jìn)行小區(qū)的擴(kuò)容調(diào)整，例如網(wǎng)管中的某室內(nèi)小區(qū)ATTACH數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小區(qū)同時在線用戶數(shù)，而該小區(qū)的容量僅僅可以滿足小區(qū)平時正常的同時在線用戶數(shù)，此類情形屬于潛在業(yè)務(wù)的情形，可以通過降負(fù)荷手段進(jìn)行解決，降負(fù)荷手段包括超級小區(qū)分裂，小區(qū)擴(kuò)容，新建小區(qū)，室分TD-SCDMA的F頻升級等手段進(jìn)行，在此不詳細(xì)贅述。

3 LTE室分高倒流小區(qū)解決案例

由于頑固型的LTE室分高倒流的發(fā)現(xiàn)、分析與解決需要一個中長期的閉環(huán)過程，因此本節(jié)將舉一個突發(fā)型的LTE室分高倒流小區(qū)為案例。

場景類型：某高檔高層寫字樓；場景用途：商業(yè)和辦公（低層商業(yè)，高層辦公）。

場景網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況：LTE /GSM全棟樓層覆蓋；

LTE小區(qū)覆蓋情況及流量前后對比如表1所示。

問題發(fā)現(xiàn)手段：A5座3小區(qū)在工作日3天流量相對于上個工作周同一時間段劇減40%以上，查詢小區(qū)告警及參數(shù)設(shè)置，均為正常，并無變化。而對應(yīng)覆蓋范圍內(nèi)的GSM流量卻迅速增長，該寫字樓的GSM日均流量前后對比如表2所示。

經(jīng)過前后對比，我們發(fā)現(xiàn)覆蓋范圍內(nèi)的小區(qū)流量變化異常，滿足小區(qū)日均倒流量＞200 MB且連續(xù)出現(xiàn)天數(shù)≥3天的高倒流小區(qū)跟蹤標(biāo)準(zhǔn)。

高倒流原因分析與處理：經(jīng)查詢網(wǎng)管平臺，由于該高層寫字樓后臺網(wǎng)管統(tǒng)計的小區(qū)告警信息正常，但前后流量和平均在線用戶數(shù)幅度變化幅度較大，除此以外并沒有其他顯性問題，因此分析人員懷疑問題小區(qū)分布系統(tǒng)的部分支路遭到破壞或者支路的無源器件出現(xiàn)故障導(dǎo)致信號輸出異常。為了確認(rèn)分析的結(jié)果，安排測試人員對該寫字樓的問題小區(qū)覆蓋范圍進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)該小區(qū)覆蓋的19-21層LTE室分信號非常弱，甚至大部分時間脫網(wǎng)，全頻測試時，發(fā)現(xiàn)大部分時間切換至GSM室分小區(qū)，經(jīng)過室分排查人員的現(xiàn)場定位，發(fā)現(xiàn)覆蓋19-21層的支線合路器出現(xiàn)問題，通過更換器件，19-21層的室分LTE覆蓋恢復(fù)正常。

后續(xù)的指標(biāo)統(tǒng)計情況：統(tǒng)計更換期間后同一時間段的LTE和GSM流量指標(biāo)，如表3所示。

室分元器件修復(fù)后的GSM流量指標(biāo)，如表4所示。

經(jīng)過定位與排查，小區(qū)流量恢復(fù)正常，連續(xù)3天2G/4G小區(qū)流量穩(wěn)定。

4 小結(jié)

室分LTE高倒流小區(qū)直接影響移動4G用戶的感知，同時較大程度拉低LTE網(wǎng)絡(luò)駐留率指標(biāo)。本文從LTE高倒流小區(qū)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，對室分高倒流小區(qū)的發(fā)現(xiàn)手段，頑固型和突發(fā)型高倒流小區(qū)的產(chǎn)生原因進(jìn)行詳細(xì)闡述，并提出各類型高倒流小區(qū)的解決辦法，最后通過一個室分高倒流的案例，對室分高倒流小區(qū)的發(fā)現(xiàn)、分析及解決的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。高倒流小區(qū)數(shù)量會隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的增多，以及客戶規(guī)模的變化而持續(xù)變化，在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中，可以從室分高倒流的網(wǎng)管流量，指標(biāo)變化等方向著手，對高倒流產(chǎn)生的原因進(jìn)行初步判斷，結(jié)合測試情況進(jìn)行案例分析，從根本上解決小區(qū)的高倒流問題，改善網(wǎng)絡(luò)性能，提升用戶感知。