1、LTE 网络低下载速率问题分析方法的研究摘 要作为国内外的一种先进的技术,LTE 网络需要对移动互联网起主要的支撑作用,保持 LTE 网络的稳定性,提高客户下载速率是提升中国移动客户感知的基础。本文从 LTE 网络低下载速率的原因分类出发,逐层深入分析和总结了导致低下载速率的各类原因,由此提出了一种分析 LTE 网络低下载速率问题的方法。 关键词LTE 网络;下载速率;问题;原因;措施 中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0135-01 一、LTE 低速率原因分析方法 对于 LTE 网络,全 IP 使得所有的业务都以 bit 计量,网络速率
2、成为最为关键的指标,成为用户感知的决定因素。所以网络结构分析的目标就是要分析出影响下载速率的各个关键因素,并进行维度化,成为可分析和优化的具体方面。 LTE 物理共享信道(PDSCH)支持不同阶数的调制方式和不同码率的编码方式。调制方式的阶数和编码方式的码率越高,依赖的信道条件需要越好。 下载速率由单双流和 MCS 决定,双流和 MCS 由 GQI 决定,CQI 由SINK 决定,那决定 SIh1R 的因素就是网络结构优化分析的重点。 LTE 低速率间题具体的表征有两方面,一是每 RB 的传输效率低,二是 PRB 的调度率低。所谓 RB 传输效率低是指每 RB 传输的 Bit 数少,相同的 P
3、RB 的资源,传输速率会降低;PRB 调度低是指网络并没有分配 100%的资源给某个用户,这也是多用户的一个正常现象,而且占比会越来越高。这两方面的因素可以单独影响下载速率,也可以同时作用。其中每RB 传输效率低大多是由网络问题所导致,因此是我们网络优化关注的重点。PRB 调度率低,与调度算法、并发用户等因素有关,这些问题通过网络优化提升的空间不大,所以在本文中不作详细论述。 每 RB 低传输效率,主要表现为双流占比低和 MCS 级别低两个方面,但这两个方面的原因基本一致,主要分为三类,弱覆盖、低 SINK 和其他问题,对于弱覆盖,在网络建设初期表现会更加突出,随着深度覆盖的加强,业务量增长,
4、干扰随之增强,低 SINK 的问题会成为最为主要的问题。 在一个正在建设中的网络,PRB 调度低占比最大,将会是一个常态,也属于正常现象,随着用户的增加,此类占比会进一步增长。相对弱覆盖和低 SINK,占比都比较大,特别是道路上的弱覆盖,在网络建设初期,对网络下载速率的影响尤为显著。在低 SINR 中,覆盖的影响也相对比较大,所以覆盖是网络商用初期需要最为关注的重点。 二、LTE 弱覆盖问题分析方法 良好的覆盖是保证网络性能的基本,覆盖强度通过 RSRP 来衡量。当RSRP 低于一 11OdBm 时,则为弱覆盖,此时网络会采用单流方式,同时由于误码率的增高,MCS 会降低,以保证传输可靠性。对
5、应的下载速率会降低。因此一个性能优良的 LTE 网络,良好覆盖是前提。 在弱覆盖分析中,由于弱覆盖是网络最基础的表现,是物理层直接的测量结果,所以弱覆盖的原因分析可直接从网络基础参数中进行查找。弱覆盖发生的原因主要分为站距过大、基站未开通、移动参数配置问题、漏配邻小区、室分信号外泄。 三、LTE 干扰问题分析方法 在 LTE,网络中,所有的干扰,最后都会在 SINR 中体现出来,下行SINR 是有效信号功率和干扰信号以及噪声功率的比值,该指标能有效反映当前网络的干扰情况。SINK 决定下载速率,两者呈线性关系。 要提升下载速率,改善低速率路段的 SINK 是最主要考虑的内容。导致低 SINR
6、的原因除了弱覆盖之外,还有重叠覆盖、切换不及时、漏配邻小区、室分外泄、过覆盖等,在分析 LTE 干扰问题时,主要从以上角度进行分析。一般情况下弱覆盖的影响最大,针对规划建设可细分为缺站、基站未开通等问题。 在网络建设初期,存在缺站导致站距过大、未开通基站较多,网络还不能连续覆盖,存在覆盖空洞现象。另外一种较为普遍的原因,即移动性问题,具体地说,就是切换不及时和漏配邻区两类。室分外泄导致的弱覆盖,即用户在弱覆盖情况下接人外泄的室分信号,由于室分小区与室外小区未配置邻区关系,导致终端连续弱覆盖的发生。在数据分析中,首先筛选问题点,然后深入分析,进行归类,重点解决引起弱覆盖的关键因素。 在 LTE
7、网络结构分析平台 ASOS 中,采用 MRO 数据对弱覆盖进行定位分析,对于小于一 110dBm 的 MR 样本,在地图上进行精确定位,发现弱覆盖在小区中的具体位置,从而使得弱覆盖问题的解决更加有针对性和目标。 在现网结构优化中,弱覆盖是导致 SINR 低的最为主要的原因,随着网络建设的深人,这方面的影响会逐步减弱。重叠覆盖则是影响 SINR 的另外一个重要原因,超高站、超近站、基站分布疏密不均、天线下倾角不合理以及发射功率设置问题等均会导致重叠覆盖。第三种导致低 SINR的因素是移动性问题。移动性问题也分为切换不及时、和漏配邻区两类具体原因,移动性管理参数设置不合理,会影响终端及时切换到最优
8、小区,会严重影响当前服务小区的 SINR,因此也会导致下载速率的降低。 在网络分析中,SINK 的分布更能说明网络的健康度,对于低于一3dB 的占比越高,网络结构问题突出,高于 15dB 的占比越高,网络性能越好,是网络优化的目标。在现网中,网络承载对 SINR 的影响非常明显,在 50%的模拟加载后,大于 15dB 的 SINR 下降 10%以上,随之高速率的占比会明显下降。 对于下行 SINR,在 OMC 网络性能指标中并没有输出,从而影响对网络分析。为了解决这个问题,LTE 网络结构分析平台 ASOS 采用 MRO 数据,根据专利算法,软件实现全网络的下行 SINK 的计算和输出,对网络
9、结构优化将会起到巨大推动作用。 四、低下载速率分析方法的应用 从上述讨论和分析可以看出,弱覆盖、低 SINR 和 PRB 调度低是影响下载速率的主要原因,其中前两者是衡量无线链路质量的重要指标。下面我们以某城市的路测数据为基础,利用上述分析方法进行了采样点级别的统计分析。 低速率采样点原因分类中,弱覆盖占比达到了 27.9%,是影响下载速率最大因素。在弱覆盖的成因分析中,缺站问题占比为 15.76%,建议通过加开站点、调整天馈方位角等手段提升基站覆盖。移动性问题占比为7.3%,接入室分占比为 4.83%。 导致低速率采样点的第二大类原因是低 SINR,占比达到了 24.52%。在低 SINR
10、的成因分析中,重叠覆盖占比为 11.69%,冗余覆盖占比为1.47%,建议通过优化覆盖区域,调整发射功率等手段改善这两类问题。移动性问题占比为 7.66%,其他导致低 SINR 的原因占比为 3.69%。 此外 PRB 调度低和每 RB 传输效率低也是导致低速率的重要原因,占比分别达到了 39.48%和 5.82%。另有 2.13%的采样点为其他原因。 从以上结果可以看出,通过上一章提出的分析方法,将该城市的所有低速率采样点进行了归类统计分析,并给出具体占比,根据各类原因采样点所占比例,可以清晰地找到导致网络下载速率低的主要原因。 下载速率是衡量 LTE 网络用户感知的重要指标,目前 LTE 网络还处于整体负载较小的状态,随着用户规模的进一步发展,LTE 承载的业务量会急剧上升,下载速率还会受到更显著的影响。在今后的网络优化中,可以从低下载速率问题点着手,找出导致低速率背后本质的网络原因,从根本上改善网络性能,提高用户感知。 参考文献 1 李春明,侯优优,马宁.LTE 网络结构优化分析方法研究A.TD产业联盟、 移动通信杂志社.2015LTE 网络创新研讨会论文集C.TD产业联盟、 移动通信杂志社:,2015:5. 2 包智颖.LTE 系统中重叠覆盖和多邻区干扰优化研究D.北京邮电大学,2015.