劉建民+張明臣+田永超

【摘 要】為了解決LTE移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中鄰區(qū)關(guān)系的配置及優(yōu)化問題，對(duì)不同廠家鄰區(qū)自優(yōu)化功能進(jìn)行了探索，并在不同場(chǎng)景下進(jìn)行了應(yīng)用推廣。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了LTE網(wǎng)絡(luò)中鄰區(qū)關(guān)系自配置、自優(yōu)化和自操作的可行性，合理應(yīng)用可減少鄰區(qū)核查和優(yōu)化工作量，同時(shí)給出了在實(shí)際工作中鄰區(qū)自優(yōu)化配置的應(yīng)用方法和建議。

【關(guān)鍵詞】LTE ANR 自優(yōu)化

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.24.003 中圖分類號(hào)：TN929.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1010（2016）24-0012-05

1 引言

隨著4G LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)營，帶來了大量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的調(diào)整以及海量用戶數(shù)據(jù)分析，工作量越來越大。基于此，通信運(yùn)營商提出了SON（Self-Organizing Network，自組織網(wǎng)絡(luò)）的概念，旨在通過自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)配置、自動(dòng)組織等功能來減少運(yùn)營成本，提高操作效率，從而提升網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性。

本文對(duì)華為和中興4G設(shè)備的ANR（Automatic Neighbor Relation，自動(dòng)鄰區(qū)關(guān)系優(yōu)化）功能進(jìn)行了分析及驗(yàn)證，研究了ANR功能在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)操作中如何根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行合理設(shè)置，并對(duì)效果進(jìn)行了驗(yàn)證，分析了自動(dòng)配置后出現(xiàn)的問題，對(duì)ANR功能需要完善的地方提出了建議，希望能為今后LTE網(wǎng)絡(luò)ANR鄰區(qū)優(yōu)化提供參考。

2 ANR原理及流程

目前4G設(shè)備廠家實(shí)現(xiàn)的SON功能中，針對(duì)鄰區(qū)提出了ANR功能，目的是希望實(shí)現(xiàn)鄰區(qū)的自配置（Self-configuration）、自優(yōu)化（Self-optimization）和自操作（Self-operation）。

ANR功能開啟后，在終端切換過程中可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)漏配鄰區(qū)，并配合基站自動(dòng)在鄰區(qū)列表中添加漏配鄰區(qū)，從而順利切換至該目標(biāo)鄰區(qū)。結(jié)合X2鏈路的自建立功能，實(shí)現(xiàn)X2鏈路的建立，同時(shí)ANR能識(shí)別和刪除錯(cuò)配、冗余鄰區(qū)。通過鄰區(qū)的自動(dòng)管理，可以解決網(wǎng)絡(luò)中由于鄰區(qū)關(guān)系導(dǎo)致的KPI（Key Performance Indicator，關(guān)鍵績效指標(biāo)）問題。

例如，ANR功控開啟后，添加一個(gè)鄰區(qū)的流程如圖1所示：

具體流程如下：

（1）服務(wù)小區(qū)啟動(dòng)UE（User Equipment，用戶設(shè)備）測(cè)量服務(wù)小區(qū)和鄰區(qū)的信道質(zhì)量；

（2）UE檢測(cè)到服務(wù)小區(qū)和鄰區(qū)的信道質(zhì)量滿足切換條件，上報(bào)鄰區(qū)的PCI（Physical Cell Identity，物理小區(qū)標(biāo)識(shí)）；

（3）服務(wù)eNodeB檢測(cè)到該P(yáng)CI不在鄰區(qū)列表中，啟動(dòng)ANR流程，下發(fā)CGI讀取命令，指示UE讀取該P(yáng)CI所對(duì)應(yīng)的鄰區(qū)的CGI信息；

（4）UE通過監(jiān)聽鄰區(qū)的系統(tǒng)消息，讀取鄰區(qū)的CGI和TAC；

（5）UE將讀取到的CGI上報(bào)給服務(wù)eNodeB，服務(wù)eNodeB即可添加到NCL和tempNRT中，然后完成切換。

當(dāng)觸發(fā)ANR鄰區(qū)添加流程后，如果本端eNodeB與鄰區(qū)所在eNodeB之間沒有X2接口，本端eNodeB獲取到對(duì)端eNodeB的信息，并根據(jù)X2接口自建立條件設(shè)置來建立X2接口，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的X2接口切換。

3 ANR功能設(shè)置方法及功能驗(yàn)證

3.1 ANR鄰區(qū)自優(yōu)化功能網(wǎng)管設(shè)置

一般可以通過網(wǎng)管設(shè)置自動(dòng)添加鄰區(qū)的切換次數(shù)及周期條件，實(shí)現(xiàn)未知目標(biāo)PCI鄰區(qū)的自動(dòng)添加；也可以設(shè)置自動(dòng)刪除鄰區(qū)的統(tǒng)計(jì)周期、鄰區(qū)數(shù)量以及切換次數(shù)、切換成功率等條件，實(shí)現(xiàn)冗余鄰區(qū)的自動(dòng)刪除。不同廠家不同版本的設(shè)置策略或條件選擇可能有所不同，應(yīng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)具體情況適當(dāng)設(shè)置。

3.2 ANR鄰區(qū)添加功能驗(yàn)證

在試點(diǎn)評(píng)估之前，通過路測(cè)信令跟蹤，驗(yàn)證4G設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)ANR鄰區(qū)自添加功能。

下面的案例驗(yàn)證了A基站-2扇區(qū)和B基站-1扇區(qū)的自動(dòng)鄰區(qū)添加過程。這兩個(gè)基站間由于其他扇區(qū)有鄰區(qū)關(guān)系，已有X2接口。

（1）終端占用A基站-2扇區(qū)，上報(bào)ANR檢測(cè)到的小區(qū)信息（PCI=93），信號(hào)比服務(wù)小區(qū)高于門限；

（2）服務(wù)eNodeB下發(fā)測(cè)量配置，啟動(dòng)UE測(cè)量該P(yáng)CI=93小區(qū)的CGI；

（3）UE進(jìn)行CGI上報(bào)，目標(biāo)小區(qū)為B基站-1扇區(qū)（見圖2）；

（4）X2切換的源側(cè)eNodeB和目標(biāo)eNodeB進(jìn)行切換信息交互，空口下發(fā)切換執(zhí)行命令的RRC（Radio Resource Control，無線資源控制）連接重配消息給終端，完成切換。

至此，通過ANR自動(dòng)鄰區(qū)添加功能完成了向目標(biāo)小區(qū)的切換，同時(shí)補(bǔ)充了相應(yīng)鄰區(qū)關(guān)系。經(jīng)過測(cè)試驗(yàn)證，4G設(shè)備（華為、中興）均能實(shí)現(xiàn)ANR自動(dòng)鄰區(qū)添加功能，可以進(jìn)一步開展ANR試點(diǎn)應(yīng)用評(píng)估。

4 ANR功能試點(diǎn)評(píng)估

4.1 ANR鄰區(qū)調(diào)整數(shù)量及切換性能統(tǒng)計(jì)分析

2015年10月底，在北辰區(qū)開展ANR試點(diǎn)評(píng)估。該區(qū)域4G設(shè)備廠家為中興，設(shè)置ANR鄰區(qū)自優(yōu)化規(guī)則為：自動(dòng)添加條件為1小時(shí)內(nèi)有1次切換嘗試（次數(shù)不可調(diào)），自動(dòng)刪除條件為24小時(shí)周期內(nèi)無切換嘗試且鄰區(qū)數(shù)量已滿64條（64條不可調(diào)）。

以北辰區(qū)開啟ANR后一周鄰區(qū)調(diào)整情況及鄰區(qū)切換情況分析為例，評(píng)估ANR功能對(duì)鄰區(qū)關(guān)系及切換性能的影響。

（1）ANR鄰區(qū)影響數(shù)量分析

北辰區(qū)開啟ANR試點(diǎn)一周以來，通過ANR自動(dòng)添加鄰區(qū)關(guān)系18 553條（次），自動(dòng)刪除鄰區(qū)5 393條（次）。各檔距離自動(dòng)添加及刪除鄰區(qū)數(shù)量如圖3所示：

通過分析可知，北辰區(qū)開啟ANR功能一周以來，自動(dòng)添加的鄰區(qū)主要集中在5 km以內(nèi)，5 km以上較少，10 km以上也有零星添加。而自動(dòng)刪除的距離也集中在5 km以內(nèi)，經(jīng)核實(shí)，大多數(shù)與斷站故障、扇區(qū)同PN調(diào)整等因素有關(guān)。

（2）各檔距離ANR添加鄰區(qū)的切換數(shù)量及成功率分析

北辰區(qū)開啟ANR試點(diǎn)一周以來，通過ANR自動(dòng)調(diào)整的鄰區(qū)關(guān)系中，各檔距離切換請(qǐng)求數(shù)量及成功率如圖4所示：

通過分析可知，北辰區(qū)開啟ANR功能一周以來，絕大多數(shù)切換請(qǐng)求集中在5 km以內(nèi)的鄰區(qū)對(duì)，成功率一般在95%以上。5 km以上的切換次數(shù)較少，切換成功率整體偏低，波動(dòng)較大。后續(xù)需要進(jìn)行覆蓋范圍調(diào)整或鄰區(qū)優(yōu)化，減少越區(qū)覆蓋、超遠(yuǎn)鄰區(qū)及PCI混淆。

4.2 鄰區(qū)完善及覆蓋評(píng)估

通過ANR鄰區(qū)自動(dòng)添加，能夠發(fā)現(xiàn)并解決鄰區(qū)漏配問題。此外，根據(jù)鄰區(qū)數(shù)量及切換統(tǒng)計(jì)，可以對(duì)小區(qū)覆蓋及鄰區(qū)配置合理性進(jìn)行核查評(píng)估。

（1）漏配鄰區(qū)自動(dòng)添加

案例1：云錦世家-0扇區(qū)添加漏配鄰區(qū)

云錦世家基站打開ANR自動(dòng)鄰區(qū)檢測(cè)，其0小區(qū)檢測(cè)到楓橋園-2扇區(qū)有切換請(qǐng)求。該小區(qū)鄰區(qū)配置及ANR添加鄰區(qū)如圖5所示。

經(jīng)確認(rèn)，通過ANR添加的鄰區(qū)屬于鄰區(qū)漏配，鄰區(qū)配置得到完善。

（2）越區(qū)覆蓋問題輔助定位

打開ANR自動(dòng)鄰區(qū)功能以后，除解決了確實(shí)屬于鄰區(qū)漏配的問題之外，也能通過對(duì)添加后的鄰區(qū)分析，發(fā)現(xiàn)越區(qū)覆蓋的問題。

通過篩選鄰區(qū)距離，再根據(jù)所處是城區(qū)還是農(nóng)村環(huán)境以及周邊基站距離的遠(yuǎn)近，設(shè)定距離判斷范圍，找出添加的過遠(yuǎn)鄰區(qū)。

案例2：浯水道基站越區(qū)覆蓋問題分析及優(yōu)化

打開浯水道-0扇區(qū)ANR開關(guān)，通過鄰區(qū)添加檢測(cè)到3個(gè)小區(qū)（柳林賓館-2、毛織廠-1和暢水園-1），中間均已經(jīng)相隔5層以上基站，而本小區(qū)覆蓋范圍基本正常，屬對(duì)方小區(qū)越區(qū)覆蓋過來導(dǎo)致，如圖6所示：

通過核查這3個(gè)扇區(qū)工參，發(fā)現(xiàn)電傾角均為0°，存在越區(qū)可能。加大電傾角并刪除鄰區(qū)后，未再次添加該鄰區(qū)。

4.3 性能指標(biāo)改善

提取試驗(yàn)站點(diǎn)前一周忙時(shí)指標(biāo)與開啟兩周后指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比可知，各項(xiàng)指標(biāo)平穩(wěn)，大部分有所改善。RRC連接成功率改善0.08個(gè)百分點(diǎn)，E-RAB（Evolved Radio Access Bearer，演進(jìn)的無線接入承載）建立成功率改善0.04個(gè)百分點(diǎn)，系統(tǒng)內(nèi)切換成功率改善0.3個(gè)百分點(diǎn)。

通過對(duì)比可知，開啟ANR功能后，系統(tǒng)內(nèi)切換成功率改善明顯，連接成功率、掉線率均保持平穩(wěn)或有所改善。分析表明，通過ANR功能可以及時(shí)、按需完善鄰區(qū)配置，提高移動(dòng)保持性能。

4.4 鄰區(qū)自刪除設(shè)置的影響分析

ANR鄰區(qū)自刪除的設(shè)置是否合理，會(huì)對(duì)鄰區(qū)關(guān)系的有效性及合理性產(chǎn)生明顯的影響。

鄰區(qū)自刪除判決周期時(shí)間設(shè)置長短會(huì)對(duì)自刪除效果產(chǎn)生影響。若設(shè)置周期時(shí)間短，則統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性不是很高，會(huì)導(dǎo)致頻繁添加，但對(duì)冗余鄰區(qū)刪除較快；設(shè)置周期時(shí)間越長，刪除判決越準(zhǔn)確，自刪除優(yōu)化效果會(huì)越好，但會(huì)導(dǎo)致鄰區(qū)冗余。通過試驗(yàn)，一般設(shè)置為1天較為合理。

5 實(shí)際工作中的配置建議

ANR功能的開啟，可以自動(dòng)添加漏配的關(guān)鍵鄰區(qū)，提高鄰區(qū)切換及保持性能。同時(shí)，通過ANR自動(dòng)添加的鄰區(qū)關(guān)系，也能發(fā)現(xiàn)覆蓋越區(qū)的情況，可以據(jù)此進(jìn)行越區(qū)天線的調(diào)整，確保網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性。但由于ANR自動(dòng)添加鄰區(qū)較為容易，而自動(dòng)刪除的條件限制較多，可能帶來超遠(yuǎn)鄰區(qū)、鄰區(qū)冗余、目標(biāo)PCI混淆等問題，需要進(jìn)行有針對(duì)性地分析排查，以解決越區(qū)覆蓋及鄰區(qū)誤配、PCI規(guī)劃復(fù)用等問題。

5.1 ANR功能的優(yōu)點(diǎn)及負(fù)面影響

根據(jù)以上分析評(píng)估，確認(rèn)開啟ANR功能后有以下益處：

（1）打開ANR自添加和自刪除開關(guān)，能實(shí)現(xiàn)及時(shí)添加漏配鄰區(qū)，提高鄰區(qū)切換性能；

（2）對(duì)鄰區(qū)優(yōu)化維護(hù)工作有所幫助，提升工作效率；

（3）通過自動(dòng)添加的鄰區(qū)關(guān)系列表，根據(jù)基站密集程度，設(shè)置距離過遠(yuǎn)的門限，對(duì)超過門限的扇區(qū)進(jìn)行功率、天線傾角核查，從而進(jìn)行過遠(yuǎn)覆蓋扇區(qū)的調(diào)整，以解決越區(qū)造成的MOD3干擾等問題。

如果偶然添加了較遠(yuǎn)處的扇區(qū)，在新開站有同PCI扇區(qū)的情況下，附近鄰區(qū)不會(huì)通過ANR流程自動(dòng)加入鄰區(qū)之中，鄰區(qū)切換目標(biāo)會(huì)出現(xiàn)混淆，導(dǎo)致切換失敗增多。因此，在新開站時(shí)注意核查周邊小區(qū)的鄰區(qū)關(guān)系及PCI配置，通過調(diào)整較遠(yuǎn)扇區(qū)的覆蓋、PCI或者刪除較遠(yuǎn)鄰區(qū)等措施，確保近處鄰區(qū)的合理添加。

5.2 ANR功能的配置策略建議

在配置ANR策略時(shí)應(yīng)注意如下：

（1）需要注意設(shè)置合理的判決周期門限等參數(shù)設(shè)置，尤其是鄰區(qū)自刪除周期的設(shè)置要兼顧?quán)弲^(qū)切換的需求以及鄰區(qū)操作的效率；

（2）建議對(duì)關(guān)鍵鄰區(qū)進(jìn)行手動(dòng)添加，關(guān)鍵鄰區(qū)包括本站扇區(qū)、正對(duì)扇區(qū)第一層基站的所有扇區(qū)，建議新開站每個(gè)扇區(qū)至少為15條，其余扇區(qū)可通過ANR實(shí)現(xiàn)；

（3）省際之間若已配置切換鏈路，可在邊界打開ANR功能并定期核查鄰區(qū)切換性能，如果與外省沒有切換鏈路，則鄰近外省的基站不能打開該功能，鄰區(qū)需要手動(dòng)添加和刪除。

6 結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)不同廠家、不同場(chǎng)景下ANR鄰區(qū)自優(yōu)化的評(píng)估分析，該功能在合理配置的情況下行之有效，建議在鄰區(qū)優(yōu)化人員不足的場(chǎng)景，根據(jù)不同廠家設(shè)備的ANR配置能力，適當(dāng)設(shè)置鄰區(qū)自動(dòng)添加、自動(dòng)刪除的條件，啟用ANR鄰區(qū)自優(yōu)化功能。同時(shí)，在配置該功能后，需要定期開展相關(guān)鄰區(qū)分析和切換性能分析，以減少越區(qū)覆蓋、鄰區(qū)誤配、PCI混淆、冗余鄰區(qū)等問題，從而保障并提升網(wǎng)絡(luò)性能。

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