王雅紅　于仰源　王磊

摘 要

本文將MR數(shù)據(jù)分為室內(nèi)、室外兩種場景來分析，重點分析RSRP、SINR、用戶數(shù)、流量四個指標之間的相關(guān)關(guān)系。室外場景側(cè)重SINR與流量之間的關(guān)系，室內(nèi)場景側(cè)重RSRP與用戶數(shù)之間的關(guān)系，通過MR數(shù)據(jù)地理化等手段，得出一種LTE網(wǎng)絡(luò)問題及覆蓋需求的識別方法，并通過實例來驗證方法的有效性。對MR（Measurement Report）測量報告的統(tǒng)計分析對現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的評估有著非常重要的意義。對MR大數(shù)據(jù)的挖掘仍有很大的可研究空間。同時MR數(shù)據(jù)分析是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究的一個重要方向。

【關(guān)鍵詞】LTE MR 測量報告 深度覆蓋 識別方法 關(guān)聯(lián)性 MR地理化

1 引言

截止2015年底，中國已經(jīng)建成了世界最大的LTE網(wǎng)絡(luò)，三大運營商均已經(jīng)完成了縣級以上的4G網(wǎng)絡(luò)部署。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點由建設(shè)初期的廣覆蓋逐步向深度覆蓋轉(zhuǎn)變，深度覆蓋是無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難點及重點，如何精準的規(guī)劃建設(shè)深度覆蓋需求站點，提升用戶感知，將成為未來網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量競爭的關(guān)鍵點。傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)性能評估方法（測試、話務(wù)統(tǒng)計、投訴等）受限于環(huán)境、設(shè)備、終端等主觀因素，無法客觀全面精準的發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)存在的問題。

MR數(shù)據(jù)分析相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)評估方法具有客觀、全面、真實、有效等特點，本文通過分析海量MR數(shù)據(jù)，提出一種準確識別網(wǎng)絡(luò)問題及覆蓋需求的新方法，對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有一定的指導(dǎo)意義。

2 LTE網(wǎng)絡(luò)MR原理

測量是LTE系統(tǒng)的一個重要的功能，MR（Measurement Report，測量報告）是指基站或終端基于一定周期或事件觸發(fā)上報生成的報告文件。一般來說，事件觸發(fā)的測量報告用于LTE系統(tǒng)的切換策略；而周期性觸發(fā)的MR數(shù)據(jù)（需要手動開啟，并配置上報的周期），是每個在網(wǎng)終端及基站以一定周期上報的數(shù)據(jù)，包含RSRP、RSRQ、用戶數(shù)等幾十種字段信息，可以真實全面的記錄網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀。

3 識別方法及實例

3.1 指標關(guān)聯(lián)性分析

RSRP、SINR、速率均是LTE網(wǎng)絡(luò)評估的關(guān)鍵指標。RSRP表示接收信號的強度；SINR值等于導(dǎo)頻信號與干擾和噪聲之和的比值，表示當前信道的質(zhì)量，是LTE系統(tǒng)的編碼方式和資源調(diào)度策略的關(guān)鍵指標。LTE系統(tǒng)資源調(diào)度時，高SINR值映射選用高階編碼方式；資源調(diào)度算法根據(jù)信道質(zhì)量的好壞來決定UE分配到的RB個數(shù)（LTE系統(tǒng)資源調(diào)度算法，各個廠家間不完全相同）。

選取LTE測試樣本數(shù)據(jù)，將三個指標分為室內(nèi)、外不同場景對分析，三個指標的關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖1所示。

由圖1可以看出，室外道路與室內(nèi)場景的速率與SINR值均成正比關(guān)系；室外道路，由于網(wǎng)絡(luò)信號相對復(fù)雜，干擾隨機性大：相同的SINR值，RSRP值域范圍較廣。SINR值與速率存在一定的關(guān)聯(lián)性，SINR值是網(wǎng)絡(luò)速率能力指標。因此可初步得出結(jié)論：室外場景應(yīng)重點關(guān)注SINR指標。

室內(nèi)場景下，由于網(wǎng)絡(luò)信號簡單、干擾相對收斂：RSRP、速率與SINR均呈線性關(guān)系。測試數(shù)據(jù)對評估室內(nèi)場景的網(wǎng)絡(luò)情況存在有一定的局限性，本文選取北方某省會城市的室內(nèi)忙時MR數(shù)據(jù)進行指標的關(guān)聯(lián)性分析。

室內(nèi)無線環(huán)境相對純凈，干擾及噪聲較少，RSRP與SINR呈線性相關(guān)關(guān)系。室內(nèi)場景的網(wǎng)絡(luò)問題區(qū)域，一般為深度覆蓋不足造成的，RSRP信號較差導(dǎo)致的SINR值低。即RSRP指標的高低決定了室內(nèi)用戶體驗好壞。但室內(nèi)流量與RSRP并不一定呈現(xiàn)線性關(guān)系：原因是室內(nèi)為流量高發(fā)區(qū)，業(yè)務(wù)集中，但用戶的業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)特征具有很大的隨機性，同時也存在切換至WIFI情況；而用戶數(shù)與RSRP指標具有一定的關(guān)聯(lián)性，實際室內(nèi)用戶數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖2。

如圖2所示，室內(nèi)場景下，伴隨著RSRP的提高，平均用戶數(shù)在迅速增加，并呈現(xiàn)幾何級增長，由此可以看出RSRP是室內(nèi)場景的最關(guān)鍵指標。

3.2 需求識別方法

本方法是基于MR數(shù)據(jù)的分析方法，選定MR數(shù)據(jù)中的RSRP、SINR、速率、用戶數(shù)四個指標，分析指標間的關(guān)聯(lián)性，具體步驟如下：

步驟1：通過用戶投訴數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)及仿真結(jié)果進行篩選，初步選定網(wǎng)絡(luò)問題區(qū)域進行分析；

步驟2：對目標區(qū)域進行場景分類，分為室外場景或室內(nèi)場景；

步驟3：分場景具體分析MR數(shù)據(jù)的RSRP、SINR、速率、用戶數(shù)四個指標，指標間的關(guān)聯(lián)性分為以下幾種情況；

步驟4（室外場景）：室外場景重點關(guān)注SINR指標，并通過分析RSRP等相關(guān)指標，確定區(qū)域為干擾問題或是覆蓋問題，以及確定區(qū)域優(yōu)先級高低：

（1）干擾問題：若SINR指標較差，RSRP指標較好，表明區(qū)域干擾較大，再分析流量與SINR的相關(guān)關(guān)系，若相關(guān)性較大，則此區(qū)域為業(yè)務(wù)熱點區(qū)域，且優(yōu)先級高；

（2）覆蓋問題：室外場景若SINR指標較差，RSRP指標差，表明區(qū)域為弱覆蓋區(qū)域，再分析RSRP與用戶數(shù)的相關(guān)關(guān)系，若相關(guān)性較大，則此區(qū)域為需求區(qū)域，且優(yōu)先級高；

步驟4（室內(nèi)場景）：室內(nèi)場景重點關(guān)注RSRP指標，并通過分析用戶數(shù)及流量指標，確定該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)權(quán)重的大?。?/p>

（1）權(quán)重高：若RSRP指標差，同時區(qū)域內(nèi)用戶多、流量大，此區(qū)域為需求區(qū)域；

（2）權(quán)重低：若RSRP指標差，但用戶數(shù)較少、業(yè)務(wù)密度小，此區(qū)域可暫緩實施。

網(wǎng)絡(luò)問題區(qū)域需求識別流程如圖3。

3.3 覆蓋需求實例

3.3.1 室外覆蓋需求實例

選取北方某省會城市的密集市區(qū)區(qū)域，該區(qū)域?qū)儆诔鞘猩虅?wù)辦公區(qū)，具有人流量大、業(yè)務(wù)密集、用戶集中等特點。區(qū)域內(nèi)已建設(shè)LTE基站4個，基站開通后持續(xù)接到用戶投訴，反映上網(wǎng)速率低、用戶體驗較差。

通過路測結(jié)果顯示，該區(qū)域道路覆蓋良好，RSRP與SINR均滿足覆蓋指標，如圖4所示。

該區(qū)域存在大量居民小區(qū)及高層建筑，路測的結(jié)果只反應(yīng)道路的覆蓋情況，缺乏道路以外區(qū)域的覆蓋信息；另外路測結(jié)果受終端類型、測試車輛、測試人員等主觀因素制約，不能客觀全面的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)存在的問題。

進一步分析室外MR數(shù)據(jù)，首先關(guān)注RSRP和SINR指標，由于該區(qū)域周圍宏站較多，區(qū)域內(nèi)多層住宅區(qū)域同時被多個基站覆蓋，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)干擾嚴重，SINR值覆蓋較差，如圖5所示。

得出結(jié)論如下：

（1）由于高層遮擋問題，此區(qū)域RSRP水平明顯下降，下降約10db；

（2）RSRP仍維持在-100dbm左右，基本滿足覆蓋指標；

（3）SINR區(qū)域內(nèi)指標較差，區(qū)域內(nèi)干擾較嚴重；

（4）用戶數(shù)維持較高水平，表明RSRP滿足駐留條件（未達到切換門限，用戶仍駐留在4G網(wǎng)絡(luò)）；

（5）區(qū)域內(nèi)流量低：SINR值較低，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的用戶體驗不佳，速率過低。

通過MR數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)問題后，通過調(diào)整“水利機械”基站的1扇區(qū)方位角和下壓下傾角優(yōu)化調(diào)整解決，并對區(qū)域周邊宏基站做聯(lián)合優(yōu)化調(diào)整，盡量減少現(xiàn)網(wǎng)干擾。調(diào)整后路測結(jié)果如圖6。

路測結(jié)果表明，區(qū)域內(nèi)SINR值分布明顯改善，符合優(yōu)化方案預(yù)期。調(diào)整后投訴減少，回訪用戶反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)問題基本解決。

3.3.2 室內(nèi)覆蓋需求實例

選取中心城區(qū)某高層商住小區(qū)，該商住小區(qū)外圍是高層商務(wù)樓宇，多為塔式結(jié)構(gòu)，對無線信號衰減大；內(nèi)部為三排板式高層。小區(qū)東北角建有金洋會館宏站，天線掛高為27米，小區(qū)內(nèi)樓宇高層部分可能存在覆蓋不足。近期該小區(qū)陸續(xù)接到大量投訴，反映4G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較差，甚至個別區(qū)域存在脫網(wǎng)現(xiàn)象。

通過分析室內(nèi)MR數(shù)據(jù)，區(qū)域內(nèi)RSRP與SINR指標分布存在強相關(guān)關(guān)系，說明了高層樓宇存在弱覆蓋，同樣導(dǎo)致SINR值偏低，如圖7所示。

得出結(jié)論如下：

（1）整體RSRP覆蓋水平低，說明區(qū)域內(nèi)高層樓宇室內(nèi)覆蓋不理想；

（2）存在部分網(wǎng)格的RSRP值低于切換門限，導(dǎo)致用戶切換回落至3G；

（3）區(qū)域內(nèi)SINR值低，用戶體驗差，同時SINR值與RSRP存在強相關(guān)關(guān)系；

（4）用戶數(shù)分布與RSRP存在相關(guān)關(guān)系，說明區(qū)域內(nèi)用戶數(shù)確實存在切換的情況，4G用戶進入高層樓宇后由于電平過低無法駐留回落至3G；

（5）此區(qū)域室內(nèi)場景是流量高發(fā)區(qū)、業(yè)務(wù)高發(fā)區(qū)，說明此區(qū)域價值高；

通過MR數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)問題后，決定優(yōu)先新建室內(nèi)分布系統(tǒng)解決。分布系統(tǒng)開通后，該小區(qū)用戶及流量持續(xù)增加，表明室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)保證了室內(nèi)用戶駐留4G并分流周圍宏站的業(yè)務(wù)壓力。圖8是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化平臺提取的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，統(tǒng)計了室分開通前后該區(qū)域宏站和室分的用戶數(shù)及吞吐量的數(shù)據(jù)對比。

4 結(jié)語

本文通過對海量MR數(shù)據(jù)的分析，提出了一種識別深度覆蓋需求的方法，并通過測試、統(tǒng)計等手段進行了驗證；MR的數(shù)據(jù)分析在挖掘網(wǎng)絡(luò)問題、多手段優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、預(yù)測業(yè)務(wù)熱點等課題上仍有巨大的研究潛力，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究的一個重要方向。

參考文獻

[1]李維.基于LTE MR大數(shù)據(jù)挖掘的網(wǎng)絡(luò)覆蓋評估分析[J].中國新通信，2015（24）.

[2]武世棟，化冬梅.基于LTE MR數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化探究[J].通信設(shè)計與應(yīng)用，2015（09）.

[3]張磊，龍青良，史文祥，陸鈞.影響LTE系統(tǒng)吞吐量的關(guān)鍵問題研究[A].2014全國無線及移動通信學(xué)術(shù)大會論文集[C]，2014.

[4]鐘鼎，柳岸，劉加勇.基于MR的柵格分析法在TD.SCDMA網(wǎng)絡(luò)分析中應(yīng)用[J].電子科技，2013（03）.

[5]許國平，盛璟，李榮，孫地，董鵬飛.WCDMA MR原始數(shù)據(jù)在精細規(guī)劃和優(yōu)化中的新應(yīng)用[J].無線設(shè)計技術(shù)，2015（02）.

[6]岳磊，王瑋，夏龍根等.基于MR測量的越區(qū)覆蓋評估算法[J].通信技術(shù)，2013（07）：88-90.

作者簡介

王雅紅（1977-），男，山西省臨汾市人。碩士研究生學(xué)歷。現(xiàn)為中國電信山西省分公司工程主管、通信工程師，從事2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及建設(shè)工作。研究方向為移動通信網(wǎng)絡(luò)。

于仰源，碩士學(xué)位。曾畢業(yè)與西安電子科技大學(xué)?，F(xiàn)為中國通信建設(shè)集團設(shè)計院有限公司第四分公司工程師，從事2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計工作。主要研究方向無線接入網(wǎng)。

王磊，現(xiàn)任職于中國通信建設(shè)集團設(shè)計院有限公司第四分公司工程師，從事2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計工作。主要研究方向無線接入網(wǎng)。

作者單位

1.中國電信山西省分公司 山西省太原市 030000

2.中國通信建設(shè)集團設(shè)計院有限公司第四分公司 河南省鄭州市 450000