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2016/08/DTPT ————————— 收稿日期: 2016-06-27 TD-LTE 网络覆盖问题 精确化定位评估方法研究 关键词: TD-LTE;RSRP;SINR;网络覆盖;精确化;问题定 位;评估方法 doi10.16463/j.cnki.issn1007-3043.2016.08.013 中图分类号: TN929.5 文献标识码: A 文章编号: 1007-3043(2016)08-0062-04 要: 针对当前TD-LTE网络存在的覆盖问题进行分析,详细介绍了网络盲区、网络 弱覆盖、网络过覆盖、网络重叠覆盖等问题。从室外连续覆盖和室内深度覆盖2 个方面着手,详细介绍了规划仿真、DT 测试、CQT 测试、用户投资、MR 数据分 析、话务数据统计等多种手段,归纳总结TD-LTE网络覆盖问题精确化定位评 估方法,并重点介绍了栅格级精细定位、室内外数据区分、4G驻留比分析等关 键技术,为有效指导后期网络规划、网络优化和工程设计提供了技术保障。 AbstractIt analyzes the coverage problems on TD-LTE network,focuses on network blind area,weak coverage,over coverage and overlay network. Around outdoor continuous coverage and indoor depth coverage, it introduces the methods of planning simu- lation,DT testing,CQT testing,customer investment,MR analysis,traffic statistics,summarizes TD-LTE network coverage problems accurate position approaches,focuses on the key technologies of grid level fine positioning,indoor and outdoor data distinguish,4G resident ratio analysis,to provide the technical support for the effective guidance of the late network planning, network optimization and engineering design. KeywordsTD-LTE;RSRP;SINR;Network coverage;Accuracy;Location;Evaluation method 0 前言 随着经济的快速发展和生活水平的快速提高,大 众对移动通信网络的依赖和要求也日益提高。其中, 网络覆盖是评价移动网络是否优良的重要指标 1-2 ,是 影响用户体验和业务感知的关键因素。据某省移动 公司 2015 年上半年统计数据分析(见图 1 ),在移动用 户网络投诉中,网络覆盖欠佳是导致用户投诉最主要 因素 3-4 1 TD-LTE 网络覆盖问题分析 按照移动信号有无和强弱,网络覆盖问题分为网 络盲区、网络弱覆盖、网络过覆盖 5 、网络重叠覆盖 6 通常,按照信号电平强度对覆盖问题进行分类识别。 a )网络盲区指移动信号电平强度低于网络最低 勇,李 浩,费 强,周云波 (中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080 Xu YongLi HaoFei QiangZhou Yunbo China Mobile Group Design Institute Co.Ltd.Beijing 100080China 1 某省移动公司 2015 年上半年用户投诉统计图 SIM 卡问题 0.7% 通话质量差 4.9% 网速慢 4.5% 无法被叫 13.6% 无法上网 13.2% 无信号 39.7% 信号不稳定 16.7% 信号弱 5.6% 质疑覆盖问题 1.0% Research on the Accurate Location of the TD-LTE Network Coverage Problem 无线通信 Radio Communication 勇,李 浩,费 强,周云波 TD-LTE 网络覆盖问题精确化定位评估方法研究 62

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2016/08/DTPT

——————————

收稿日期:2016-06-27

TD-LTE网络覆盖问题精确化定位评估方法研究

关键词:TD-LTE;RSRP;SINR;网络覆盖;精确化;问题定

位;评估方法

doi:10.16463/j.cnki.issn1007-3043.2016.08.013中图分类号:TN929.5

文献标识码:A

文章编号:1007-3043(2016)08-0062-04

摘 要:针对当前TD-LTE网络存在的覆盖问题进行分析,详细介绍了网络盲区、网络

弱覆盖、网络过覆盖、网络重叠覆盖等问题。从室外连续覆盖和室内深度覆盖2

个方面着手,详细介绍了规划仿真、DT测试、CQT测试、用户投资、MR数据分

析、话务数据统计等多种手段,归纳总结TD-LTE网络覆盖问题精确化定位评

估方法,并重点介绍了栅格级精细定位、室内外数据区分、4G驻留比分析等关

键技术,为有效指导后期网络规划、网络优化和工程设计提供了技术保障。

Abstract:It analyzes the coverage problems on TD-LTE network,focuses on network blind area,weak coverage,over coverage and

overlay network. Around outdoor continuous coverage and indoor depth coverage,it introduces the methods of planning simu-

lation,DT testing,CQT testing,customer investment,MR analysis,traffic statistics,summarizes TD-LTE network coverage

problems accurate position approaches,focuses on the key technologies of grid level fine positioning,indoor and outdoor data

distinguish,4G resident ratio analysis,to provide the technical support for the effective guidance of the late network planning,

network optimization and engineering design.

Keywords:TD-LTE;RSRP;SINR;Network coverage;Accuracy;Location;Evaluation method

0 前言

随着经济的快速发展和生活水平的快速提高,大

众对移动通信网络的依赖和要求也日益提高。其中,

网络覆盖是评价移动网络是否优良的重要指标[1-2],是

影响用户体验和业务感知的关键因素。据某省移动

公司 2015年上半年统计数据分析(见图 1),在移动用

户网络投诉中,网络覆盖欠佳是导致用户投诉最主要

因素[3-4]。

1 TD-LTE网络覆盖问题分析

按照移动信号有无和强弱,网络覆盖问题分为网络盲区、网络弱覆盖、网络过覆盖[5]、网络重叠覆盖[6]。

通常,按照信号电平强度对覆盖问题进行分类识别。

a)网络盲区指移动信号电平强度低于网络最低

许 勇,李 浩,费 强,周云波(中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080)Xu Yong,Li Hao,Fei Qiang,Zhou Yunbo(China Mobile Group Design Institute Co.,Ltd.,Beijing 100080,China)

图1 某省移动公司2015年上半年用户投诉统计图

SIM卡问题0.7% 通话质量差

4.9%网速慢4.5%无法被叫13.6%无法上网13.2%无信号

39.7%

信号不稳定16.7%

信号弱5.6%

质疑覆盖问题1.0%

Research on the AccurateLocation of the TD-LTE

Network Coverage Problem

无线通信Radio Communication

许 勇,李 浩,费 强,周云波TD-LTE网络覆盖问题精确化定位评估方法研究

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接入门限的区域[7],TD-LTE网络通常定义为RSRP≤-110 dBm的区域。

b)网络弱覆盖指移动信号平均电平强度低于某

一门限的区域[8]。不同场景,门限存在一定差异,城市

RSRP门限一般为-100 dBm,郊区 RSRP门限一般为

-103 dBm,农村RSRP门限一般为-107 dBm。

c)网络过覆盖指信号覆盖超过了规划设定的覆

盖范围[9],通常可以用规划的小区边缘RSRP>-90 dBm来衡量。

d)网络重叠覆盖指与服务小区的SINR相差小于

6 dB的小区数(含服务小区)大于3时所影响的区域[10]。

按照移动信号覆盖区域属性,网络覆盖问题分为

室外连续覆盖、室内深度覆盖。LTE网络特别是TD-LTE抗干扰能力相对较弱,而且TD-LTE在室外采用D频段(2.6 GHz)和F频段(1.9 GHz)的高频,如此高的频

段实现信号室外连续覆盖和室内深度覆盖的难度很

高。准确识别最迫切的问题区域是确保网络规划有效

性的关键,对打造TD-LTE精品网具有十分重要的意

义。

2 网络覆盖问题精确化定位方法

2.1 室外连续覆盖

室外覆盖问题包括覆盖盲区、弱覆盖、过覆盖、重

叠覆盖等。在实际网络建设中,面临着“网络问题精准

识别困难”:传统的“线”状路测、“点”状投诉上报无法

全面识别问题区域;现有话务价值热点评估无法区分

室内外话务。针对各类覆盖问题的特征,结合“面、线、

点”分析,灵活采用仿真、DT测试、用户投诉+CQT测

试、MR数据分析等多种方法进行综合分析评估,实现

问题精确化定位。

a)面覆盖问题定位:首先采用ANPOP、Atoll、CNP等规划仿真工具进行网络仿真[11],基站经纬度、天线挂

高、方位角等采用现网实际工参,尽可能模拟现网实际

网络覆盖情况,根据仿真结果定位网络中存在的面覆盖

问题。由于仿真与实际情况会存在一定偏差,后续需

针对仿真结果中存在的问题进行测试验证,从而准确

定位网络盲区、弱覆盖、过覆盖、重叠覆盖等问题[12-13]。

b)线覆盖问题定位:针对道路等线覆盖区域进行

网络DT测试,能较为精确快速地实现网络盲区及弱覆

盖定位。

c)点覆盖问题定位:由于点覆盖问题较为广泛,

采用单一方法无法全面识别问题。另外仿真工具存在

局限性,仿真结果与实际情况存在一定偏差,不适用于

点覆盖问题分析判断。故建议采用MR大数据分析方

法,同时结合用户投诉分析、CQT定点测试等多种手段

进行综合分析评估,实现覆盖问题精确定位。

2.2 室内深度覆盖

相比室外连续覆盖,深度覆盖的情况更为复杂。

经常会出现“拉网测试道路覆盖良好,但是 4G业务倒

流现象依然明显”等问题,如图2所示。

特别是在 4G发展初期,用户规模较小,数据采集

量少,采用用户投诉、网络测试等传统方法无法有效全

面地评估现有网络深度覆盖中存在的实际问题,需采

用创新方案,结合话单的4G驻留比、话统的互操作比,

更全面准确地发现深度弱覆盖区域[14-15]。结合现有业

务发展和网络建设实际情况,本文拟从 6个维度、分 2个阶段对网络存在的深度覆盖问题进行评估和精确化

定位。

阶段1:网络覆盖初步评估阶段。在此阶段,为了

有效全面地评估网络深度覆盖问题,拟采用仿真、投

诉、话统、MR、话单、测试等 6维评估法进行评估和定

位,如图 3所示。维度 1:通过规划仿真工具进行网络

仿真,其中密集城区可按照 20~30 dB穿透损耗,一般

城区可按照 10~20 dB穿透损耗考虑。通过系统仿真

结果,输出RSRP<-100 dBm弱覆盖区域。维度2:通过

用户投诉数据进行分析,将网络覆盖投诉问题点进行

地理化分布,输出投诉问题区域。维度3:通过对话务

统计数据进行分析,将4G与2G/3G互操作比大于10%的数据进行筛选,输出话统问题区域。维度 4:通过

MR数据分析,进行室内外数据区分,小区内测量点

RSRP<-105 dBm的占比大于 10%且MR测量点大于

10 000,则被判定为室内弱覆盖小区,输出MR室内弱

覆盖问题列表。维度 5:通过话单分析,针对 4G用户

在4G网络的驻留比小于85%的区域进行识别,输出话

单问题区域。维度 6:通过路测数据分析,将RSRP<

图2 某省移动拉网测试与4G时长驻留比对比图

RSRP>-100 dBm,SINR>-3 dB百

分比

/%0

20406080

100

百分

比/%

050

100

4G驻留时长占比

拉网测试覆盖优秀 业务回流严重94.06 96.79 85.78

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-100 dBm的弱覆盖区域进行分析。通常在无室分系

统情况下,室外弱覆盖区域,室内也存在弱覆盖问题,

输出路测弱覆盖区域。

阶段 2:测试确认精确化定位阶段。针对上一阶

段评估输出的问题清单列表,进行逐一测试确认。测

试的方法主要包括室外步行路测和室内遍历测试。室

外步行路测,主要通过手持测试终端围绕问题点进行

室外步行测试,同时软件打点记录测试路线、信号

RSRP、SINR等。室内遍历测试,主要指在问题楼宇中

各楼层的主要通道进行室内步测,尽量形成闭环路线,

并在移动过程中同步记录RSRP、SINR、PCI、上传下载

速率等。

3 精确化定位关键技术

在 TD-LTE网络覆盖问题精确化定位评估方法

中,为确保定位评估方法的有效实施,将涉及栅格级精

细定位、室内外数据区分、4G驻留比分析等关键技术。

3.1 栅格级精细定位

通过校正的传播模型、准确的特征库、科学的定位

方法、栅格级处理,实现精确的栅格级定位,流程如图

4所示。在建立特征库阶段,通过仿真工具对目标网

络覆盖区域进行覆盖电平预测,并按粒度将该区域栅

格化,获得所有小区落入每个栅格上的覆盖信号,排序

并筛选最强的n个小区信号,作为该栅格的信号特征,

所有栅格信号特征构成网络信号特征数据库。在特征

库与实测数据进行模式匹配阶段,网络侧收集的用户

周期上报的测量报告包含有多个小区的电平测量,可

以认为是这个测量信息的信号特征。用该特征在预先

构建的网络特征库中进行匹配搜索,网络信号特征库

特定栅格包含的小区和电平与用户实际上报测量信息

包含的小区和电平匹配度最大,则该栅格地理位置作

为定位结果。从而实现网络规划由传统的300×300小

区级到 50×50栅格级规划转变,提升网络定位规划精

度。

3.2 室内外数据区分

利用三点定位结合 S1信令信息,计算MR采样点

的经纬度,并通过移动性管理数据(RSRP、邻区信息、

切换频次等)的提取和特征匹配判断用户室内、室外属

性,流程如图5所示。

3.3 4G驻留比分析

4G驻留比分为时长驻留比和流量驻留比,其中时

长驻留比定义为驻留在 4G网络的时间与驻留在 2G/3G/4G网络的总时间比值,流量驻留比定义为驻留在

4G网络的流量与驻留在 2G/3G/4G网络的总流量比

值。由于4G网络用户速率高,流量驻留比不能客观反

映网络质量,时长驻留比更加精准地反映网络驻留能

力。另外,锁网终端和4G网络质量无关,在评估4G驻

留能力时剔除,由于会影响用户感知和 2G/3G网络负

荷,需进行单独考虑。通过开户列表、终端库和话单的

关键字段进行匹配,如表1所示。

通过关键字段匹配,评估流量/时长驻留比,从用

户侧和网络侧有效识别高倒流用户及高倒流区域的精

确化定位,如图6所示。

4 结束语

准确评估现网覆盖效果,精确发现需求场景,并针

对各类型场景进行建设是目前打造TD-LTE精品网面

①仿真:RSRP<-100 dBm

评估工作量

②投诉:弱覆盖投诉

③话统:互操作比>10%

④MR:RSRP室外<-100 dBm,室内<-113 dBm

⑤话单:驻留比<85%

⑥测试:RSRP室外<-100 dBm

评估精准度

图3 深度覆盖6维评估法示意图

匹配用户的具体位置点

特征库与实测数据进行模式匹配

现网长期实际数据校准特征库

建立特征库

利用测试数据进行传播模型校正

图4 栅格级精确化定位流程示意图

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临的迫切问题。好的评估方法不仅可以全面评估网络

覆盖问题,实现覆盖问题点精确化定位,为协同优化和

规划提供指导意见;也可以提升网络需求发现效率,最

大限度地减少人力资源消耗,对运营商长期网络建设

运营具有深远意义。

参考文献:

[1] 胡恒杰,朱强,孟繁丽,等 . TD-LTE组网策略研究[J].移动通信,

2010(5).[2] 肖清华,杨春德,张堃 . TD-LTE覆盖能力综合分析[J]. 邮电设计

技术,2012(1).[3] 林斌,蔡丹森 . TD-LTE无线网络规划设计[J]. 硅谷,2011(8).[4] 吕骥,练成栋 . LTE的规划和应用[J]. 电信科学,2010,26(1).[5] 宋玮,凌璁 . TD-LTE无线网络覆盖特性及链路预算研究[J]. 通

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[6] 徐啸涛,梁方英,胡蕊莉 . LTE系统中自动化测试的设计和实现

[J]. 电信工程技术与标准化,2013(4).[7] 何珂,全涛,赵晋,等 . 基于MR数据的LTE网络射频精细优化的

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[J]. 电信工程技术与标准化,2010(11).[9] 孙灵芝 . LTE系统中MAC层调度与HARQ的研究[D]. 北京:北京

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通信,2015(1).[15]田桂宾,王懿华,杨辉 . TD-LTE中 2阵元与 8阵元天线提升室内

深度覆盖的研究[J]. 电信技术,2013(3).

表1 开户列表、终端库和话单的关键字段表

图6 用户及网络侧高倒流评估结果示意图

2G/3G低价值用户

2G/3G高价值用户

4G锁网用户

4G倒流用户

4G only用户

用户侧

倒流原因识别

不同用户2G网络产生流量、时长

不同用户3G网络产生流量、时长

不同用户4G网络产生流量、时长

栅格级、整网级

网络侧

日-时-分 位置区域码(2G/3G/4G) 小区标识 网络类型 国际移动设备码 国际移动用户识别码 上行流量 下行流量 数据业务持续时间

图5 室内室外用户数据区分流程示意图

室外用户

室内稳定用户(占用宏站)

室内稳定用户(占用宏站,有室分)

室内稳定用户(占用室分)

区分出以下场景来识别室内外用户

信令模型

用户行为规律分析法通过用户的空间移动轨迹,借助概率统计的方法,来确定用户的室内外属性

室内外场景算法

地理位置标签

地理位置定位

数据解析

关联解析

数据采集

数据采集

MR数据/GN数据

S1-MME&S1- U口原始信令数据

遍历小区

长期用户行为

概率统计

++室内外场景标签

字段关联

XDR

作者简介:

许勇,工程师,学士,主要从事移动通信网络的规划与设计工作;李浩,助理工程师,硕

士,主要从事移动通信网络的规划与设计工作;费强,助理工程师,硕士,主要从事通信

设备检测和移动网络规划设计工作;周云波,工程师,学士,主要从事TD-LTE网络的

规划与设计工作。

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