基于大數(shù)據(jù)的無線移動網(wǎng)絡(luò)鄰區(qū)優(yōu)化

張興玉

中郵建技術(shù)有限公司

0 引言

隨著在網(wǎng)絡(luò)中不斷地進行工程建設(shè)、割接等網(wǎng)絡(luò)操作，不可避免的會帶來一些小區(qū)的鄰區(qū)關(guān)系出現(xiàn)漏加、單向、多加等現(xiàn)象。另外，日常優(yōu)化過程中對天線的調(diào)整也會帶來鄰區(qū)關(guān)系的變化。所以鄰區(qū)優(yōu)化工作一直是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中一個必不可少的部分。通常對鄰區(qū)的優(yōu)化主要通過測試分析、后臺性能分析、地理化觀察分析以及鄰區(qū)自動優(yōu)化工具等方式來進行。主要優(yōu)化內(nèi)容包括：漏配鄰區(qū)、單向鄰區(qū)、多配或少配鄰區(qū)、鄰區(qū)外部數(shù)據(jù)配置錯誤等。L T E網(wǎng)絡(luò)是快速硬切換網(wǎng)絡(luò)，合理的鄰區(qū)關(guān)系對網(wǎng)絡(luò)來說非常重要。鄰區(qū)關(guān)系過少，會造成大量掉話；鄰區(qū)關(guān)系過多，會導(dǎo)致測量報告的精確度降低。因此定期進行鄰區(qū)關(guān)系優(yōu)化是十分必要的。

4G相對2/3G能夠提供基于大數(shù)據(jù)采集的ANR功能，ANR功能可以自動采集E-UTRAN系統(tǒng)內(nèi)，以及E-UTRAN與UTRAN，E-UTRAN與GERAN異系統(tǒng)鄰區(qū)關(guān)系數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)準確度很高，為鄰區(qū)優(yōu)化提供了可靠的數(shù)據(jù)參考。受控ANR通過對采集到的海量數(shù)據(jù)進行人工甄別篩選，剔除偽基站數(shù)據(jù)，人工甄別排除越區(qū)信號等有害鄰區(qū)，實現(xiàn)未定義鄰區(qū)的精確添加，相對2/3G時代的人工規(guī)劃，大大提升優(yōu)化效率，降低網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)復(fù)雜度，節(jié)約運維成本。

受控ANR的數(shù)據(jù)采集是根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)的“無對應(yīng)的鄰區(qū)關(guān)系導(dǎo)致無法發(fā)起同頻/異頻/異系統(tǒng)切換過程的次數(shù)”，開啟系統(tǒng)內(nèi)受控ANR功能。

受控ANR開啟方法：（這里僅列出各廠家通用參數(shù)）

表1 三種鄰區(qū)規(guī)劃方法效率對比

第一步：設(shè)置ANR公共參數(shù)。將ANR優(yōu)化模式設(shè)為受控模式，上報需要處理的鄰區(qū)給維護臺，需要維護人員手工確認才會進行鄰區(qū)關(guān)系更新（注意：外部小區(qū)不受控）；將事件ANR模式設(shè)為BASED_NCL（基于NCL Neighbor Cell List），避免VoLTE用戶反復(fù)進行ANR測量，造成QCI1丟包率惡化；將ANR受控模式下切換策略設(shè)為FORBID_HO（禁止切換），避免切換至質(zhì)差小區(qū)造成切換成功率惡化；將CA UE選擇模式設(shè)為ANR_UE_CAP，允許CA終端進行ANR測量。

第二步：設(shè)置添加/刪除鄰區(qū)相應(yīng)參數(shù)。（以下是建議值，可按需自行調(diào)整）

鄰區(qū)上報數(shù)據(jù)采集時間：建議以n×24小時為周期；

鄰區(qū)采集電平準入門限：與現(xiàn)網(wǎng)切換電平門限一致；

鄰區(qū)刪除門限：與現(xiàn)網(wǎng)切換電平門限一致。

第三步：添加外部小區(qū)PLMN黑名單?，F(xiàn)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)多起異常終端ReportCGI中PLMN/CGI/TAC全0的問題，可通過此參數(shù)進行規(guī)避。

第四步（可選）：設(shè)置頻點級ANR指示。

如果現(xiàn)場存在不需要添加某個頻點為鄰區(qū)的場景，例如高鐵場景、室分高層小區(qū)場景、多載波組網(wǎng)場景等，需要執(zhí)行這一步。

應(yīng)用舉例：在高鐵專網(wǎng)場景下（公專網(wǎng)異頻），如果公網(wǎng)小區(qū)要開啟ANR，且添加了高鐵的異頻頻點（開啟高速用戶遷回時需要配置），需要設(shè)置不允許ANR自動添加高鐵的異頻鄰區(qū)，防止公網(wǎng)用戶切入專網(wǎng)造成擁塞。

數(shù)據(jù)采集實例：以系統(tǒng)內(nèi)為例，開啟ANR開關(guān)，跟蹤n×24小時統(tǒng)計，能夠統(tǒng)計到未添加鄰區(qū)關(guān)系的小區(qū)測量次數(shù)，結(jié)合測量次數(shù)和小區(qū)間距，判斷是否添加，注意避開高鐵小區(qū)。查詢外部小區(qū)，可以找到ANR自動添加的外部小區(qū)，ANR標識為“是”，且小區(qū)名稱一般是空。經(jīng)驗證核對ANR添加的外部鄰區(qū)頻點、PCI、TAC與現(xiàn)網(wǎng)一致。

圖2 系統(tǒng)內(nèi)受控ANR數(shù)據(jù)采集實例

1 鄰區(qū)漏配的發(fā)現(xiàn)和處理

根據(jù)4G協(xié)議中規(guī)定的終端規(guī)范，UE在檢測到信號更強的PCI時，由于鄰區(qū)漏配，又沒有開啟ANR功能，UE始終上報MR消息，eNodeB不會發(fā)RRC_COON_RECFG給UE，UE不能正常切換。利用大數(shù)據(jù)平臺收集終端上報的MR消息，對滿足切換條件的漏配鄰區(qū)數(shù)據(jù)進行檢測和優(yōu)化處理。

根據(jù)對網(wǎng)管counter統(tǒng)計到的“無對應(yīng)的、區(qū)關(guān)系導(dǎo)致無法發(fā)起同頻/異頻切換過程的次數(shù)”＞500,且其中切換成功率低于98%的情況，開啟受控ANR。實際實施過程中，各地市上報的統(tǒng)計漏配鄰區(qū)數(shù)據(jù)舉例如下：

表2 各地市統(tǒng)計到的漏配鄰區(qū)統(tǒng)計示例

1.1 同頻漏配鄰區(qū)的分析

開啟受控ANR功能后跟蹤72小時，共收集到未定義鄰區(qū)數(shù)據(jù)120萬條，篩選其中測量次數(shù)大于500的同頻鄰區(qū)信息，按照距離人工審核，城區(qū)距離小于1公里，郊區(qū)距離小于3公里的同頻鄰區(qū)，經(jīng)緯度錯誤、越區(qū)覆蓋、疑似偽基站等分析結(jié)果，甄別分類如下：

表3 各類同頻鄰區(qū)問題分析判別結(jié)果舉例

占比最高的前三種是郊區(qū)距離大于3公里、城區(qū)距離小于1公里、郊區(qū)距離小于3公里的鄰區(qū)。占比最高的郊區(qū)距離大于3公里，鄰區(qū)占比達到5 4.4%。

圖3 同頻鄰區(qū)甄別分類

1.2 同頻鄰區(qū)優(yōu)化效果

累計添加2669個同頻鄰區(qū)后，有1590個小區(qū)提升明顯，“總切換成功率”從99.32%提升至99.47%，“同頻切換成功率”從99.35%提升至99.50%，“無對應(yīng)的鄰區(qū)關(guān)系導(dǎo)致無法發(fā)起同頻切換過程的次數(shù)”從556.6萬次下降至287.2萬次，“同頻切換次數(shù)從2825.7萬次下降至2493.8萬次”。另外，2月18日添加同頻鄰區(qū)并跟蹤3天指標，切換成功率未明顯抬升，發(fā)現(xiàn)存在TOP小區(qū)，刪除了461條高失敗的同頻鄰區(qū)（兩兩鄰區(qū)對成功率小于90%），指標回升。

表4 同頻鄰區(qū)優(yōu)化效果

圖4 同頻切換成功率變化趨勢

1.3 異頻漏配鄰區(qū)的分析

開啟ANR功能后跟蹤72小時，共收集到未定義鄰區(qū)數(shù)據(jù)83萬條，提取了測量次數(shù)大于500的同頻鄰區(qū)信息，城區(qū)距離小區(qū)0.5公里，郊區(qū)距離小于2公里的同頻鄰區(qū)等，甄別分類如下：

表5 各類異頻鄰區(qū)問題分析判別結(jié)果舉例

偽基站或索引不到 140鄰區(qū)距離小于0.5公里 121鄰區(qū)數(shù)目過多且測量上報次數(shù)低于1000 114異頻點切換策略暫不添加 109本站鄰區(qū)或共站址 15源小區(qū)經(jīng)緯度錯誤 15鄰區(qū)經(jīng)緯度錯誤 9目標小區(qū)工參經(jīng)緯度存在偏差 8合計 5607

占比最高的前三種是城區(qū)距離大于0.5公里、郊區(qū)距離大于2公里、目標小區(qū)是高鐵小區(qū)。占比最高的城區(qū)距離大于0.5公里，鄰區(qū)占比達到6 2.1%。

圖5 異頻鄰區(qū)甄別分類

為優(yōu)化異頻測量策略（基于鄰區(qū)數(shù)過多，以及部分終端測量頻點能力不超過6個），省內(nèi)要求異頻測量鄰區(qū)頻點不多于5個，共計添加異頻鄰區(qū)舉例如下：

表6 同頻鄰區(qū)按頻點分類

1.4 異頻鄰區(qū)優(yōu)化效果

使用受控ANR分析方式，累計添加同頻鄰區(qū)后，跟蹤指標變化情況，添加了同頻鄰區(qū)的349個小區(qū)中，有235個小區(qū)同頻切換成功率提升明顯。無對應(yīng)的鄰區(qū)關(guān)系導(dǎo)致無法發(fā)起異頻切換過程的次數(shù)，從日均82.9萬次下降至47.1萬次，日均異頻切換次數(shù)維持在417萬次左右，日均異頻切換成功率從99.48%提升至99.63%。

表7 異頻鄰區(qū)優(yōu)化效果

圖6 異頻切換成功率變化趨勢

2 分析經(jīng)緯度錯誤和越區(qū)覆蓋

收集到的漏配鄰區(qū)數(shù)據(jù)，由于是直接讀取終端的上報消息，數(shù)據(jù)準確度很高。通過地理化呈現(xiàn)，可以推斷出本小區(qū)的覆蓋距離，從而發(fā)現(xiàn)是否越區(qū)覆蓋。

對于規(guī)劃經(jīng)緯度錯誤導(dǎo)致鄰區(qū)配錯的基站，本小區(qū)與周邊小區(qū)切換次數(shù)會很少，開啟測量上報后會統(tǒng)計到大量的漏配鄰區(qū)，通過漏配鄰區(qū)的地理化呈現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)緯度錯誤問題，并大致推斷出基站實際位置所在區(qū)域。

考慮到系統(tǒng)自動采集但對典型問題如偽基站數(shù)據(jù)、經(jīng)緯度錯誤等是不能自動發(fā)現(xiàn)處理的，對鄰區(qū)漏配和規(guī)劃經(jīng)緯度錯誤兩種情況，均需要人工甄別判斷，這是自動ANR和人工分析方式無法實現(xiàn)的功能。

2.1 基站經(jīng)緯度錯誤

由于4G基站的覆蓋距離多集中在3公里范圍內(nèi)（城區(qū)1公里，郊區(qū)3公里），對收集上報的漏配鄰區(qū)，計算與本基站平均距離，對平均鄰區(qū)距離超過8公里，且鄰區(qū)分布較集中的情況，判斷源小區(qū)可能經(jīng)緯度錯誤。對發(fā)現(xiàn)的經(jīng)緯度錯誤基站，發(fā)給地市維護人員核查確認，證實其中5個站工參經(jīng)緯度錯誤，3個站屬于越區(qū)覆蓋較嚴重，對經(jīng)緯度錯誤基站完善了鄰區(qū)并更新了工參，越區(qū)覆蓋的小區(qū)主要分布在山區(qū)，地市后續(xù)會現(xiàn)場調(diào)整，控制越區(qū)覆蓋。

表8 分析出的經(jīng)緯度錯誤基站示例

圖7 源小區(qū)經(jīng)緯度錯誤示意圖

2.2 越區(qū)覆蓋小區(qū)

與經(jīng)緯度錯誤小區(qū)分析方法類似，分析漏配鄰區(qū)與本小區(qū)站間距大于4-6公里的，判斷本小區(qū)或鄰小區(qū)越區(qū)覆蓋，一般還要收集本基站和鄰基站的實際站高、天饋下傾角等從而分析越區(qū)覆蓋原因，發(fā)給地市進行現(xiàn)場勘查整改。大數(shù)據(jù)平臺發(fā)現(xiàn)的越區(qū)覆蓋小區(qū)，舉例如下：

表9 分析出的越區(qū)覆蓋鄰區(qū)示例

圖8 越區(qū)覆蓋小區(qū)示意圖

3 偽基站的發(fā)現(xiàn)和處理

現(xiàn)網(wǎng)對4G偽基站缺乏有效的分析發(fā)現(xiàn)手段，通常是測試分析發(fā)現(xiàn)。利用大數(shù)據(jù)平臺分析漏配鄰區(qū)數(shù)據(jù)可以輔助發(fā)現(xiàn)，具體實施過程，可以篩選出現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)索引不到的eNBID-cellD，對不符合現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃原則的（如eNodeBID是個位數(shù)的），判斷其屬于非本網(wǎng)絡(luò)合法設(shè)備如偽基站的可能性較高，數(shù)據(jù)分析定位后，去現(xiàn)場掃頻排查定位。疑似偽基站數(shù)據(jù)舉例如下：

表10 分析出的偽基站數(shù)據(jù)示例

4 結(jié)論

利用受控ANR功能采集測量上報未定義鄰區(qū)海量數(shù)據(jù)后，通過分析計算操作，精確定位現(xiàn)網(wǎng)的鄰區(qū)漏配、疑似偽基站、越區(qū)覆蓋等問題，有效提升切換成功率，為無線網(wǎng)絡(luò)鄰區(qū)優(yōu)化提供精確數(shù)據(jù)依據(jù)，并輔助定位解決網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的越區(qū)覆蓋、規(guī)劃經(jīng)緯度錯誤、偽基站等問題。