LTE无线网络优化要点及方法

中国联通网络技术研究院2019年12月LTE无线网络优化要点及方法龙青良一.LTE无线网络优化特点二.LTE优化流程及要点三.LTE优化方法及案例提纲2250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字3LTE与UMTS网络优化对比•LTE与UMTS优化思想想通，同样关注网络的覆盖、容量、质量等情况，通过覆盖调整，干扰调整，参数调整，故障处理等各种网络优化手段达到网络动态平衡，提升网络质量，保证用户感知；基本思想•LTE与UMTS网络结构不同、采用的技术不同，导致系统优化过程中接入、切换等各种流程涉及的参数不同；同时，LTE系统的干扰和UMTS系统的干扰来源也有较大不同，需要通过不同手段规避；主要差异•目前LTE的网络优化方法和参数主要来自前期的研究成果和试验网的一些经验总结，后续还需继续加强对网络优化技术的研究，和新工具、新方法的探索。后续探索250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字4网络结构的差异eNBMME/S-GWMME/S-GWeNBeNBS1S1S1S1X2X2X2E-UTRANLTEMSC/SGSN/GGSNRNCRNCNodeBNodeBNodeBNodeBUMTSIubIubLTE功能扁平化，去掉RNC的物理实体，把部分功能下移到eNodeB，以减少时延，增强调度能力。采用全IP技术，继续实行用户面和控制面分离，部分功能上移到核心网，以加强移动交换管理。网络结构的差异将带来网络规划与优化的差异E-UTRAN中只有eNodeB一个网元，具有WCDMA中NodeB全部功能和RNC大部分功能无线资源管理：即实现无线承载控制、无线接入控制和连接移动性控制，调度等IP头压缩和数据加密为UE选择MME将用户面数据路由到S-GW调度和发送寻呼消息调度和发送广播消息测量控制和测量报告S1接口类似于WCDMA系统中的Iu接口X2接口类似于WCDMA系统中的Iur接口4250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字关键技术的区别项目UMTSUMTS_HSDPALTE带宽5MHz5MHz1.4MHz……20MHz传输技术CDMACDMAOFDMA切换软切换硬切换硬切换功控YesNo上行功控支持MIMO?不支持支持支持容量资源#ofCarriers#ofCarriers#ofRBs支持AMC?不支持支持支持UE最大功率24dBm24dBm23dBm关键技术的不同导致覆盖、容量、互操作、干扰控制规划优化不同5下行多址接入技术OFDMA6OFDMA的优点频谱分配方式灵活，能适应1.4MHz~20MHz的带宽范围配置。由于OFDM子载波间正交复用，不需要保护带，频谱利用率高；合理配置循环前缀CP，能有效克服无线环境中多径干扰引起的ISI，保证小区内用户间的相互正交，改善小区边缘的覆盖；支持频率维度的链路自适应和调度，对抗信道的频率选择性衰落，获得多用户分集增益，提高系统性能；子载波带宽在15KHz的数量级，每个子载波经历的是频谱的平坦衰落，使得接收机的均衡容易实现；OFDM容易和MIMO技术相结合。CDMA多载波频谱不重叠，需要留有保护带OFDMA子载波频谱重叠，频谱利用率高在时频域上的多用户分布（下行）OFDMA的缺点对时域和频域的同步要求高。OFDM技术利用各子载波间严格的正交性来区分子信道，频率偏移和相位噪声会使子载波间正交性恶化，仅仅1%的频偏会使信噪比下降30dB；OFDM的峰均功率比PAPR高，对功放的线性度和动态范围要求很高。小区间干扰严重。FreqFreqF1F2F3F4F5F6F7F1F2F3F4F5F6F7Sub-carriersTTI:1msFrequencyTimeSystemBandwidthSub-band：12Sub-carriersUser1User2User3Sub-carriersTTI:1msFrequencyTimeSystemBandwidthSub-band：12Sub-carriersUser1User2User3User1User2User3250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字区分小区方法不同UMTS下行采用PSC来区分小区而LTE下行使用PCI来区分小区Cell1Cell2RB1RB2PhysicalCellIdentity1PhysicalCellIdentity2Cell1Cell2OVSFCode1OVSFCode2PrimaryScramblingcode1PrimaryScramblingcode2User1DataUser2DataUser3DataUsernDataChannelCode(OVSF)ScramblingcodeSignalcombineUMTSDLDatatransmissionxxxSub-carriersSub-frameFrequencyTimeTimefrequencyresourceforUser1TimefrequencyresourceforUser2TimefrequencyresourceforUser3SystemBandwidthUMTSLTE7250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字物理小区识别-PCI物理小区标识（PhysicalCellIdentities，PCI）是无线小区必须配置的参数：eNodeB的PCI用于终端区分不同的eNodeB小区。共有504个物理层小区标识。分成168个物理层小区标识组，每个组包含3个唯一的标识。PCI和RS的位置有一定的映射关系:PCI=0，其小区CRS起点为第一个OFDM符号；相同PCI的小区，其RS位置一定相同，在同频情况下会产生干扰；PCI不同，也不一定能完全保证RS位置不同，在同频的情况下，如果两天线端口两个小区PCI模3相等，这两个小区之间的RS位置也是相同的，同样会产生严重的干扰，导致SINR急剧下降。规划优化建议：PCI规划优化要结合频率、RS位置、小区位置关系和邻区关系等统一考虑，才能取得合理的结果。在PCI规划和优化中应满足：避免冲突：在复用区域内的PCI是唯一的；避免混淆：不能存在具有相同PCI的邻区。8250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字影响网络性能因素的区别WCDMALTE性能码字、终端类型、无线环境控制信道配置、MIMO模式、终端类型、带宽、无线环境资源码资源、功率资源、CE资源等RB数覆盖RSCP、EcIoRSRP、SINR干扰小区内干扰、小区间干扰小区间干扰9250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字LTE终端测量量的区别CRSRSRP参考信号接收功率。是在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收到的信号功率的平均值；覆盖电平的衡量指标；CPICHRSCP主CPICH上测量得到的码片接收功率；以终端的天线端口为参考点，如果终端使用的是接收分集，则上报的值不低于每个独立接收天线对应的RSCP的值；UTRACarrierRSSI接收带宽功率；带宽内的热噪声以及接收机产生的噪声；以终端的天线端口为参考点，如果终端使用的是接收分集，则上报的值不低于每个独立接收天线对应的RSSI的值；CPICHEc/No每码片接收能量与带宽内功率密度的比值；带宽内的热噪声以及接收机产生的噪声；以终端的天线端口为参考点，如果终端使用的是接收分集，则上报的值不低于每个独立接收天线对应的RSCP的值；E-UTRACarrierRSSIE-UTRA载波接收信号强度指示；终端接收到的总接收带宽功率，包括公共信道的服务小区和非服务小区、邻道干扰、热噪声；RSRQ参考信号接收质量，N×RSRP/(E-UTRAcarrierRSSI)；含义是一个OFDM符号上RS的平均功率与符号总功率的比值。类似于WCDMA的CPICHEc/No。SINR参考信号接收质量；针对携带RS的RE进行计算：下行RS的SINR=RS接收功率/（干扰功率+噪声功率）RSRQ和SINR的区别与联系频宽不同。分母不同。精度不同，计算量不同。物理含义类似。10250,190,0160,160,160236,229,206241,212,175224,142,121204,0,015,75,105主色系辅色系000,000,000255,255,255文字无线网络规划指标区域类型公共参考信号覆盖场强覆盖率小区边缘速率小区平均吞吐率RSRPRS-SINRdBmdBMbpsMbps密集城区≥-100≥-590%DL/UL:4/1DL/UL:35/25一般城区≥-100≥-590%DL/UL:4/1DL/UL:35/25旅游景区≥-105≥-590%DL/UL:4/1DL/UL:30/20机场高速、高铁（车内）≥-110≥-590%DL/UL:2/0.512DL/UL:25/15区域类型公共参考信号覆盖场强覆盖率小区边缘速率小区平均吞吐率RSRPRS-SINRdBmdBMbpsMbps密集城区≥-105≥-590%DL/UL:1/0.128DL/UL:18/10一般城区≥-105≥-590%DL/UL:1/0.128DL/UL:18/10旅游景区≥-110≥-590%DL/UL:1/0.128DL/UL:18/10注：1）表格中数据均为20MHz系统带宽，50%网络负荷情况下的标准。2）除高铁场景、机场高速外，RSRP和RS-SINR指室外测量值。3）分公司可根据用户感知、场景的重要程度以及后续网络调整、优化难度，适当提高覆盖指标。FDDLTETDLTE11LTE与UMTS优化方向对比12UMTS•覆盖能力取决于网络负荷,有明显的呼吸效应•容量受干扰影响•干扰包括小区内和小区间干扰•支持软切换,对交叉覆盖区域有一定要求•覆盖,容量,干扰相互关联LTE•覆盖能力取决于网络负荷,无明显的呼吸效应，覆盖要求受业务边缘速率影响•SINR是决定吞吐率的主要因素•干扰主要是小区间干扰•以控制干扰为导向•重叠覆盖能确保强的RSRP，但导致吞吐率明显下降•对于LTE,峰值速率要求SINR达到25dB以上,12dB时的速率不及峰值的一半LTE与UMTS优化手段对比13•DT与CQT•覆盖评估•性能评估：接入、切换、掉话、平均吞吐量•不同点：指标名称、取值有差异•参数规划与优化•覆盖•接入、切换、系统算法•不同点：参数的规划、优化原则有所不同，LTE涉及的参数更多现有3G的思路、技术手段仍可借鉴•SON•PCI自配置•自动邻区关系（ANR）•移动负载均衡优化（MLB）•移动鲁棒性优化(MRO)•覆盖与容量优化（CCO）•MDT（最小化路测）•利用MDT数据进行覆盖评估与优化、移动性优化•终端上报的信息：位置信息，覆盖信息RSRP等LTE新增的网优技