LTE网络关键性能指标分析

卢 星

(山西经济管理干部学院 电子信息工程系，山西 太原 030024)



LTE网络关键性能指标分析

卢 星

(山西经济管理干部学院 电子信息工程系，山西 太原 030024)

随着现代网络技术的不断发展以及LTE商用网络的快速建设，LTE无线网络关键性能指标的优化变得尤为重要。2014年以来，我国的4G网络得以发展，如何高效完成4G网络建设成为推动我国移动通信网络技术发展的重要内容。因此，本文将LTE无线网络关键性能指标的优化作为研究对象，并针对相应性能指标进行分析，推动4G网络的进一步发展。

LTE；无线网络；性能指标；优化

随着移动互联网通信系统的快速发展，3GPP LTE项目被认为是“准4G”技术，已经逐渐成为目前移动通信发展的必然趋势。国外对于LTE的建设时间较早，已经形成多个商用系统，然而国内三个移动通信运营商也已经获得LTE牌照，LTE商用大规模开展。LTE采用OPDM以及MTMO技术作为其无线网络的演进的唯一标准，能够有效的提升性能。因此，本文针对关键性能指标进行研究具有一定的现实意义。

1 4G概念

4G为第四代移动电话行动通信标准，主要指的是第四代移动通信技术，外文缩写为：4G。基于严格意义方面进行分析，LTE只有3.9G，尽管一直被宣传为4G无线标准，但并未得到实际的认可，只有具备升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对于4G的要求。4G主要是集中于3G与WLAN与一体，能够实现数据之间的快速传输，保证高质量的音频以及视频的提供。4G能够以100 Mbps以上的速度进行下载，明显的优越于现代家用宽带，是家用宽带ADSL(4兆)的25倍速度，由此可见4G的优越性。

2 LTE网络架构

LTE网络架构采用由eNB所构成的单层架构模式，这一种结构模式具备一定的优点，能够简化网络结构、减小延迟，满足了低时延、低复杂度以及低成本的相应要求。与3G的接入网络相比，LTE有效的减少了无线网络控制器的相应节点。LTE网络架构也可以被称之为E-UTRAN架构，该架构主要由eNB所构成。eNB不仅具备原3G网络中的相应功能，还能够完成无线网络控制器的大部分功能，其中包括物理层、MAC层、无线资源控制协议(RRC)、调度、接入控制以及承载控制等内容。由于LTE无线网络架构方面与当前2G/3G网络架构在无线测存方面存在一定差异。因此，本文将LTE无线网络关键性能指标分为网络接入类、网络保持类、传输完整类以及资源负荷类指标。同时，LTE网络机构如图1所示。

图1 LTE网络架构

3 LTE无线网络关键性能指标优化

3.1 网络接入类

3.1.1 无线资源控制协议连接类指标

无线资源控制协议连接是UE与E-UTRAN之间实现信令连接承载，充分体现了E-UTRAN对于UE的接纳能力，同时也是NAS层面业务访问的前提环节。无线资源控制协议在建立连接的过程中，其中包含两个方面的内容，第一与业务相关的范围内的无线资源控制协议连接建立过程；第二是与业务无关的无线资源控制协议的连接建立过程，具体包括位置更新、系统空间小区重选以及注册等方面。在LTE中，无线资源控制协议指标当中主要包括：无线资源控制协议建立成功率、连接重建成功率、平均建立时长以及连接数指标[1〗。

3.1.2 E-RAB连接类指标

E-RAB建立成功率主要通过E-RAB建立成功个数以及E-RAB建立请求个数之间的比进行表示。E-RAB建立请求可以通过E-RAB建立，在初始上下文建立请求消息中含有E-RAB to Be Setup List IE，也可以进行E-RAB建立。由于E-RAB信令在建立的过程中需要通过E-RAB进行体现，为了更好的满足业务处理层面的无线侧接入状况，需要具体的统计E-RAB的个数，并不是统计E-RAB信令消息的次数。

3.2 网络保持类

针对网络保持类指标的优化，主要是考察业务在建立完成之后具体保持性能，其中主要包括的内容为掉话率。无线系统的实际掉话率主要是通过E-RAB的异常释放得以体现，在掉话发生之后，系统能够通过两种信令过程在无线侧方面发出E-RAB释放请求。并且对于E-RAB释放和初始上下文释放请求，均匀分布为eNodeB发起的E-RAB流程释放以及MME发起的E-RAB释放流程。在进行4G网络建设的过程中，应该充分的重视网络保持类指标的优化与完善，保证4G网络稳定性能的提升。

其中业务方面的掉话率=业务掉话次数/业务释放次数×100%，每一个业务种类对应一个子语测量。

3.3 传输完整类

传输完整类指标的研究，对于LTE无线网络的优化具有重要作用。传输完整类指标的研究主要包括LTE数据丢包率指标和业务量的统计指标。LTE中由于空口协议栈与WCDMA的不同，主要统计PDCP层SDU丢包率。对于数据丢包率指标的研究反映了LTE无线结构方面信号传输的实际质量，影响系统方面的具体切换、工控以及接纳等方面的性能。主要是检测网络覆盖范围不充分的情况下，体现网络干扰的实际状况。对LTE这一类指标的研究，能够充分的反应4G网络覆盖情况以及网络接入情况。这就要求对该项要求进行及时检测，保证网络实时阶段传输过程中的完整性，优化网络性能[2〗。

LTE无线网络在进行业务量主要同层面是基于以太网端口MAC层面PDU字节数、S1接口GTP-U层SDU字节数和空口PDCP层SDU的字节数。对于业务量具体的统计指标以及传输完整性进行分析，对于掌握用户在实际使用过程中的业务情况能够及时了解[3〗。

3.4 资源负荷类

资源负荷类指标反映了资源配置方面的合理性以及用户业务接入对于资源的使用情况，是网络资源在进行调整以及扩容的必要依据。E-UTRAN方面的资源负荷类的指标主要包括系统最大/平均负荷、小区最大/平均发射功率、PDCCH CCE占用率、RACH平均占用数量以及PRB占用率。LTE E-UTRAN侧仅包括eNodeB网元，用于统计最大/平均负荷；LTE系统方面支持一个子帧内传输多个调度消息，保证每一个消息都独立承载PDCCH上。用以对下行PDCCH CCE平均占用率以及下行PDCCH的资源负荷情况；LTE的随机接入过程中分为基于竞争层面的随机接入过程以及无竞争的随机接入过程，统计RACH的平均占用数。

4 结束语

综上所述，本文针对目前4G网络概念以及LTE网络进行分析，并基于已有的2G/3G网络关键性能指标架构，提出网络接入类、网络保持类、传输完整类以及资源负荷类等相应LTE发展层面的关键性能指标，并针对相应的指标的优化进行分析，为4G网络的发展奠定理论基础，推动运营商对于网络的进一步优化。

[1] 林雁晖.TD-LTE无线网络规划与设计[D〗.广州：华南理工大学，2014.

[2] 朱裔晗.基于TD-LTE蜂窝网络的覆盖规划及性能研究[D〗.银川：宁夏大学，2014.

[3] 吕晨光.TD-LTE无线网络规划研究[D〗.北京：北京邮电大学，2012.

The Analysis of Key Indicators for LTE Network

Lu Xing

(DepartmentofElectronicInformationEngineering,ShanxiInstituteofEconomicManagement,TaiyuanShanxi030024,China)

With the continuous development of modern network technology and the rapid construction of LTE commercial network, the optimization of the key performance index of LTE wireless network becomes very important. Taking the optimization of the key performance index of LTE wireless network as the research object, this paper analyzes the corresponding performance index, which can promote the further development of 4G network.

LTE; wireless network; performance index; optimization

2015-07-06

卢 星(1984- )，男，山西太原人，硕士研究生，助教，研究方向无线通信、嵌入式方向。

1674- 4578(2015)04- 0070- 01

TN929.5

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