4G网络“智慧DT”应用研究
2017-02-21陈百鹏李建光
陈百鹏+++李建光
摘 要：本课题专注于针对4G网络研究一种新的路测方法：“智慧DT”，主要的思路为：通过触发商用终端上报精准地理位置的信号测量报告（MR），然后针对海量的MR数据进行收集、存储、处理及分析；以替代大部分的传统路测，完整呈现室外用户使用感知，更加高效精准的实现网络问题定位、准确评估无线网络性能质量及覆盖效果，从而实现低成本运营、快速改善网络覆盖问题。
关键词：4G网络；“智慧DT”；深度覆盖评估；低成本运营
1 概述
1.1 原理介绍
4G网络智慧DT主要以3GPP协议MDT（Minimization of Drive Tests）技术为理论基础，标准的MDT需要核心网支持用户鉴权，并且需要与终端用户签约，这大大制约了这一技术的应用。本创新专题应用去敏化的无依赖MDT技术，实现智慧DT功能。
网元功能说明：
UE：UE可以是现网商用终端，负责测量和收集测量数据，并向eNodeB上报测量报告。
eNodeB：在智慧DT中负责任务控制、UE选择、向UE下发配置参数、收集UE测试数据，并将测量数据上报给数据存储服务器DS。
DS：即数据存储服务器Data Server，负责接收和存储来自eNodeB的测量数据。
专业网管：用于设备操作、维护，在智慧DT中用于订阅参数配置与订阅任务下发。
网优平台：即数据分析的终端，可以是服务器，也可以是单机PC端。
1.2 机制与流程
精准位置MR上报方式按照终端状态分为两种，一种为业务连接态上报方式，一种为空闭态上报方式。上报内容包括：时间戳，经纬度，服务小区PCI、RSRP、RSRQ，邻小区PCI、RSRP、RSRQ。
（1）UE连接态下的测量及上报机制：周期性实时上报。
（2）UE空閉态下的测量及上报机制：不同于连接态上报机制。不是基于周期或者事件上报，而是将IDLE态的测量结果暂存，之后在eNB发UEInfomationRequest的时候，把测量信息通过UEInfomationResponse报给eNB。
（3）GPS主动开启机制：由eNodeB在重配置消息中下发信元“obtainLocationConfig”用于指示UE主动开启GPS。
1.3 可行性分析
4G网络智慧DT的实现，有相关3GPP协议技术理论基础，涉及的主要协议有如下3个，分别阐述组网结构、数据测量采集、应用和对终端影响分析。
（1）《3GPP TS 32.422 WI 470042 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspects；Telecommunication management；Subscriber and equipment trace； Trace control and configuration management》
（2）《3GPP TS 37.720 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group TSG RAN Universal Terrestrial Radio Access （UTRA） and Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）；Radio measurement collection for Minimization of Drive Tests （MDT）；》
（3）《3GPP TR 36.8053rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Study on Minimization of drive-testsin Next Generation Networks；》
现网4G终端情况分析：
（1）目前市场上100%的4G终端均配置有GPS模块。
（2）目前网络中R9/R10协议版本终端并存，其中R10版本终端可由网络侧主动触发打开GPS，R9版本终端则依赖于终端侧已打开GPS。
（3）大部分终端大部分时间可能处于室内，无法支持GPS定位，但在道路上的大部分终端可以实现GPS定位并上报准确的经纬度。
对于支持网络侧开启GPS的终端分布较少的区域或场景，可以通过主动延长采样时间等方式增加采样点。因此现网已基本具备实现智慧DT的条件。
2 实现过程
2.1 区域选择
考虑MR上报会增加空口资源及基站单板CPU的消耗，结合系统版本情况，选取某县城为实验区域，全区域共计313个基站，场景涵盖了城区、郊区、高速高铁、普通公路等多个场景。
2.2 订阅配置
订阅配置主要包括以下几个部分：
（1）配置数据存储服务器
需要在专业网管上，配置数据存储服务器DS的北向浮动IP地址。
（2）MR订阅类型选择
主要配置“Period_Intra_Rreq_MR_MDT”与“Period_Logged_MDT_
Measurement”两类订阅；“Period_Inter_Rreq_MR_MDT”暂不建议配置，避免周期性异频GAP测量影响终端业务态的资源调度。
（3）终端选择方式配置
根据测试经验，建议配置轮询方式：即随机依次选择激活态备选UE进行数据上报，为尽可能对网络的影响最小，初期配置10个用户/小区。
（4）订阅开启观察
在专业网管上通过信令跟踪确认订阅任务是否生效。
步骤1：在专业网管上建立信令跟踪任务。
步骤2： Uu口跟踪消息中包含了“RRC_LOGGED_MEAS_CFG”消息，或者在“RRC_CONN_RECFG”消息中包含了includeLocationInfo参数，则说明订阅开启生效。
2.3 数据提取
FTP登陆数据存储服务器进行数据下载：
2.4 数据处理
下载“.xml”文件供后续处理分析。
由于原始结果在地理位置上为离散点，还需进一步作地理位置栅格化处理，栅格大小暂取10米*10米。
3 后续展望
结合全网平台的统一布置和维护，后续将考虑智慧DT分析模块集成到现有网优分析平台中，实现数据自动化采集、存储、处理、分析，并增加重叠覆盖度精细分析、话务分析、异常事件分析等实用功能；同时将分析结果应用于现行建维优生产流程。
