LTE 网络环境下单基站验证典型问题诊断及对策分析
2023-02-10李楠，闵亮
李 楠，闵 亮
（1.西安交通大学城市学院电气与信息工程系，陕西西安 710018；2.西安交通大学城市学院计算机系，陕西 西安 710018）
随着移动无线网络的发展以及用户对无线通信需求的日益增加，最初以承载话音为主要功能的无线网络正渐渐转变为以提供业务服务为主要功能的网络，业务的发展不断给网络提出更多的挑战，基站、载频数量不断加大。在此重压之下，基站的各类故障也会“水涨船高”[1-2]。LTE 网络规模建设后，LTE用户呈现激增趋势，无线环境复杂化、多样化及非无线因素可能导致网络质量下降、用户感知变差等问题，由此会产生申诉[3-4]。如何及时预防、处理基站硬件问题成为现网关注的焦点[5-7]。
单基站验证指硬件安装调试完成后，对基站的设备功能和覆盖能力进行自检测试和验证。若待优化区域内所有小区通过单站验证，表明站点不存在功能性问题。单基站验证是网络优化的基础性工作，位于网络优化的最初阶段。单站验证的目的是保证站点各个小区基本功能的实现（接入、通话、数据管理业务等）和信号的正常覆盖，为后续的簇优化、全网优化发展打下一个良好的基础[8-9]。基站的健康对于保证基站的正常运行、各种业务的正常作用，进而保证整片4G 网络系统的正常运行都具有至关重要的作用。
在单站验证过程中，下载速率、无线参数RSRP、SINR 等是站点业务验证和直观体现用户感知的重要指标[10]。为了提升单站验证效率、降低人工成本，该文基于中国联通4G 网络建设，对基站验证中的典型问题进行了归纳和成因分析，总结出一套通用的解决方案，希望对优化人员在解决基站问题时提供指导思路，使其能够快速定位原因并实施有效优化。
1 单基站验证典型问题分析及处理流程
1.1 单站典型问题诊断流程
单站验证及优化工作按照“准备工作—优化流程—业务验证”的步骤进行。准备工作主要指核对网络规划数据、图形化网络规划数据以及核对配置数据等。
针对单站验证中的异常情况进行优化，首先要进行问题诊断，其中，对于异常情况的特征把握无疑是最重要的。该文以告警信号类型和测试数据异常类型为基础，对实际中遇到的形形色色的基站异常情况进行归类，总结出了“模三干扰问题”、“切换问题”和“覆盖问题”三大类共计五小类常见问题，如表1 所 示[11]。
表1 单站验证典型问题汇总
通过对以上典型问题的分析，并在长期实践的基础上[12-13]，总结出了一套“单站异常情况诊断四步法”，具体流程如图1 所示。
图1 单站验证典型问题诊断流程
基于这套诊断流程，最多只需要四步就可对单站验证中的异常情况进行归类判定。
1.2 单站典型问题优化方案
针对以上提出的5 种典型问题，对其优化措施进行了梳理和归类，形成了一套标准流程[14-16]，单站典型问题调整措施如图2 所示。
图2 单站典型问题调整措施
2 典型实例分析
以陕西联通某市单站验证中遇到的典型案例进行说明。
2.1 模三干扰问题
1）现象描述
如图3 所示，路测车辆在沿河街和西南路的交汇口处时，检测到RSRP 低于-78 dBm，SINR 值较差时只有10 dB，下载速率10 Mbps，同时，主测小区（PCI:124）还接收到三个邻区的信号。其中，台四小区高层的2 小区（PCI:124）和高尔夫酒店的2 小区（PCI:43）RSRP 高于-105 dB，综合以上指标，判定为模三干扰。
图3 台四2小区基站测试截图
2）优化方案
对调台四小区高层1 小区和2 小区的PCI，提高高尔夫酒店2 小区的下倾角（由2 度调到5 度）。
3）效果验证
安排人员对干扰源进行定位排查。在排查干扰源后，现场复测结果显示FTP-DL 速率从10 Mbps 提升到85 Mbps 左右，提升效果明显。
2.2 切换问题
1）现象描述
如图4 所示，在对长兴市场路段测试时，UE 占的是长兴市场进行射频拉远的2 小区（PCI：139），在路测车辆行驶到中长街丽水洗浴中心基站下时，应该切换到中长街丽水洗浴的3 小区（PCI：137），这时长兴市场进行射频拉远的2 小区（PCI：139）RSRP为-102 dBm，中长街丽水洗浴中心的3 小区（PCI：137）RSRP 为-83 dBm，发生了一次切换失败，导致下载速率过低。路测分析可知，导致切换失败的原因是长兴市场的射频拉远2 小区（PCI：139）和中长街丽水洗浴中心的3 小区（PCI：137）没有配邻区。
图4 长兴市场2小区信令截图
2）优化方案
现场分析log 确认问题路段RSRP、SINR 良好，排除覆盖、干扰等常见问题。分别更换终端、测试服务器进行复测，问题仍然存在。排除掉终端和服务器等原因后，最终考虑增加长兴市场的射频拉远2小区（PCI：139）和中长街丽水洗浴的3 小区（PCI：137）双向的邻区。
3）效果验证
复测结果显示，经过调整以后，该地区的FTP-DL从20 Mbps 提高到86 Mbps，有明显提升。
2.3 重叠覆盖
1）现象描述
如图5 所示，SINR 值低于-1 dB，SINR 界面出现告警变红，通过RRU 拉远分析，测试得出PCI160 和PCI150 在1 区有重叠覆盖并伴随着多次乒乓切换，而PCI150 和PCI144 存在重叠覆盖。由于有三个小区的重叠覆盖现象，所以在进行50%加扰测试时，该区域SINR 值低于-3 dB。
图5 龙河1小区基站测试图
2）优化方案
PCI160 小区天线的下倾角由1°调整为3°，把PCI150 下倾角由3°调整为6°。
3）效果验证
调整以后，SINR 值从-3 dB 提高到25 dB，提升效果明显。
2.4 越区覆盖
1）现象描述
如图6 所示，右侧数据显示，在路测到泸西县的兰花交易中心—阿路发小寨之间路段时，泸西县的阿路发小寨的SINR 值过低：RSRP：-86 dBm，SINR：-1.3 dB，PCI:216，这个路段占用了泸西县的阿路发小寨：RSRP：-86 dBm，SINR：-1.3 dB，PCI：216，同时，邻区泸西县的兰花交易中心（RSRP：-84 dBm，PCI：162），分析认为由于越区覆盖，引起SINR 值低的情况出现。
图6 兰花交易中心2小区基站测试图
2）优化方案
综合以上分析，考虑调整泸西县兰花交易中心小区的方位角，调整至340°，下倾角调整至6°，从而达到控制好基站覆盖的目的；同时进行参数优化：调整RS 参考功率从15 dBm 到12 dBm。
3）效果验证
调整后复测，问题路段平均RSRP 为-81 dBm，SINR 值从-4 dB 提高到27 dB，整改效果很显著。
2.5 弱覆盖
1）现象描述
如图7 所示，右侧数据显示，有三个以上区域的RSRP 值低于-105 dBm。结合路测看到PCI：48 和PCI12 这两个区域楼宇阻挡比较严重，PCI：43 则受到了绿化带区域的遮挡影响，该区域主要在内环路面，旁瓣方向则是一片比较大的绿化区域，所以小区受到了绿化带区域的影响，导致了这段区域的弱覆盖。
图7 中心市场1小区信号质量图
2）优化方案
根据现场环境勘测和数据分析，考虑该区域的覆盖需要进行RRU 拉远，考虑到PCI48、49、50 都有校园的深度覆盖，因此尝试在此站新增小区进行RRU 拉远。
3）效果验证
调整后复测，该区RSRP 均值从-150 dBm 提高到-90 dBm，SINR 值由5.32 dB 提升到12 dB，调整效果明显。
2.6 优化结果分析
为了更直接地观测优化效果，以FTP 下载速率、SINR 值和RSRP 值为例，分别绘制了各个指标在优化前和优化后的数值变化，如图8 所示（图中“Opt”表示调整优化后的数据）。该项数据的入网指标为FTP 大于50 MHz，SINR 值大于4 dB，RSRP 值大于-105 dBm。
图8 调整优化前后数据对比
可以看出，经过调整和优化之后，之前存在异常的单站数据均得到有效改善。总体来说，FTP 下载速率提高到85 MHz 以上，SINR 大于20 dB，RSRP 大于-90 dBm，所有的问题基站均达到了入网标准（如表2 所示），证实该文所提出的优化方案是有效的。
表2 入网指标
3 结论
该文研究了LTE 网络单基站验证的基本流程与单站优化的实施方案。针对基站验证中遇到的典型异常情况，分析了基站异常的排查流程和判定依据。
针对基站验证中遇到的典型异常情况，该文提出了一套单站问题判定流程和优化方案，经验证，该方案能够迅速进行问题诊断和有效优化，通过优化以后的基站，经测试各项指标均达到入网标准，确保了基站的正常运行，保证了用户满意度。
该方案创新了基站异常处理流程，步骤简单、受环境因素影响小、标准化程度高、规范性强、受操作人员个人因素影响小、易于复制和推广。
