最小化路测应用研究

汤凯，李宗璋

最小化路测应用研究

汤凯1，李宗璋2

（1. 中国移动通信集团公司，北京 100032；2. 中国移动通信集团山东有限公司，山东 济南 250000）

传统路测存在消耗大量人力物力、资金投入较大、测试解决周期长、网络优化和KPI提升速度慢等缺点，为实现节能减排、减少路测开销及缩短优化周期的目标，从最小化路测基本原理、功能验证、应用开发三个方面着手，对最小化路测功能应用展开研究，探索出一套可以应用的评估方案，并且对各种应用场景加以验证。在部分区域验证后，指标提升明显，覆盖率从85.81%提升至92.56%，MOS大于3.0占比从88.77%提升至94.25%，VoLTE全程呼叫成功率从97.23%提升至98.56%，eSRVCC切换成功率从95.49%提升至97.31%。

LTE 传统路测 最小化路测

编 者 按

无线网络测试是网络评估、优化的前提和依据，在整个网络建设中占有至关重要的地位，但传统的测试手段如DT、CQT等，在实时性、准确性及资源投入等方面存在着很大的局限性，因此本期专题将基于最小化路测、MR分析等优化的测试手段，探讨网络测试中面临的困境以及相应的解决措施，希望以此与读者沟通交流，探索出更加合理、科学的测试方法。

1 引言

传统路测是日常网络优化的重点工作之一，是评估网络质量的重要手段，占用网络优化的人员及资金投入比重很大。为实现节能减排，减少路测开销，缩短优化周期的目标，3GPP在LTE和3G系统中引入一种自动化路测技术，即最小化路测（Minimization of Drive Test）。山东移动深入研究最小化路测基本原理和功能优点，对最小化路测功能进行验证并展开二次开发应用，探索出一套可以应用网络的评估方案，并对各种应用场景加以验证，对比优化效果，为后续工作展开提供指导方向。

2 研究背景

与传统路测对比，最小化路测在资源投入、评估范围、实时性、准确性等多方面具备领先优势，能克服传统路测方式的如下缺点：消耗大量物力、人力；路测只能在规划的特定路径和特定的时间进行；采集的数据和地点有限；有时靠用户投诉才触发，解决用户投诉的问题时响应慢；网络优化速度和网络KPI提升速度慢。

2.1 最小化路测功能概述

最小化路测功能是利用终端上报各种数据来获取网络优化所需要相关参数的一种技术，拓展用户或者小区的Trace功能实现，如果最小化路测功能针对一个特定的UE（如基于IMSI、IMEI-SV等），则使用基于信令的最小化路测流程，否则使用基于管理的最小化路测流程。

最小化路测是通过终端采集数据自动进行上报，根据配置采集数据终端所处状态，分为Immediate最小化路测和Logged最小化路测。Immediate最小化路测就是通过让处于连接态的UE进行数据采集和上报；Logged最小化路测则是让处于空闲态的UE进行数据采集，当回到连接态时再上报采集的数据。

最小化路测任务也可以区分为基于区域的最小化路测和基于信令的最小化路测。基于区域最小化路测就是让选择区域内的UE进行数据采集和上报，适用特定区域的网络分析和优化；基于信令的最小化路测就是让指定的UE进行数据采集和优化。

最小化路测数据生成及上报流程如图1所示：

图1 最小化路测数据生成及上报流程

2.2 最小化路测功能优点

与传统路测对比，最小化路测在资源投入、评估范围、实时性、准确性等多方面具备领先优势：

（1）传统路测方案消耗大量人力、物力资源；最小化路测方案节约传统路测的人力和物力，节能减排；

（2）传统路测方案覆盖路径有限（城区、主要道路）；最小化路测方案全区域覆盖（如居民小区内部道路、农村偏远区域、私人场所等）；

（3）传统路测方案实施时间长，难以满足实时性的要求；最小化路测方案实时上报，缩短优化周期；

（4）传统路测方案使用的终端测量结果与真实用户终端体验存在差异；最小化路测方案能反映真实用户体验和终端差异。

3 最小化路测功能验证

目前阶段最小化路测应用主要为覆盖评估优化，济南选取市中区某网格进行最小化路测与真实路测数据的对比分析，具体验证流程如下：

3.1 验证环境

选取范围为济南市区网格2，约100处基站。

3.2 验证方法

后台开启网格2最小化路测功能，前台对网格2进行路测，将最小化路测数据与真实路测数据进行对比，验证数据是否偏差较大。

3.3 验证内容

（1）最小化路测&真实路测后台数据对比

提取最小化路测与真实路测数据进行详细指标对比分析，如表1所示。

表1 最小化路测与真实路测数据对比

（2）最小化路测&真实路测采样点对比

图2、图3分别为最小化路测采样点和真实路测采样点分布对比图：

图2 最小化路测采样点分布图

图3 真实路测采样点分布图

（3）最小化路测&真实路测图形化显示对比

图4、图5分别为最小化路测采样点图形化显示和真实路测图形化显示对比图。

3.4 验证结论

通过对数据、采样点以及图形化显示对比分析，各项覆盖范围占比一致性极高，弱覆盖区域GIS显示位置基本一致，具备较高的参考价值。最小化路测覆盖评估具备较高的准确性，可以指导日常网络优化。

图4 最小化路测图形化显示

图5 真实路测图形化显示

4 最小化路测二次开发应用

最小化路测用于取代传统路测，进行网络覆盖分析和优化。目前，山东公司已实现基于最小化路测上报的RSRP数据，与MR上报的部分数据进行关联组合，用来评估分析现网覆盖问题，并通过网络结构调整、功率修改、新增站点等方案进行整治优化。

4.1 评估方案

评估方案主要利用三大指标来评估，包括RSRP（最小化路测上报）、重叠覆盖度（RSRP计算）以及TA。利用三大指标，针对弱覆盖、交叉覆盖、过覆盖等场景进行评估。

（1）基于RSRP对弱覆盖评估

1）当服务小区的信号电平RSRP低于维持规划性能的要求电平时，产生弱覆盖问题。

2）将最小化路测的RSRP＜-110 dBm、TA＜13且小区重叠覆盖度＜5%的数据进行图形化显示，即为弱覆盖区域。

（2）基于重叠覆盖度对交叉覆盖评估

1）主服务小区与3个以上邻区的RSRP相差6 dB以内，且RSRP＞-105 dBm，持续一段区域，产生交叉重叠覆盖问题。

2）将最小化路测的RSRP＞-105 dBm、TA＜20且小区重叠覆盖度＞15%的数据进行图形化显示，即为交叉重叠覆盖区域。

（3）基于TA对过覆盖评估

1）由于基站天线挂高过高或者俯仰角过小引起的该小区覆盖距离过远，从而越区覆盖到其他站点覆盖的区域，并且在该区域手机接收到的信号电平较好，产生过覆盖问题。

2）将最小化路测的RSRP＞-90 dBm、TA＞20且小区重叠覆盖度＜15%的数据进行图形化显示，即为过覆盖区域。

（4）问题评估方案总结

通过对最小化路测的数据进行二次开发应用，可精确判断评估弱覆盖、交叉覆盖、过覆盖等三类网络问题，为后续制定解决方案提供有力保障。

4.2 应用场景

针对最小化路测应用的各类场景进行评估和应用，主要包括高速等重要道路场景、DT开展困难的高价值区域、全网站点规划、覆盖类投诉处理等场景。

（1）高速等重要道路应用场景

1）最小化路测无人力物力成本限制；

2）最小化路测数据实时上报。

为全网高速等重要道路场景的覆盖评估提供更加全面更加快捷的数据。通过采集的各项数据进行评估分析，可精确判断重要道路场景下的弱覆盖、过覆盖、重叠覆盖等问题，提高优化效率，节省优化成本。如图6所示：

图6 重要道路最小化路测&Google图层

（2）DT开展困难的高价值区域应用场景

1）最小化路测数据采集范围不受限制；

2）最小化路测数据采集时间不受限制。

对DT开展困难的高价值区域（居民区、商业区、学校、机关单位等）进行数据采集。通过采集的各项数据进行评估分析，为部分高价值区域场景的覆盖问题评估和优化提供有效参考。如图7所示：

图7 高价值区域最小化路测&Google图层

（3）全网站点规划

1）最小化路测可以实现全区域覆盖；

2）最小化路测数据上报精确度高。

精确定位网络中的弱覆盖区域。通过采集的各项数据进行评估分析，为全网农村弱覆盖区域的后续站点规划，以及城区深度覆盖不足区域的D+F规划提供有效数据支撑。如图8所示。

（4）覆盖类投诉处理及隐患规避

1）最小化路测数据反映用户真实使用状态；

2）最小化路测快捷反映问题区域无线环境。

迅速有效地对覆盖类投诉问题作出精准判断分析，输出解决处理方案，同时针对覆盖较差但尚未产生投诉的区域提前评估并采取优化，规避用户投诉。如图9所示。

图8 站点规划区域最小化路测&Google图层

图9 投诉区域最小化路测&Google图层

（5）应用优势总结

通过最小化路测的不同优势，对不同的网络场景进行针对性应用，可以快速精确发现问题，及时有效制定优化解决方案。

4.3 优化效果

山东移动最小化路测二次开发应用方案在部分试点区域应用后效果明显。

（1）网络质量提升

覆盖率从85.81%提升至92.56%，提升6.75%； SNIR从13.51提升至15.55，提升2.27。如图10所示。

（2）VoLTE用户感知提升

MOS值由3.4提升到3.9，MOS大于3.0占比由88.77%提升到94.25%，提升5.48%。如图11所示。

图10 网络指标优化效果对比

图11 VoLTE用户感知优化效果对比

（3）VoLTE KPI指标提升

VoLTE全程呼叫成功率从97.23%提升至98.56%，提升1.33%；eSRVCC切换成功率从95.49%提升至97.31%，提升1.82%。如图12所示：

图12 VoLTE KPI指标优化效果对比

（4）优化效果总结

通过在试点区域实施最小化路测二次开发应用，无线网络质量、VoLTE用户感知和KPI均得到明显提升，体现出二次开发应用方案在实际应用中效果显著。

5 最小化路测后续应用计划

目前各厂家已具备最小化路测数据采集及上报功能，现网应用多为覆盖评估优化，覆盖评估仅为最小化路测应用价值的一部分。最小化路测具备标准化、定位准确、无厂家差异的优点，山东公司计划基于最小化路测北向输出的标准文件进行二次开发，结合已具备的物点库、病历库等系统，进一步挖掘最小化路测应用价值：

（1）网络价值区域评估：以最小化路测中覆盖与吞吐量为基础，评估网络成熟度及网络效益，精准定位网络高价值区域，结合物点库系统，针对高价值而覆盖不足区域制定个性化解决方案。

（2）网络异常事件评估：以最小化路测异常事件数据为基础，评估网络中用户感知差区域，定位覆盖、干扰、容量根因，结合病历库系统指导优化。

（3）VIP用户感知保障：以基于IMSI的跟踪数据为基础，分析VIP用户遇到的网络问题，定位问题区域及问题类型，通过优化调整保障VIP用户网络感知。

6 结束语

山东公司通过对最小化路测方案进行研究验证，并针对试点区域进行二次开发应用，针对不同网络问题、不同网络场景进行评估分析优化，网络质量和用户感知等指标提升明显，优化效果显著。后续计划将最小化路测二次开发应用范围扩大至全省，并深化探究最小化路测功能，与网络质量区域评估、网络异常事件评估和VIP用户保障等问题进行关联分析，进一步提升无线网络质量，改善用户感知。

[1] 乔自知,苗守野,孙碧涛. QoE领域新进展及其在最小化路测（MDT）方面的新应用[J]. 移动通信, 2010,34(19): 24-28.

[2] 华猛. 基于终端测量的用户体验质量评价的研究与设计[D]. 北京: 北京邮电大学, 2014.

[3] 刘振洪. LTE高负荷场景优化方法的研究[J]. 电信工程技术与标准化, 2015(11): 64-67.

[4] 乌云霄,范斌. LTE系统最小化路测技术研究[C]//全国无线及移动通信学术大会. 2012.

[5] 冯莉,赵东,陈东. 最小化路测控制方法及系统、网元设备[Z]. 2013.

[6] 赵博. 最小化路测技术的研究与探讨[J]. 移动通信, 2012,36(20): 35-38.

[7] 聂希. LTE-Advanced系统中最小化路测技术的算法研究[D]. 武汉: 武汉邮电科学研究院, 2016.

[8] 李中科,廖芳芳,梁斌. 3GPP最小化路测技术及最新进展[J]. 山东通信技术, 2013,33(3): 30-33.

[9] 沈鹏,马赛. 一种LTE系统最小化路测技术实现方案[J].信息技术, 2015(10): 100-102.

[10] 刘爱娟,杨义,王彦. 最小化路测测量配置参数下发方法、系统和设备[Z]. 2011. ★

汤凯：硕士毕业于北京理工大学，现任职于中国移动通信集团公司网络部，主要负责特殊场景优化等工作。

李宗璋：硕士毕业于山东大学，现任职于中国移动通信集团山东有限公司，主要负责集中测试分析、交通干线优化等工作。

Study on Minimization of Drive Test

TANG Kai1, LI Zongzhang2
(1. China Mobile Communications Corporation, Beijing 100032, China; 2. China Mobile Group Shandong Co., Ltd., Jinan 250000, China)

The traditional drive test has deficiencies in large amounts of the manpower, material resources and capital investment, long test cycle, slow network optimization and KPI enhancement speed. In order to realize energy saving and emission reduction, reduce the drive test overhead and shorten optimization cycle, the application of the minimization of drive test function was investigated from three aspects of the basic principle, function verification and application development of drive test. A set of evaluation solution to the network was presented and verified indifferent application scenarios. After the verification in some areas, the indicator is improved significantly with the coverage increased from 85.81% to 92.56%, the proportion of MOS more than 3 increased from 88.77% to 94.25%, the successful call rate for VoLTE increased from 97.23% to 98.56% and eSRVCC handover success rate increased from 95.49% to 97.31%.

LTE traditional drive test minimization of drive test

10.3969/j.issn.1006-1010.2017.15.001

TN929.5

A

1006-1010(2017)15-0001-06

汤凯,李宗璋. 最小化路测应用研究[J]. 移动通信, 2017,41(15): 1-6.

2017-07-24

责任编辑：黄耿东 huanggengdong@mbcom.cn