LTE室分高倒流小区解决方案的研究

杨庭勋，范胜男

（中国移动通信集团广东有限公司中山分公司，中山 528400）

室分高倒流小区使移动客户从高速的4G网络回退到龟速的2G/3G系统，直接严重影响客户的移动互联网体验，同时拉低运营商LTE网络驻留率，更大程度影响运营商的品牌效应。LTE室内小区由于其物理上的封闭性，参数优化对高倒流的改善非常有限，如何降低LTE室内小区的高倒流比例，降低回退的数据流量，成为本文的研究重点。室分高倒流小区根据产生的频度和延续的时间，可以分为突发类高倒流和顽固类高倒流，本文将从高倒流的标准出发，对各类型的高倒流小区进行详尽的阐述，从发现手段，原因分析及解决方案等方面进行逐一分析，最终提供读者发现、分析及解决室分高倒流小区的有效方案。

1 LTE高倒流小区标准

LTE高倒流小区对用户感知造成的负面影响很大，其中包括LTE信号强度，数据流量回退至异系统后造成的上下行业务的感知急剧下降，掉线率显著提升等。

如何界定该小区为高倒流小区，我们把高倒流小区分为日均高倒流栅格，一周高倒流栅格和月度高倒流栅格。

(1）日均高倒流栅格定义为：日均倒流量＞300 MB且流量分流比＜85%且时长分流比＜75%；日均倒流量＞1 GB。

（2）一周高倒流栅格定义为：一周栅格流量分流比低于85%且栅格时长分流比低于80%且日均栅格总流量大于3 000 MB。

（3）月度高倒流栅格定义为：日均倒流量＞500 MB且流量分流比＜85%且时长分流比＜80%，若一个高倒流栅格当月出现次数超过了当月天数的1/3（一般一月30天，这里统计超过10次的）。

在日常解决高倒流小区问题时，需要主动跟踪高倒流小区，一般我们将主动跟踪的高倒流小区定义：小区日均倒流量＞200 MB且连续出现天数≥3天。

其中流量分流比是指LTE流量占2G/3G/4G网络所有流量的比例。时长分流比是指终端占用LTE的时长占终端在2G/3G/4G网络所有时长的比例。

2 LTE室分高倒流小区发现手段及解决方案的研究

LTE室分高倒流小区产生的原因主要是网络的深度覆盖不足，干扰太强以及负荷过高产生。深度覆盖不足，导致LTE用户从4G网络切换至2G/3G网络，占用异系统进行业务。干扰过大，影响接入性指标，导致LTE用户无法接入4G网络，从而接入至异系统进行业务。负荷过高，导致没有足够的PRB可以容纳更多的用户，从而用户被剔除出LTE网络，让异系统进行业务分担。此外室分孤岛效应、室分外泄及室内外协同优化不足也是产生室分LTE高倒流的因素。下面我们对室分高倒流小区的发现手段、分析方法及解决方案进行深入的探讨，并对导致室分高倒流的各类主因进行深度剖析，总结出一套完善的室分高倒流小区解决方案。

2.1 室分高倒流小区的发现手段

室分高倒流小区产生的原因主要是室内LTE小区信号问题而导致终端无法正常驻留在4G网络，从而切换至信号较强的GSM系统。对室分高倒流小区的发现方法有多种。

（1）直接取数法：根据上节中的高倒流小区标准，从网优平台中取出对应的室分高倒流小区，处理和分析室分高倒流小区以日均高倒流和一周平均高倒流为标准进行取数。这种通过数据直接采集的方法简单直接，是运营商目前最常用的高倒流小区的统计手段。

（2）网管流量分析法：通过后台网管平台提取室分小区日均流量和自忙时在线用户数，并进行非节假日同时段的前后流量和用户数对比，流量和用户数变化幅度超过40%的室分小区提取出来进行单独分析，查看小区各项指标，若同址存在异系统流量大幅度提升的小区，则可当作高倒流或潜在高倒流趋势小区处理。这种方法较第一种复杂，但是可以有效发现突发的高倒流小区，以及可以通过流量变化幅度发现室内分布系统及设备是否存在隐性故障。

（3）锁频测试法：对一些弱覆盖导致的高倒流问题的发现，需要用锁频方法进行，主要是为了避免切换至周边宏站，当宏站小区出现故障，室分小区将会无法正常切换而导致切换至异系统小区形成高倒流。此类方法主要是用于发现潜在的高倒流趋势小区，不能作为分析现有的高倒流小区的统计依据。

2.2 室分高倒流小区的原因分析

根据发现的高倒流小区，我们可将现网室分高倒流小区分为突发型高倒流小区和顽固型高倒流小区。下面详细阐述各类室分高倒流小区的产生原因。

2.2.1 突发型高倒流小区原因分析

（1）覆盖类原因，覆盖类的突发高倒流小区产生原因有小区告警、分布系统遭破坏，以及无源器件故障等，总体来说是突发的故障导致弱覆盖、无覆盖或者上行干扰问题，从而导致LTE终端无法正常占用或接入室分小区，产生了高倒流现象。

（2）参数类原因，参数类的高倒流小区产生的原因有PCI参数变更不合理导致强干扰，最小接入电平和切换参数的变化导致4G驻留的用户的大幅减少，业务都在异系统小区进行，从而产生高倒流。

（3）负荷类原因，由于小区业务的突然暴增，导致小区没有足够PRB承载更多的业务，而使异系统分担4G终端的业务，从而产生高倒流。

顽固型高倒流小区指的是小区日均倒流量＞200 MB且连续出现天数≥10天，或一个高倒流栅格当月出现次数超过了当月天数的1/3（一般一月30天，这里统计超过10次的），根据这一原则若发现室分顽固高倒流小区，一般从以下几个方面进行原因分析及问题定位。

（1）室内区域弱覆盖类因素，顽固室分高倒流小区一般在建网初期已存在，由于室内物业的协调问题，室内房屋架构引起分布系统的无法走线的问题，导致室内局部区域弱覆盖或无覆盖，从而产生高倒流现象。对于建网初期覆盖正常，而在后期运行的过程中，由于无源器件或分布系统的故障问题导致的覆盖类问题，并在一定时间范围内由于物业协调困难而无法修复，产生高倒流现象也是普遍存在。

（2）室分孤岛类因素，室分孤岛指的是一个建筑物内室分小区信号正常，但该建筑物周边的室外信号存在较大面积的弱覆盖/无覆盖，从而使得室分小区在此片区范围内成为信号孤岛的现象。此类现象不是常规意义上的孤岛效应，该现象一般发生在镇区或偏远郊区，宏站受到周边村民的逼迁，且短期内无法恢复正常，导致整个室外大面积信号弱，而处于该范围内的室内小区就形成了孤岛。从室内出来的客户基本无法正常继续驻留在LTE室分信号，周边也没有足够强的宏站信号供其使用，故回落到信号较强的900 MHz频段的GSM系统，从而产生高倒流现象。

（3）室内外协同类因素，此类高倒流小区的产生主要由于室内外小区的协同优化力度不够，导致问题发现得不够及时，例如室内外邻区关系不完善，导致在室外长时间拖用室分信号，而无法正常切换至4G宏站小区，从而切去相应的异系统小区，导致出现高倒流现象。

2.3 室分高倒流小区的解决方案

针对上述室分高倒流小区产生的原因，下述将详细阐述突发型高倒流小区和顽固型高倒流小区相关的解决方案。

（1）覆盖类高倒流小区，对此类小区的根治办法还是需要加强LTE信号覆盖，无论对于突发类高倒流还是顽固类高倒流的覆盖问题，都是需要从以下几个方面进行解决。

规划和新建小区进行全覆盖；针对只有部分区域覆盖导致的高倒流室内小区，可以新建小区和分布系统进行全面覆盖，若原系统有TD-SCDMA，则可以直接在原系统上升级成F频段LTE系统解决部分覆盖问题。

对上述得到的式（4）和式（5）的系数矩阵进行平均化，引入小信号扰动，并消去稳态分量和二次项分量，可以得到如下所示的交流小信号矩阵方程为：

室分整改和故障处理；针对室内系统遭到破坏或无源器件故障产生的高倒流情形，可以通过室分整改和故障处理修复小区的正常覆盖。

周边宏站的调整；对于室分孤岛类的覆盖问题，可以通过加大宏站的覆盖力度，调整宏站天线方向角/下倾角等方式，或者新建宏站小区，加强室内场景周边的覆盖，使室内外的互操作恢复正常。

（2）负荷及参数类高倒流小区，对此类小区的根治办法是要加强参数的定期核查和管理，潜在业务需求的挖掘，以及测试力度的加强。具体从以下几方面着手进行解决。

完善参数管理，定期从网管中导出室分小区的重要参数及邻区参数，进行周期对比，例如对比PCI、功率和邻区参数是否在一定时间内变更过，是否属于参数设定值的正常范围。

网管指标的核查；针对室分小区，尤其是重要场景类的室内小区，有必要每天进行流量和接入指标的核查，对于变化较大的小区进行跟踪，及时发现变化产生的原因，有可能室内系统遭到破坏或无源器件故障产生流量的变化。另外观察小区的干扰指标，看是否存在干扰底噪攀升的情况，需要对此进行跟踪，室分元器件的老化及隐性问题往往可以从网管指标的变化上，通过精细的统计发现出来。

潜在业务的预判；对于高负荷原因产生的高倒流情形，需要通过对高业务的预判进行小区的扩容调整，例如网管中的某室内小区ATTACH数远远大于小区同时在线用户数，而该小区的容量仅仅可以满足小区平时正常的同时在线用户数，此类情形属于潜在业务的情形，可以通过降负荷手段进行解决，降负荷手段包括超级小区分裂，小区扩容，新建小区，室分TD-SCDMA的F频升级等手段进行，在此不详细赘述。

3 LTE室分高倒流小区解决案例

由于顽固型的LTE室分高倒流的发现、分析与解决需要一个中长期的闭环过程，因此本节将举一个突发型的LTE室分高倒流小区为案例。

场景类型：某高档高层写字楼；场景用途：商业和办公（低层商业，高层办公）。

场景网络覆盖情况：LTE /GSM全栋楼层覆盖；

LTE小区覆盖情况及流量前后对比如表1所示。

问题发现手段：A5座3小区在工作日3天流量相对于上个工作周同一时间段剧减40%以上，查询小区告警及参数设置，均为正常，并无变化。而对应覆盖范围内的GSM流量却迅速增长，该写字楼的GSM日均流量前后对比如表2所示。

经过前后对比，我们发现覆盖范围内的小区流量变化异常，满足小区日均倒流量＞200 MB且连续出现天数≥3天的高倒流小区跟踪标准。

高倒流原因分析与处理：经查询网管平台，由于该高层写字楼后台网管统计的小区告警信息正常，但前后流量和平均在线用户数幅度变化幅度较大，除此以外并没有其他显性问题，因此分析人员怀疑问题小区分布系统的部分支路遭到破坏或者支路的无源器件出现故障导致信号输出异常。为了确认分析的结果，安排测试人员对该写字楼的问题小区覆盖范围进行测试，发现该小区覆盖的19-21层LTE室分信号非常弱，甚至大部分时间脱网，全频测试时，发现大部分时间切换至GSM室分小区，经过室分排查人员的现场定位，发现覆盖19-21层的支线合路器出现问题，通过更换器件，19-21层的室分LTE覆盖恢复正常。

后续的指标统计情况：统计更换期间后同一时间段的LTE和GSM流量指标，如表3所示。

室分元器件修复后的GSM流量指标，如表4所示。

经过定位与排查，小区流量恢复正常，连续3天2G/4G小区流量稳定。

4 小结

室分LTE高倒流小区直接影响移动4G用户的感知，同时较大程度拉低LTE网络驻留率指标。本文从LTE高倒流小区标准出发，对室分高倒流小区的发现手段，顽固型和突发型高倒流小区的产生原因进行详细阐述，并提出各类型高倒流小区的解决办法，最后通过一个室分高倒流的案例，对室分高倒流小区的发现、分析及解决的应用进行总结。高倒流小区数量会随着网络规模的扩大，网络调整的增多，以及客户规模的变化而持续变化，在后续的网络优化过程中，可以从室分高倒流的网管流量，指标变化等方向着手，对高倒流产生的原因进行初步判断，结合测试情况进行案例分析，从根本上解决小区的高倒流问题，改善网络性能，提升用户感知。

表1 某写字楼LTE小区日均流量前后对比表

表2 某写字楼GSM小区日均流量前后对比表

表3 整改后的LTE小区日均流量数据

表4 整改后的GSM小区日均流量数据

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