TD-LTE室分小区低速率问题定位方法的研究

范胜男，陈景航，杨庭勋，萧楚豪

（中国移动通信集团广东有限公司中山分公司，中山 528400）

1 前言

随着移动互联网的蓬勃发展，用户对运营商提供高速率的需求与日俱增，TD-LTE作为移动第四代无线技术，与2G、3G时代相比，其最大的优势在于能够为用户提供更高的速率。移动互联网的迅速发展给运营商带来了机遇的同时，也带来了对网络源源不断的挑战，速率作为关键业务指标，在移动互联时代对用户感知的影响力尤其突出。本文通过理论分析与实践探索相结合的手段，对LTE室内小区低速率问题进行定位排查，总结出一套室分小区低速率问题定位和优化方法，为后续的室内用户感知提升提供有效的解决方案。

2 影响下载速率的主要因素

2.1 影响LTE下载速率的三大因素

影响LTE下载速率的主要因素有三方面： 测试设备、无线环境和网络设备。

测试设备方面包括终端能力等级（Cat3/4），终端射频、基带性能、测试软件、FTP客户端、服务器设置等；无线环境方面包括覆盖、干扰、资源和切换等方面；网络设备方面包括空口基本配置、无线资源调度算法、无线参数、设备和天馈以及传输等，如图1所示。

图1 影响速率的三大因素

2.2 常用配置下的最高理论速率

根据不同的室分系统（单流/双流），20 Mbit/s带宽，RB满调度，双天线端口，选择最高阶的调制编码方式MCS28，且不考虑信道开销的情况下，计算得到的理论速率峰值见表1所示。

2.3 与速率相关的参数

与速率相关的参数有如图2所示，基本无线参数、终端反馈参数、资源调度参数和HARQ参数等。

影响速率的三大关键参数介绍：

（1）RS-SINR：真正的参考信号质量。RS-SINR在一定程度上表征PDSCH的信道质量，SINR值用于确定等效的SNR，从而确定CQI。

（2）CQI（Channel Quality Indication，信道质量指示），指满

足某种性能时对应的信道质量（包括当前的调制方式、编码速率及效率等信息），CQI索引越大，编码速率越高。CQI的作用：表征下行信道质量，确定MCS。

（3）MCS（Modulation and Coding Scheme，调制编码方式），影响有效传输的数据量和终端解码成功率。

表1 单双流系统的理论峰值

图2 与速率相关的参数及其相互间的关系

3 LTE室分小区低速率定位和优化方法

3.1 低速率问题的定位步骤

3.1.1 基站/小区配置的状态检查

通过OMC或LMT查询eNode B是否有影响业务性能的异常告警（例如部分RRU通道异常、光口故障等），如果有类似告警，先处理清楚相应告警后查看业务速率是否正常，可以通过复位基站直接排除相应告警后进行速率测试，若速率依然偏低，则进一步查询eNode B的基本数据配置是否合理。

3.1.2 核查基站配置参数

通过核查参数设置可以排除一些未按照参数模板设置或者认为的修改操作导致的速率问题，建议主要检查如下速率相关参数：

(1) 查看系统带宽：现网E频为20 MHz带宽，F频除扩容小区（扩容小区为：10 MHz带宽）外都为20 MHz带宽；

(2) 查看子帧配比：现网D/E/F频设置为3：1；查看特殊子帧配比：现网F频设置为9:3:2，现网D/E频设置为10:2:2；

(3) 查看TM模式：双流站点一般配置为TM3/8自适应或TM3内部切换模式，单流站点一般配置为TM1模式；

(4) 查看Pa/Pb设置:现网默认设置为-3/1；

(5) 查看MAC测试开关：AMC、MCS、CQI修正、HARQ都为打开；专用搜索空间启用开关，默认打开；查看CFI上下行都发PDCCH时控制区域符号数、下行发PDCCH时控制区域符号数的配置，单用户测试时，可设为1；

(6) 查看CQI与ACK同时传输指示，默认支持；

(7) 查看DRX配置有效指示：默认关闭；

(8) 查看GAP配置：关闭（如果有异频邻小区存在，会影响终端的上下调度，从而影响峰值速率），GAP配置默认为打开，为异频测量开关，如果单小区业务验证，可关闭此开关进行测试。

3.1.3 空口问题排查

空口导致的无线环境问题有：弱覆盖、外泄和高干扰问题。这些都会对下载速率产生一定的影响。

在定位覆盖和外泄问题时，从以下几方面排查分析：设备隐性故障；无源器件及天馈系统故障；网管参数设置问题：功率、最小接入电平、重定向参数、邻区关系配置和异频切换参数等；无线环境变更问题：业主是否重新整改；设计合理性问题：天线布放合理性、信源/天线输出合理性、设备安装合理性、小区覆盖区域合理性。

在排查干扰问题时，LTE室内小区目前主要是E频段，因此外部的杂散、私装导致的全频段干扰可以排除，要从内部干扰和小区间干扰两方面进行定位。内部干扰主要考虑由设备、无源器件的老化导致的互调干扰，小区间干扰主要考虑PCI参数设置问题导致的Mod 3干扰。此类问题可以通过更换设备、无源器件和PCI参数得以解决。另外还有弱覆盖、外泄和小区间切换不及时导致的SINR值降低，从而导致速率低的问题，在排查此类干扰问题时，依然按照排查覆盖和切换类问题的方式进行。

3.1.4 传输问题的排查

第1步：查询传输配置是否正确且无告警；ping到核心网IP有无明显时延抖动；

第2步：核查CC单板光模块与PTN光模块是否匹配。

第3步：现场LMT诊断测试ping核心网IP，分组丢失率是否正常，若不正常，需要对传输路由（光模块）进行故障排查。

3.1.5 终端和服务器侧问题排查定位终端和服务器问题主要采用排他法，例如当一台终端下载/上传不达标，更换另一台终端看是否有类似情况，如果正常，则说明终端的差异性导致速率的问题；服务器问题也是通过多次更换服务器来进行定位排查，出现下载/上传到个别服务器才有速率问题，而在大部分服务器上进行业务上传/下载正常时，我们就可以定位到是服务器问题，而不是无线网络本身的问题。

3.2 低速率问题的优化方法

3.2.1 针对覆盖和干扰的问题优化

针对此类问题，主要通过以下方法进行优化：

区域弱覆盖：通过增加RRU，增补分布系统、调整功率参数，调整小区切换参数及更换元器件（无源器件的更换，全向天线更换成定向天线）等方面进行优化。

外泄问题：通过在设备输出端或者天线口加衰减，降低小区功率、拆除/更换外泄区域的小区天线（全向天线更换成定向天线）等。

干扰问题的优化：在LTE网络中，所有的干扰，最后都会在SINR中体现出来，下行SINR是有效信号功率和干扰信号以及噪声功率的比值，该指标能有效反映当前网络的干扰情况，SINR决定下载速率。要提升下载速率，改善低速率的SINR是最主要考虑的内容。导致低SINR的原因除了弱覆盖之外，还有重叠覆盖、切换不及时、漏配邻小区、室分外泄、过覆盖等，在分析LTE干扰问题时，主要从以上角度进行分析。一般情况下弱覆盖的影响最大，其次是外泄和过覆盖，再次是移动性问题。因此优化SINR值可以从覆盖和信号的连续性出发，优化覆盖和切换类参数，优化邻区类参数，排查硬件故障等手段进行优化。对于元器件老化导致的干扰问题，也是从设备和无源器件的更换方向去解决问题，从而提升速率。

3.2.2 针对参数及传输问题的优化方法

针对参数及传输问题，主要的优化方法是通过定位到不合理的参数、传输路由故障源（例如光模块、光纤），对参数进行修改、对故障器件进行更换，问题可以得到有效解决。

4 室内小区低速率问题定位案例

问题点环境描述：一座楼高为15层的写字楼，共3台RRU进行全覆盖，其中RRU1覆盖1-7F，RRU2覆盖8-11F，RRU3覆盖9-15F及两部电梯。

问题描述：现场测试发现，在RRU1覆盖的范围，占用1小区时，信号强度-70 dBm左右，SINR=31，上传速率为688 kbit/s，下载速率为13 Mbit/s左右，速率严重不达标；RRU2和RRU3覆盖范围各项业务正常。测试速率如图3所示。

问题排查过程：

（1）在RRU1输出端将分布系统断开，接上吸顶天线，进行业务测试，在信号正常的情况下，测试速率依旧不达标，排除分布导致的可能性，怀疑问题出在参数设置、传输、设备隐性故障。

（2）后台人员反馈该站点无故障、无上行干扰，小区容量设置，小区带宽，小区上下行子帧配比，小区传输受限等参数配置正常，排除参数导致低速率的可能性。

（3）后台人员反馈该站点对应核心网的4条sctp链路无分组丢失现象，而现场占用RRU1信号良好，ping外网大数据分组时，分组丢失率为20%-30%，排除站点SCTP链路传输导致的可能性，怀疑问题出在RRU1设备或是RRU1与BBU间传输问题。

（4）将BBU上面RRU1与RRU2的光模块对调后，RRU1的上传、下载业务均达标，而RRU2上传速率为1 Mbit/s、下载速率为10 Mbit/s均不达标；再将RRU1与RRU2光模块再对调，进行测试，RRU1速率不达标，RRU2速率达标，故确定速率不达标是光模块隐性故障导致的。

（5）后期RRU1更换光模块后，3个小区业务均速率达标。更换光模块后的测试速率如图4所示。

5 结论

速率是衡量LTE网络的一个最重要的实测指标，本文从影响速率的主要因素出发，对速率低的问题从测试设备、无线环境及网络设备的角度进行逐一分析，对网管性能及参数、空口问题、传输问题及终端/服务器问题等多个角度详尽展开分析，给出一套室内小区速率低的分析和定位方法，最后通过案例分析对定位和优化步骤进行详细阐述，总结出一套低速率问题的定位方法，概括如下：（1）小区告警、设备故障问题的定位；（2）小区参数配置问题的定位；（3）覆盖及干扰问题的定位；（4）传输问题的定位；（5）终端及服务器问题的定位。针对上述影响速率的关键因素，本文进行了详细的阐述，并提供了定位及优化的思路，为后续室内低速率问题提供合理的分析思路和解决方案。

图3 上传/下载速率不达标测试截图

随着用户规模的进一步发展，LTE承载的业务量会急剧上升，速率还会受到更显著的影响。在今后的网络优化中，可以从低速率问题点着手，找出导致低速率背后本质的网络原因，从根本上改善网络性能，提高用户感知。

图4 上传/下载速率正常测试图

参考文献

[1] 李相瑜. 浅谈LTE下载速率的提升优化[J]. 通讯世界, 2015(7).

[2] 吕雪峰，王治国. 影响LTE下载速率的原因探讨[J].山东通信技术, 2013(6).

[3] 张鹏. LTE网络速率优化方法研究[J]. 邮电设计技术, TN929.5.

[4] 包智颖. LTE系统中重叠覆盖和多邻区干扰优化研究[D]. 北京：北京邮电大学，2015.