LTE网络切换分析与优化

张荣俊

摘要：时代的发展直接促进了无线网络的发展，如今，无线网络不仅广泛应用于人们的生活中，而且还与生产经营活动有着密切的联系，LET时代已经全面来临。所以，我们要深入研究和分析LET网络优化切换问题，这样才能应对LET的快速发展，而要想解决LET网络优化问题，优化切换性能是首要步骤。

关键词：L T E网络；优化切换；问题；分析

切换是LTE通信网络中用户终端UE从一个小区移动到另一个小区过程中发生的接力式服务行为，当前的4G-LTE网络普遍采用“先连接，后断开”的软切换方式来实现小区服务的连续性。如果在连接和断开过程中出现切换失败，将使用户终端处于网络失联状态，极有可能导致掉话现象的发生，严重影响话音、上网等客户体验。

一、LTE切换概述

对于LET系统而言，要想提高区域覆盖面，实现无缝切换，使用快速硬切换方法是一个不错的选择，这样不同频段、不同系统之间就可以实现无缝切换，而且现有3GPP和非3GP也可以同时兼容。而软切换由于存在设备复杂、定时难度大等问题，对处理能力的要求非常高，所以这种方法并未广泛使用。由于导频信道的测量很难做到精确，所以，要想精准测量导频信道，在测量时就必须要结合就信道质量、UE的位置和导频信号强度。

二、LTE网络优化面临的挑战

由于国内LTE网络所用的频率处于高频段，传播损耗更大，相对于2G、3G网络需要规划建设更多的基站来满足覆盖，网络规模势必越来越大。另一方面，4G网络架构趋于扁平化，形成多制式、多厂商、多层网络并存的局面，同时LTE网络的性能对系统内外干扰高度敏感。因此，4G LTE网络优化面临不小的困难与挑战。首先，在无线参数规划方面，多网共存互操作相关参数设置比较复杂；其次，在射频优化方面，由于LTE网络存在模三干扰，因此要求工程信息更加严格准确，天馈调整的手段更少；再次，需要建立准确的用户感知评估体系，用好soN功能，以减少日常维护工作量和难度，其用户话单数据量更大，海量数据处理的效率需要得到有效提升；最后，在参数优化方面，切换参数调整更加细腻，个性化要求更多，功率参数设置更加复杂，在无线侧无法获取用户IMsI，影响投诉处理和问题分析。虽然4G LTE无线网络优化的挑战客观存在，但是理清工作思路，仍然有相應的技术手段予以解决。

三、切换事件在网络优化实践中的应用分析

1.优化切换事件提升下行速率，（1）网络问题描述某市某路段测试时，UE在小区间频繁切换，严重影响业务下行速率。经测算发现，该路段存在5个小区信号，且信号强度RSRP都在-102 dBm左右，各小区的信号电平相当，无主覆盖小区，导致切换频繁。（2）问题分析过程，基于覆盖切换的相关参数可以分为3类：门限、迟滞及定时器、个性化补偿。各个参数具体功能如下。门限：评价信号质量好坏的基础和门槛。A5是绝对门限，A3是相对门限。迟滞及定时器：对于事件判决起作用。迟滞总是从比较判决的不等式上起到延缓时间进入或退出的作用，提高判决的可靠性，与门限配合使用。而定时器起的延缓作用与门限值无关，是从时间上考虑保持某种状态的持久性，包括进入和退出事件，以提高事件上报的可靠性和准确性。个性化补偿：直接对服务小区或邻小区的补偿。可加在服务小区测量值上，达到限制切换发生的目的；也可加在邻小区上达到促进切换发生的目的。（3）优化方案，通过调整相关切换参数，触发不同的切换事件，达到减少该区域切换的目的。结合对切换事件的理解和触发，优化调整参数CIO，将CIO由默认0改为-3，延迟A3事件的触发，以减少切换次数。（4）优化效果验证，参数修改后，对该路段的覆盖进行测试，切换次数明显减少，下行速率由33.2 Mbit/s提升至68.0 Mbit/s。

2.优化切换事件提升网络覆盖，（1）问题描述，某市区内使用了异频插花组网，使多处出现异频切换问题。主要是切换不及时，使得覆盖率和下载速率受到影响；部分路段因异频测量较早造成资源占用浪费的问题，影响整体下载速率的提升，需要对异频切换参数进行优化。（2）问题分析过程，经过对市区网络的分析，发现异频切换主要体现为室分和宏站间切换，故选取现网室分站点进行切换对比测试，每次调整门限参数后进行5次切换测试，将测试结果进行对比分析，得出门限参数对异频切换的影响。因切换门限的取值范围是一个区间值，为了方便体现门限参数对异频切换的影响，门限调整时采用取最大值、最小值和根据实际无线环境调整的方式进行。其中A1、A2门限是一组相关门限，用于判断主服务小区信号质量达到什么程度会启动异频测量，需要统一调整。A4门限用于判断相邻小区信号质量达到什么程度会发生异频切换，需要在A1、A2调整完成的基础上进行调整。具体门限取值如表1所示。从切换次数和用户感知等方面验证切换事件的相关参数组合调整的效果：

a.如果设置偏高，服务信号RSRP质量极容易低于A2门限，导致异频测量的发起和异频切换的发生都很频繁（共28次异频切换），频繁发起异频测量和切换会占用大量无线资源，会影响数据业务速率，影响用户使用感知。b.A1、A2门限设置偏低，服务信号RSRP质量极难低于A2门限，导致异频测量很难发起，当服务小区信号RSRP变得极差时才能发起异频测量和切换，切换不能及时完成，存在掉线风险。c.A4设置较低时，UE可能会切换到信号质量较差小区上，从而导致掉线，影响用户使用感知。d.由于A4门限设置过高，虽然服务小区RSRP质量较差，UE已经发起异频测量，但相邻小区中没有能达到A4门限要求的RSRP质量，所以切换不能及时完成，存在掉线风险，从而影响用户感知。

（3）优化方案，，经过多种组合验证，A1门限设置到-100 dBm、A2门限设置到-105 dBm、A4门限设置到-102 dBm方案最优，对市区存在异频插花的小区统一按照上述最优参数进行设置。（4）优化效果验证，完成近市区处路段周边小区的异频切换参数，优化完成后DT测试指标覆盖率有所提升，从95.91%提高到99.39%，上传速率从26.82 Mbit/s提高到28.95Mbit/s，下载速率从53.78 Mbit/s提高到57.61 Mbit/s。

3.优化切换事件提升切换成功率，（1）问题描述日常KPI指标监控，某H-0小区系统内成功率指标较低，在63.40%左右，需要优化切换成功率，提升4G用户的感知度。（2）问题分析及优化方案根据以上分析对各种存在的问题进行排除核查：a.核查基站无故障告警。b.核查问题区域不存在干扰。c.核查邻区外部小区配置合理。d.核查外部小区邻接关系配置合理。通过提取该基站小区同频切换邻区指标发现，基站S1接口切换即eNB内同频切换成功率均为100%，X2为切换即eNB间同频切换成功率较低，向围东关地H-2小区切换成功率为63.18%。对现场无线环境进行勘察，发现2站之间距离3.2km，用户发生网络事件的区域处在交界区域，无主服务小区，因此，判断由于覆盖信号污染导致切换成功率较差。在无法优化网络无线覆盖的情况下，对切换事件触发参数进行分析核查。切换参数中的小区个体偏移（CIO）参数，是对UE触发A3事件进行偏移补偿。将小区的切换关系参数设置为正值，更容易切出服务小区，确保切换的成功率。通过对小区参数设置进行排查，发现该参数为0dB，将其调整为10 dB，更容易触发A3切换事件，确保切换成功率，提升用户体验。（3）优化效验证，，优化后切换成功率较优化前提升了31.78%，达到94.82%。

当前，中国已经基本上完成了LTE网络的建立，而伴随着信息化的不断深入，组网结构也日趋复杂化。在建设过程中，参数配置问题是最普遍的问题，也是不可避免的，正是由于参数配置不当问使得LTE网络在切换过程中会存在各种问题，具体表现为上网速度慢、掉话等等。

参考文献：

[1]昊敏敏.TD-LTE切换问题分析与解决.2015

[2]李怡.关于LTE无线网络优化问题的探讨.2015

[3]钱万芳.关于TD-LTE切换问题定位的研究.2015