基于数字孪生网络仿真引擎的5G路测智能分析方法

摘要：当前形势下存在5G SA规模建网下急需优化与5G路测问题分析工作方式低效的矛盾。本文提出通过使用数字孪生网络仿真引擎的射线覆盖模型，预测5G路测智能分析输出方案的覆盖效果，为智能化方案有效性预测提供依据，助力5G路测问题智能化分析的效率提升。

关键词：数字孪生、LiShuttle射线传播模型、路测智能分析、覆盖分析

1.背景

随着5G NSA商用，5G业务量日渐快速增长，5G SA大规模建网部署的局面已全面铺开，建网后伴随的测试优化将为成为无线网络优化中重要且紧急的一项工作，而在降本增效的压力下，如何实现5G路测问题高效优化已成为当前5G无线网络优化中刻不容缓的需求。

2.路测问题分析的现状

在5G SA网络快速建设铺开的形势下，5G路测问题分析优化的方式依旧未有发生大的变革。路测工作流程：

1）主要通过人工对路测log进行软件回放，从中发现问题;

2）结合问题点周边小区天线、规划站、故障退服、参数、信令、卫星地图，并比对问题点路段多个log进行分析输出方案;

3）对于问题点周边无线环境不确定的情况，需要现场实地测试确认后才能制定相关方案。涉及时间、人员、设备成本增加。

如今的5G路测分析逐步迈向智能化，已衍生路测智能分析工具，但智能化方案的可行性不佳仍是瓶颈问题。

3.基于数字孪生网络仿真引擎的路测问题智能分析方法研究

3.1.路测智能分析工具引入DTN仿真射线模型

路测智能分析工具，主要通过采集路测log数据（采样点、信令）、小区工参信息、故障退服信息、规划站信息、参数数据、高精度3D地图信息，经过数据清洗过滤，引入网优专家经验库模型进行自动化流程匹配判断，输出原因分析、实施方案的智能化处理工具。

在路测问题智能分析工具上引入DTN仿真引擎模块，通过DTN仿真引擎输出射线跟踪模型对5G路测覆盖问题进行分析、调整方案的评估，为方案寻优提供可行性数据支撑。可采用DTN仿真引擎辅助覆盖分析能力主要包括理想小区覆盖带分析、理想切换序列制定、关联故障退服小区相关性分析。调整方案的预测评估包括天线权值调整方案、天线调整方案、规划站、需求站方案可行性评估。

3.2.DTN仿真引擎在路测智能优化上的应用

1.2.3.3.1.3.2.3.2.1.DTN仿真引擎简介

DTN（Digital Twin Net）引擎，又名数字孪生网优预测引擎，DTN仿真引擎是可Linux环境部署引擎，也是国内运营商首个自主射线模型，并结合使用较为成熟的开源三维GIS的在线仿真，可以对站点进行在线仿真、核查、配置的模块，模块具备可融入省市优化运维平台、流水线作业的引擎化技术、基于LiShuttle射线跟踪模型的精细化覆盖预测技术、符合数字孪生趋势的三维立体城市模拟技术三大技术优势。目前主要应用于站点规划方面[1]。

DTN射线三维预测方法，如下：

1.前端发起预测任务;

2.后台组装任务参数;

3.后台调用射线计算路损;

a）完成仿真区域所需文件准备

b）完成射线各配置文件

c）调用射线计算路损

d）合并城市级路损文件

e）把路损文件放置存储空间

4.后台调用引擎合成路损结果文件;

5.后台取引擎结果前端展示。

3.2.2.DTN仿真引擎在路测智能优化上的应用

路测指标以占得上、驻留稳、体验优三方面指标组成，而根据这些指标产生路测专题问题点主要以覆盖问题、SINR差问题、低速率问题、异常事件问题为主，例如覆盖（弱覆盖、重叠覆盖、过覆盖、室分外泄）、质量（SINR质差路段、MOD3＼MOD6干扰路段）、速率（低速率路段、掉线、）、异常事件（未接通、掉话等）。保证覆盖问题分析的准确性是路测问题智能分析结果具备可靠性的关键。在该要求下，路测问题智能分析的覆盖分析通过调用DTN仿真引擎进行覆盖问题方案的准确性、可行性验证，是路测分析智能化中的必不可少的一环，DTN仿真引擎将有效支撑路测问题智能分析。

以弱覆盖专题问题的智能分析为例，经过专家规则库模型形成的自动化流程，对专题问题路段中符合条件的小区进行遍历处理，分析逻辑主要包括：

●道路黑点库判断：

将对于已未实施方案导致问题未解决闭环的路测问题点，将归入道路黑点库，当再次发生相同路段问题时，将自动关联已有方案。

●MDT栅格数据判断真假弱覆盖：

路测数据判断弱覆盖具有一定局限性，通过结合道路栅格MDT数据判断弱覆盖，有效提升准确性。

●周边覆盖小区选定：

根据场景选定周边一定范围内的站点计算平均站间距，1.5倍站间距内的小区，按由近至远的次序进入专家经验规则库模型的自动化流程。

●功率、波束参数核查：

建立参数核查规则，包括功率參数的取值，开启SSB8波束、天线波束权值参数标定。

●规划站方案：

通过将规划站工程参数输入到DTN仿真引擎，输出问题路段的仿真结果，自动检查栅格组RSRP、SINR是否达到门限要求。

●天线调整方案可行性分析：

结合天线高度、天线方位角、天线下倾角、波束宽度、问题点与小区距离，输出天线分析结果和方案，再将天线调整方案的工参输入到DTN仿真引擎，输出问题路段的天线调整后仿真结果，自动检查栅格组RSRP、SINR是否达到门限要求。

DTN仿真引擎嵌入专家经验规则库的自动化流程中，主要在规划站覆盖评估、天线调整方案可行性方面，输入调整后的天线工程参数后，通过射线跟踪模型综合考虑地理环境、无线传播模型、周边阻挡物、天线高度等因素，评估覆盖方案的可行性。根据方案可行性预测结果过滤无效方案，输出可行方案，有效提升智能分析覆盖方案的准确性。

4.总结与展望

本文提出一种基于DTN仿真引擎的路测智能分析方法，通过结合3D高精度地图模型，准确预测智能化覆盖方案的效果，过滤无效覆盖方案，有效提升路测智能分析方案的准确性、可靠性，为路测问题分析智能化体系搭建提供了有力条件，有效降低人员成本、时间成本。

参考文献

[1]江巧捷，林衡华，岳圣.5G传播模型分析[J].移动通信，2018，42（10）：19-23。

作者简介：严展鸿，（1986.2 -），男，广东省广州市，汉族，学士，中级工程师/咨询设计师长期从事无线网规划、优化研究与实践、新技术研究等工作，主要研究方向为优化策略研究、垂直行业专网规划等。