自动邻区优化技术共享网络中应用研究

李 贝，刘光海，许国平，肖天，李一，胡煜华，朱小萌，郑雨婷

(1.中国联合网络通信有限公司研究院，北京 100048；2.中国联合网络通信集团有限公司，北京 100033；3.中国联合网络通信浙江省分公司，浙江 杭州 310051)

0 引言

4G 共建共享是移动网络共建共享工作的重要组成部分[1]，共享网络X2 接口互通后，自动邻区优化技术(Automatic Neighbor Relation，ANR)可实现双向邻区自动互配，一定程度上降低人工邻区配置漏配误配概率，改善小区掉话率。本文对共享网络ANR 技术进行了深入分析，并基于大量数据验证了共享网络ANR 效果，结果表明ANR 技术实施3 天及以上达到邻区关系稳定，ANR 应用后解放了优化人员双手，提高了邻区添加效率，改善了小区掉话率。该研究为全国共享网络ANR 开通工作提供了有效指导。

1 ANR 开启意义

ANR 减少运营商手工配置邻区关系的工作负荷，可解决传统邻区优化方式成本高、优化效率低等问题，但在实际网络优化工作中普遍存在开启ANR 邻区自添加但关闭邻区自删除，以及ANR 开启后单向邻区关系多而邻区互配比例低的情况。因此，研究ANR 技术在共享网络中的应用对于提高邻区添加效率、降低掉话率、改善用户体验有重要意义。

2 ANR 技术分析及工作流程

2.1 ANR 技术

按照3GPP TS 36.423 协议定义[2]，ANR 技术管理概念意义上的邻区关系表包括ANR 自添加和ANR 自删除技术[3]。其中，ANR 自添加发现新的邻区关系并加入到邻区关系表中，ANR 自删除技术将符合删除条件邻区关系从邻区关系表中去掉。

ANR 技术包含系统内同频ANR、异频ANR 和异系统的ANR，其子功能主要包含如下：终端邻区替换、长周期无切换邻区关系自动删除、低切换成功率邻区更新、连续切换失败邻区删除、冗余外部邻区自动删除、定时批量处理的ANR 添加和删除。

(1)终端邻区替换、定时批处理

终端邻区替换、定时批处理包含邻区自动添加和自动删除、定时批量处理的ANR 添加和删除，第3 部分将详细阐述。

(2)长周期无切换邻区关系删除

ANR 需要周期检测所有的邻区关系在检测周期内，邻区关系上的切换次数低于预先设置门限时该邻区关系增加空口信令负荷且无实际切换贡献，需要定期清理。

(3)低切换成功率邻区更新

基站(Evolved Node B，eNodeB)将低切换成功率临时邻区上报到网管低切换成功率列表，提示人工处理。如果该邻区进入低切换成功率列表的次数小于策略参数中配置的低切换成功率邻区的惩罚次数门限，在经过一个惩罚时间段后，会将该邻区移除低切换成功率列表。

(4)连续切换失败邻区关系删除

检测到服务小区到某个邻区出现连续的切换失败，则删除该邻区关系。

(5)冗余外部邻区删除

冗余邻区[4]指eNodeB 外部邻区配置中没有配置为本eNodeB 小区的邻区的外部邻区记录。ANR 邻区自动添加后可能会使eNodeB 产生冗余邻区，则自动删除小区的邻区关系记录。

2.2 共享网络ANR 原理

异运营商为系统内ANR，原理如图1 所示。具体如下：ANR 过程中引入了临时邻区，eNodeB 通过UE 成功发现一条邻区关系后，先将该邻区关系放入临时邻区管理；统计临时邻区切换次数以及其切换成功率来决定其优先级，然后将高优先级的临时邻区添加[5]。

(1)eNodeB 下发测量配置，UE 测量相邻的系统内邻区并上报测量报告[6](含小区B 的物理小区标识(Physical Cell Identifier,PCI)等)。

(2)eNodeB 下发给UE(该UE 需满足小区全局标识符(E-UTRAN Cell Global Identifier，ECGI)检测需求)新发现的PCI 读取相邻小区的ECGI 等。

(3)UE 读取新发现相邻小区的ECGI 后同时将检测到的ECGI 等消息发给eNodeB。

(4)eNodeB 根据UE 检测的结果把新发现的邻区添加为临时邻区，并在统计周期中统计临时邻区的测量上报次数、切换请求次数M、切换成功次数。统计结束，若M≠0 且统计结果满足ANR 邻区添加/删除筛选算法的邻区添加条件，则eNodeB 请求网管添加临时邻区到正式邻区；网管添加邻区配置，并把配置下发到eNodeB生效。

需要注意，终端支持系统内和系统间共配置异频频点个数不同，如果配置个数的UE，可能会测不到部分异频频点的小区全局标识符。表1 以同频、异频ANR 为例说明UE 能力要求[7]。

表1 UE 能力要求

3 共享网络ANR 分析

异运营商为系统内ANR，目前异运营商采用异频邻区。

3.1 快速ANR 与普通ANR

普通ANR、快速ANR 特点对比如表2 所示，快速ANR由于提前下发周期性测量(Report Strongest Cells)，使得UE能够在尚未到达小区边缘之前就启动对最强邻区PCI的检测；eNodeB 根据UE 上报的PCI 信息判断是否是未知邻区，并针对未知邻区发起小区全局标识符测量，这样就可以提前完成邻区自发现的过程。当UE 上报切换测量报告后，就可以直接使用ANR 添加的邻区执行切换。这样可以减少小区全局标识符测量对小区切换成功率的影响。

表2 异运营商异频ANR 类型

3.2 邻区互配

由第2.2 节原理可知ANR 只能发现单向邻区关系，为了提高邻区添加效率，引入系统内邻区互配，主要有两类：

(1)网管层面的邻区互配：网管收到网元添加正式邻区请求后，根据邻区互配开关值，判断是否同时添加双向邻区关系[3]。

(2)eNodeB 层面的邻区互配：如eNodeB 间已X2 互通，则eNodeB 根据X2 接口信息获取相邻eNodeB 所有服务小区及其所有邻区配置信息，例如被邻eNodeB 小区配置为邻区，而本eNodeB 小区并没有配置邻eNodeB 相应的小区为邻区，则发起双向添加处理[8]。eNodeB 在X2 接口信息交互后，将满足互配的邻区加入临时邻区，按2.2节描述执行ANR 处理流程。

由上可知，共享网络X2 互通是提升邻区互配比例、提高邻区添加效率的重要环节。

3.3 ANR 邻区添加及删除分析

ANR 邻区添加和删除采取排序的方式，使用邻区个数上限和邻区切换成功率两个参数来控制，添加/删除过程如图2 所示。每次ANR 统计周期结束时，eNodeB 对于统计范围内的临时邻区按照切换成功率进行过滤，筛选出切换成功率大于等于邻区切换成功率门限的临时邻区。将筛选出满足条件的临时邻区与正式邻区一起按照切换成功次数进行排序，找出排序位置在邻区个数上限之内的所有临时邻区(n 个)，以及排序位置在邻区个数上限之外的正式邻区(m 个)。那么对m 个正式邻区个发起邻区删除流程，对n 个临时邻区发起邻区添加流程。

ANR 过程中添加/删除邻区时，采取定时批量处理的ANR 添加和删除的方法，以降低ANR 频繁信令消息对网管的冲击。定时功能打开后，ANR 根据eNodeB ID 和定时配置计算出定时时间点，从定时时间点开始启动统计周期定时器，超时后结束统计，启动定时生效定时器。定时生效定时器超时，执行邻区的算法和网管交互流程。定时生效的处理完成后，立即启动下一个统计周期定时器，如上述循环执行。每个时间点上，只有一个定时器在生效。

由上可知，按照切换成功次数筛选时，由于无线环境和用户的不确定性，可能存在频繁添加和删除邻区，以及误认为无效邻区而自动删除的情况。

4 共享网络ANR 验证

选取某市运营商A 共享站和运营商B 非共享站共址的基站进行ANR 技术验证，按照第一层基站且距试验基站1 km 覆盖距离内，存在切换成功次数统计的邻区个数共计40 个区域验证，主要验证参数设置如表3 所示，原来全网人工配置邻区关系约5 min/站，解放了优化人员双手。

表3 共享网络ANR 部分参数设置

判定周期内运营商A 频点上报测量24次，切换成功20 次以上，同时该邻区对切换成功率达到99.6%；如果正式邻区中切换成功率低于90%，则被判为低成功率邻区，24 h 内成功率恢复至95%则重新添加为正式邻区，否则被删除。

对ANR 后邻区添加情况每12 h 进行跟踪，以某设备厂家为例[9]，验证效果如表4 所示，ANR 开通后12 h～24 h RRC 连接重建成功率恶化，双向邻区添加数量减少，开通3 天以上指标基本恢复到开通前水平。ANR 开通后需要RRC 连接重建成功率随着ANR 邻区配置完善逐步改善，建议ANR 实施3 天及以上以准确配置邻区。

表4 ANR 实施每12 h 效果对比

5 结论

共享网络自动邻区优化技术应用后解放了优化人员双手，提高了邻区添加效率，改善了小区掉话率。随着4G 共建共享的大范围推进，共享网络自动邻区优化技术后继将在全国广泛应用，在提升用户体验上发挥重要作用。