农村典型场景的VoLTE无线网优化方法.docx
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农村典型场景的VoLTE无线网优化方法
案例分享1:
农村典型场景的VoLTE无线网优化方法
一、典型场景概述
农村场景不同于城市、城镇场景,跟人口集中的城镇比较,农村地区人口呈散落居住。
农村居民建筑相比于城镇集中、密集、高层小区呈现为中低层小范围聚集。
得力于国家新农村建设号召,目前农村发展较快住宅以2~5层独立式楼房为主,房屋呈半封闭式或全封闭式,房屋周边树木绿化较多。
鉴于农村分布特点,目前运营商均使用宏站覆盖且站点密度较低。
从无线传播特性来看,由于农村住宅以小高层为主,房屋纵深较大,一定程度上导致宏站信号深度覆盖不足,部分区域存在盲区;由于平原区域农村地势相对平坦空旷,容易造成越区覆盖情况,干扰严重,通话质量差。
本文主要针对农村场景,进行问题场景识别和优化提升。
二、 农村场景优化方法
1.场景特点
1.1 网络结构
农村场景由于人口相对稀少,居民点分散且小范围聚集在不同区域、话务量较低、业务需求相对不高。
周边宏站站点数在1~2个左右,宏站站点基本都为2G、3G、4G共站址。
网络结构总体:
相对城镇区域农村场景主要以宏站为主,站间距1.5~2Km,基站高度35~45米,频率一般均为F频段。
1.2 扩容方案
1)针对部分人口密度较大、话务较高农村区域,考虑新建二站进行话务分担和深度覆盖。
2)针对城乡结合部区域可可考虑双载波扩容或F+D双频插花组网进行话务分担和加强覆盖。
1.3VOLTE质量要求
以宜春农村为例,农村发展较快,房屋一般均为2~5层楼房,且树木较多(树多、树高、树密)。
农村对VOLTE语音质量影响最大的是深度覆盖问题,从典型场景的测试统计看,建议总体指标如下:
农村场景前台路测指标
指标名称
商用标准
覆盖率(RSRP>=-110dBm&SINR>=-3dB)
>97%
接通率(%)
>97%
掉话率(%)
<1%
呼叫建立时延(s)
<4
MOS3.0以上占比
>85%
eSRVCC成功率(%)
>97%
eSRVCC切换时延-用户面(ms)
<350
2.优化方法
2.1 现网数据分析
1).以宜春为例:
由该市全网MR数据分析可以看出,弱覆盖小区中覆盖农村场景站点占比较大,达到4/5。
2).根据现网数据并结合现场选点测试情况,将农村MR弱覆盖原因分为以下几类:
由弱覆盖原因分布可以看出,农村深度覆盖不足是造成MR弱覆盖的主要原因,这与农村站点以及用户格局分布有直接关系。
目前VoLTE处于商用推广阶段,由于VoLTE业务对于LTE覆盖要求更高,因此农村场景下的VoLTE无线优化显得尤为重要。
2.2 优化方法与步骤
2.2.1增强覆盖
农村覆盖场景需优先解决深度覆盖问题,边缘覆盖电平需大于-115dBm。
由于农村居民建筑呈小范围聚集,房屋格局较为密闭,加之宏站密度较为稀疏。
因此在解决农村区域覆盖问题时需要合理规划小区覆盖方向和天线下倾角,防止覆盖不足和越区覆盖情况。
针对覆盖不足情况可采用内置小倾角、高增益天线增加覆盖范围等。
2.2.2特性功能开关及参数优化
针对广覆盖,农村室内深度覆盖不足,RF手段无法解决或短期内解决不掉的场景进行eSRVCC相关参数优化调整降低bSRVCC触发概率的同时加快ESRVCC切换实施,避免eSRVCC不及时而掉话以及语音质差问题;针对农村单一频点组网情况关闭QCI1异频切换开关并调整GAP周期,提高异频异系统测量周期的频率,触发B2事件尽快上报,尽早触发弱信号条件下的eSRVCC切换;优化邻区关系提升eSRVCC切换成功率和切换时延。
2.3 关键功能、参数设置建议
2.3.1eSRVCC切换门限配置
针对农村室内快衰深度覆盖不足通过RF手段无法解决的,有规划站点但是短期无法开通的,以及因其它原因导致短期内无规划站点的区域。
为保障语音质量,防止掉话,需要对eSRVCC的切换参数门限根进行设置,提前启动eSRVCC切换测量。
对农村宏站弱覆盖场景的eSRVCC切换而言,A2值建议设置为-82dBm,B2值建议设置为-112dBm、-95dBm。
参数名
参数解释
优化建议
thresholdEutraRsrp
异系统A2-esrvcc
-82
thresholdEutraRsrpB2
B2门限1-esrvcc
-112dBm(农村宏站深度覆盖不足场景)
thresholdEutraRsrpB2
B2门限1-esrvcc
-116dBm(正常覆盖场景)
thresholdGeran
B2门限2-esrvcc
-95dBm
timetotrigger
A2测量触发时间
320ms
timetotrigger
B2测量触发时间
128ms
2.3.2 GAP周期配置
GAP周期3GPP36.133协议规定两种40ms、80ms。
目前现网使用80ms,将GAP周期调整为40ms后,相对80ms测量周期可以提高异频异系统测量周期的频率。
针对农村室内快衰深度覆盖不足场景建议将GAP周期设置为40ms加快B2事件上报,提升eSRVCC成功率,防止因快衰引起的掉话和质差问题。
a)优点:
提高异频异系统测量周期的频率,触发B2事件尽快上报,尽早触发弱信号条件下的eSRVCC切换。
b)缺点:
影响下行时域调度,对速率产生负面影响。
c)参数建议:
GAP40ms。
2.3.3QCI1异频切换开关配置
针对目前农村区域单频组网较多情况(部分城乡结合部为F/D插花组网),可针对QCI设置切换优先级,禁止QCI1的异频切换。
使volte用户上报A2后只对GSM邻区进行测量,加快B2事件上报,提升eSRVCC成功率,防止因快衰引起的掉话和质差问题。
针对农村室内快衰深度覆盖不足场景建议将QCI1的异频切换关闭。
a)优点:
这样VoLTE用户上报A2后只对GSM邻区进行测量。
加快B2事件上报,在单频组网较多的农村区域可以尽早触发弱信号条件下的ESRVCC切换。
b)缺点:
A2事件上报后,VoLTE通话的UE不会进行异频测量,在存在异频组网的区域会导致拖死。
c)参数建议:
QCI1异频切换开关关闭
d)功能开启参数:
2.3.4 防止bSRVCC参数配置
由于针对农村场景B2的门限调的比较大,且针MGRP周期以及QCI1异频切换开关配置调整,均有利于加快B2事件上报,导致在室内快衰场景下触发bSRVCC概率较高。
由于bSRVCC必导致呼叫失败,因此需要配合使用一些新功能防止bSRVCC。
例如:
贝尔可通过durationForSrvccNotTriggeredtimer参数延迟触发防止bSRVCC,华为可通过FLASHeSRVCC功能开启(华为私有功能)根据上行信道质量对语音专用承载进行接纳判决防止bSRVCC。
农村场景建议开启防止bSRVCC相关功能:
华为区域开启FLASHeSRVCC功能。
华为FLASHeSRVCC 功能开启(华为私有功能)
终端不支持bSRVCC导致弱场VoLTE呼叫成功率低,影响用户感知。
FLASHeSRVCC根据上行信道质量对语音专用承载进行接纳判决,eNodeB识别弱覆盖区域用户并拒绝语音专用承载建立,IMS要求终端重试CSFB呼叫,保证语音呼叫成功。
开通方法
特性开通开关:
MODCELLHOPARACFG:
LocalCellId=X,FlashSrvccSwitch=ON;
相关参数:
参数
参数中文名称
配置
FlashSrvccSwitch
FlashSRVCC开关
开
UlPoorCoverPathLossThd
上行弱覆盖路损门限
125
UlPoorCoverSinrThd
上行弱覆盖SINR门限
0
说明:
根据上行路损PathLoss和上行信噪比SINR,eNodeB判决该终端处于弱覆盖区域,两个参数根据eSRVCC切换门限调整。
2.3.5eSRVCC邻区频点精细优化
目前全网4GeSRVCC邻区配置相对较为合理,但是仍存在配置过多、配置冗余情况。
根据宜春后台数据统计,目前该市城镇覆盖场景4G小区eSRVCC邻区数平均在28个左右,农村覆盖场景4G小区eSRVCC邻区平均在22个左右。
农村4G小区eSRVCC邻区存在一定的优化空间。
农村场景建议针对eSRVCC邻区频点进行精细优化。
a)功能原理说明:
基于calltrace分析,统计服务小区产生ESRVCC切换的目标2G小区的分布,根据2G小区的分布进行邻区频点的精简优化调整。
b)优点:
减少2G测量频点,尽快触发B2事件上报,尽早触发弱信号条件下的ESRVCC切换。
c)缺点:
由于用户具有移动性,2G频点过少会导致部分用户拖死。
d)参数建议:
以实际测量分析为准。
3.典型优化案例
3.1 农村试点场景描述
选取宜春郝老营村及周边15个村庄(郝老营、西余庄、余庄村、南赵庄、韩庄、张庄、河水村、河水寨、小樊庄、小楚庄、戴营村、小杨庄、小新庄、新湖村、岳湖口)作为农村试点场景,该区域共计12个宏站。
以郝老营为例:
郝老营区域,人口密度不高,周边村落较为分散,属于典型的室外站点覆盖农村区域场景。
由于建筑物均为2~5层楼房,村内房屋均聚集同一区域,道路缝隙较小,且房屋周边树木茂密,室内深度覆盖不足,室内经常出现脱网。
郝老营西北和东南角各有一个宏站,平均站高37米,平均站间距2.1km
以下为地理环境卫星图:
基站分布图:
环境照片图:
农村照片
农村照片
3.2 农村试点前质量分析
优化前主要问题为覆盖差(村内道路覆盖率81.3%),接通率低(89%),掉话率高(11%),用户感知差,MOS值>3.0的占比仅为70%,eSRVCC切换成功率仅为73%。
3.3 优化方法与步骤
3.3.1增强农村LTE覆盖
∙调整天线方位和下倾覆盖居民区
根据以往经验和现场核实情况,部分农村站点存在天线覆盖不合理情况,因此需要现场核实准确的天馈信息,并进行合理的覆盖规划。
现场核实FUY_郝老营_MAL_51、52、53小区方位及机械下倾角分别为20°/7°、180°/7°、280°/8°,与现网资管数据30°/3°、120°/3°、240°/3°不符。
结合现场实际环境以及资管数据将FUY_郝老营_MAL_51、52、53小区方位及机械下倾角分别调整为为30°/3°、120°/3°、250°/3°。
周边区域LTE覆盖得到提升,平均RSRP提升4dB左右,SINR提升5dB左右。
∙选用内置小倾角天线提升下行覆盖距离
由于农村区域宏站站间距较大,选用大倾角内置天线容易造成覆盖距离过小。
选用小倾角内置天线可以有效改善因下倾角问题造成的覆盖不足情况。
但是在选用该类型天线时因合理规划下倾,防止越区覆盖情况。
现场核实FUY_郝老营_MAL站点选用的是内置9度天线,现场更换为内置3度天线后,村内居民区RSRP平均提升5dB左右。
∙下压周边越区覆盖的较远小区
FUY_荣庄农场_HAL_53小区越区覆盖导致郝老营村内部分路段和居民区SINR质差,将FUY_荣庄农场_HAL_53小区下倾角下压后模三干扰得到解决,SINR提升10dB左右。
∙优化前后效果对比
采取上述覆盖增强措施后,LTE综合覆盖率(RSRP>=-110dBm&SINR>=
-3dB)由调整前81.3%提升至97.43%,提升16.13%。
覆盖(RSRP及SINR)情况对比如下(图标形式):
3.3.2农村室内深度覆盖不足、快衰场景eSRVCC优化
∙A2/B2参数优化:
在信号弱快衰场景,加快ESRVCC切换实施。
分别调整B2门限后,对各次呼叫指标情况进行了统计。
针对农村试点区域站点:
分别调整4G的B2门限为-110到-120dbm,2G为-95dbm。
不同的门限下,呼叫指标情况如下:
∙从总体指标看,随着B2门限的逐渐降低,SINR值和丢包率基本保持平稳。
未接通和掉话有所增加。
∙分析总体指标,查看RSRP和SINR的关系,可以看出,在RSRP在-120dBm左右,SINR值差点开始明显增多。
∙分析总体指标,查看RSRP和丢包率的关系,可以看出,随着RSRP的波动,丢包率总体指标保持平稳。
∙继续降低B2切换门限到-130dBm,观察在宏站弱覆盖场景下针对RSRP和MOS值,SINR和MOS值相互关系趋势图如下:
从趋势图可以看出,在电平区间(-111,-110)时平均MOS值在3.24,在电平区间(-112,-111)时平均MOS值降低至2.26.
从趋势图可以看出,在SINR区间(8,9)时平均MOS值在3,在SINR区间(7,8)时平均MOS值降低至2.51.
对农村宏站弱覆盖场景的volte的eSRVCC切换而言,A2值建议设置为-82dBm,B2值建议设置为-112dBm、-95dBm。
∙GAP参数优化:
提高异频异系统测量周期的频率,触发B2事件尽快上报,尽早触发弱信号条件下的ESRVCC切换。
将农村试点区域站点:
GAP参数由80ms修改为40ms后,相关测试指标如下如下:
∙从总体指标看,GAP参数由80ms修改为40ms后B2上报时延(第一个A2到第一个B2上报的时间间隔ms)提升明显,PDCP平均上传下载速率相较于修改前有所下降。
∙由于农村场景下用户数据业务量不大,所以GAP测量周期由80ms修改为40ms后对用户数据业务感知影响较小,针对快衰场景可尝试调整该参数提高异频异系统测量周期的频率,加快B2事件上报。
由于该参数对数据业务有负面影响,不建议其它场景(城区、高流量高话务区域)修改。
∙QCI1异频切换功能关闭优化:
由于农村场景宏站均为单一频段(该市农村统一使用F频段,部分城乡结合部区域使用F+D),分QCI设置切换优先级,禁止QCI1的异频切换。
这样VoLTE用户上报A2后只对GSM邻区进行测量。
加快B2事件上报,在单频组网的农村区域可以尽早触发弱信号条件下的ESRVCC切换。
将试点场景站点分QCI设置切换优先级,禁止QCI1的异频切换,相关测试指标如下如下:
从总体指标看,禁止QCI1的异频切换后B2上报时延(第一个A2到第一个B2上报的时间间隔ms)有所提升。
∙durationForSrvccNotTriggered参数优化:
针对农村试点区域站点,将durationForSrvccNotTriggered均设置为20000(单位是ms),以此来规避bSRVCC导致的VoLTE未接通。
验证结果如下:
场景参数组合
平均RSRP
平均SINR
试呼
接通
掉话
接通率
掉话率
全程成功率
durationForSrvccNotTriggered:
0
-98.14
13.078
100
84
0
84.00%
0.00%
84.00%
durationForSrvccNotTriggered:
20000
-98.95
13.253
100
100
0
100.00%
0.00%
100.00%
由农村试点场景测试的总体指标看,将durationForSrvccNotTriggered均设置为20000(单位是ms)可以有效避免因bSRVCC导致的VoLTE未接通情况。
∙eSRVCC邻区频点精细优化:
基于calltrace分析,统计服务小区产生eSRVCC切换的目标2G小区的分布,根据2G小区的分布进行邻区频点的精简优化调整。
减少2G测量频点,尽快触发B2事件上报,尽早触发弱信号条件下的ESRVCC切换。
针对农村试点场景站点进行eSRVCC邻区频点精细优化:
试点区域优化前2G频点数均值
试点区域优化后2G频点数均值
21
15
优化后相关测试指标如下如下:
从总体指标看,针对农村试点区域站点进行eSRVCC邻区频点精细优化后,B2上报时延(第一个A2到第一个B2上报的时间间隔ms)有所提升。
∙优化前后VoLTE指标及SRVCC切换请求和成功率变化(图表形式)
采取上述优化措施后,农村试点场景相关指标均达到预期效果,具体指标如下:
指标名称
商用标准
优化调整前
优化调整后
覆盖率(RSRP>=-110dBm&SINR>=-3dB)
>97%
81.30%
97.43%
接通率(%)
>97%
89%
98.70%
掉话率(%)
<1%
11%
0
呼叫建立时延(s)
<4
4.25
3.84
MOS3.0以上占比
>85%
70%
86.03%
eSRVCC切换成功率
>97%
73%
98.70%
eSRVCC切换时延-用户面(ms)
<350
344
285
4.经验总结
结合农村覆盖场景和优化手段,将农村场景VoLTE无线网优化经验总结如下:
1).基础建设方面,需考虑网络结构的合理性,避免网络覆盖空洞,站间距过大情况:
①.针对未规划站点的农村弱覆盖区域,可通过MR测量(小于-110dBm占比≥30%)、TA占比分布(大于20占比≥10%)、用户弱覆盖投诉地理清单等渠道获取覆盖不足但业务需求高的热点区域,分公司可将该区域作为后期站点规划和增补的重点考虑目标;②.针对已规划未开通站点,需要合理规划站高、天线型号和天线方位及下倾角。
随着新农村的发展建设,建议农村宏站高度不低于35米,天线选择内置3度小倾角,根据村庄分布和话务需求确定天线覆盖方位;③.针对已开通站点,需确保资管数据与实际数据的一致性和同步性,针对数据差异较大站点应及时进行分析和处理,确保数据的准确性和覆盖的合理性。
2)RF优化方面,需要综合运用RF优化手段保证LTE良好覆盖:
①.解决覆盖问题,包括弱覆盖问题、越区覆盖问题、无主服务小区问题;②.解决质差问题,包括mod3干扰、重叠覆盖度高、外部干扰问题;③.解决其他问题,如邻区漏配、基站参数配置错误导致的告警以及基站故障。
3)快衰场景优化方面,针对农村场景的覆盖特点,在解决深度覆盖不足的同时,可结合相关参数特性进行参数调整,保证用户VoLTE业务的良好感知。
参数方面可通过:
①.降低B2判决门限,精简eSRVCC2G邻区数目等SRVCC相关参数优化;②.加快GAP测量周期,提升异频异系统测量频率;③.针对QCI设置切换优先级,禁止QCI1的异频切换。
使volte用户上报A2后只对GSM邻区进行测量,加快B2事件上报等优化措施。
参数和功能调整是一把双刃剑,在调整相关参数和功能进行优化提升时,应考虑到该参数和功能调整后的不利影响。
结合自身网络实际情况选择性使用。
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