浅析LTE网络低速率问题分析及处理

浅析 LTE网络低速率问题分析及处理

叶世安

身份证号： 45212819860501**** 广西南宁

【摘要】：随着移动互联网和智能终端手机的快速发展，如今LTE网络已经广泛普及。LTE网络作为主要的数据业务承载网络，其网络速率是衡量运营商网络品牌好坏的重要依据，因此，提高LTE网络速率对提升用户的网络使用体验具有十分重要意义。本文主要针对LTE网络低速率问题进行分析，并提出了处理方法，以供大家参考。

关键词：LTE；速率；覆盖；干扰；

一、LTE网络低速率判断方法

判断LTE网络速率，一般采用网络上下行用户平均速率和上下行小区平均速率两个指标的方法，其中上下行用户平均速率是用来评估LTE网络用户的体验速率，反映的是用户平均体验速率，是关注的重点。而上下行小区平均速率是用于反映LTE小区整体速率性能状况。在LTE网络低速率排查工作中，低速率小区筛选有两个指标：小区业务量和用户下行去尾均速。提取7×24小时小区数据，试点过程采用较为严格筛选条件：日业务量自忙时（业务量最大）对应用户下行均速的一周均值[1]。筛选条件为：提取7×24小时小区业务量和用户下行去尾均速（每个小区7×24条数据）。

二、LTE网络低速率引起因素

1、硬件引起。LTE网络低速率的产生原因，极有可能是是种种网络设备硬件问题，常见的硬件问题包括：终端异常、基站硬件设备故障、天馈线问题、传输设备问题、服务器不稳定等。
2、弱覆盖引起。良好的覆盖是保证网络性能的基础，覆盖强度通过参考信号接收功率RSRP来衡量。RSRP能够有效反映网络的覆盖情况，当RSRP低于某一个门限值时定义为弱覆盖。RSRP低会直接导致SINR低，进而影响TM和MCS的选择，拉低下载速率，所以弱覆盖是导致下载速率低的主要原因[2]。根据以往工程经验，LTE网络低速率原因分类中，弱覆盖占比达到了28%，是引起低速率最大因素。

3、干扰引起。SINR即信号与干扰加噪声比，是接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号（噪声和干扰）的强度比值。导致LTE网络低速率的第二大类原因是SINR，占比达到了25%。在低SINR的成因分析中，重叠覆盖占比为12%，冗余覆盖占比为1.5%，可通过优化覆盖区域，调整发射功率等手段改善这两类问题。干扰问题包括两类：一类为内部干扰，如模三干扰、重叠覆盖等；另一类为外部干扰，包括异系统干扰以及外部其他干扰。
4、参数配置引起。影响LTE下载速率参数较多，如HARQ (混合自动重传请求)参数、功率参数、切换参数、资源调度参数等。如果参数设置不合理，将直接影响LTE网络的下载速率。对于参数配置，一般需要核查天线配置参数，如小区发射天线端口数；核查核心网配置参数；核查小区参考信号功率；核查上下行MCS；核查 CFI（CFI，极速模式为1，正常模式为2）；核查噪声矩阵类型是否为IRC；核查加密和完整性保护算法；核查下行频选参数；核查物理层端口传输带宽是否为1000M，工作模式是否为自适应或千兆全双工；核查切换参数；核查带宽资源组最大出口带宽是否为1000M等等。

5、TCP 问题引起。如果速率上不去，且相关参数已经优化，那就检查是否存在时延过大。如果网络速率不稳定且有掉坑现象，则检查是否存在丢包，严重乱序现象发生，如果有则TCP 窗口需要优化。

三、LTE网络低速度小区处理方法

1、硬件排查。可通过硬件排查法确认：(1)疑似终端异常原因时，可通过重启或更换终端对比测试，排除终端问题；(2)疑似服务器不稳定造成的，可通过更换服务器排查，同时检查下载测试线程数设置是否正确；(3)疑似基站硬件故障原因时，首先可通过网管检查基站是否有告警，同时检查发射功率是否正常，排除由于基站设备告警导致的速率低。其次结合下载过程中出现SINR或RI异常等情况，需要排查RRU与天线间连线是否异常；再次对于RSRP与SINR较好、下载速率较低且持续稳定的情况下，需要检查基站驻波比、RRI(接收信号强度指示)是否异常。

2、指标分析。主要是指对无线覆盖、干扰、调度、终端反馈等指标的分析。(1)无线覆盖指标：如果MR弱覆盖小区RSRP小于110dBm且采样点占比大于5%，路测弱覆盖小区RSRP小于105dBm且采样点占比大于5%。SINR取值在15～30，越高速率越好。RSRP与SINR都好属于正常小区；RSRP差，SINR比较好，则说明信号比较干净，信号单一，室外宏站深度覆盖室内；RSRP差，SINR也差，则应重点关注弱覆盖引起；RSRP好，SINR差，则关注干扰问题。对于基站无线覆盖信号差，可以通过调整周围小区方位角、俯仰角、功率等相关参数来改善该区域覆盖。确实站距过大或天面遮挡严重，建议补点新增基站；(2)干扰指标：主要指闲时系统上行每PRB干扰噪声统计分析。该值≥110dBm上行又没有流量时为高干扰小区，需要排查处理。PRB噪声干扰均值大于-109dBm则存在干扰，大于-89dBm则说明干扰严重。另外，该指标能有效反映当前网络的干扰情况SINR值的高低与下载速率有着十分紧密的关系，SINR值低平均下载速率也很低，SINR值高则平均下载速率提升。导致低SINR的原因除了弱覆盖之外，还有重叠覆盖、冗余覆盖、移动性问题和外部干扰等其它原因。重叠覆盖是导致低SINR的一个重要原因，超高站、超近站、基站分布疏密不均、天线下倾角不合理以及发射功率设置问题等均会导致重叠覆盖；(3)调度指标：基于调度指标对吞吐量的分析方法如下：当吞吐量较低时，首先分析MCS是否过低，MCS 低通常是因为SINR过低或者不稳定引起，需要分析干扰的问题。当用户所占小区负荷过大时，引起PRB偏低，即使MCS较高，也会因为资源不足影响吞吐量。如果用户很少，PRB仍然低，就需核查主设备、传输或核心网的问题。如果用户在SINR较高时，仍然占用单流情况，就需检测UE的Rank值，然后检查eNB参数设置是否存在问题。各指标门限建议如下：CQI小于等于6而占比超过20%，则存在覆盖质量问题；双流占比低于30%，则存在MIMO调度问题；PRB干扰均值大于-109dBm则存在干扰，大于-89dBm则干扰严重；(4)终端反馈的CQI指标：用户上报CQI有16个等级（0～15），值越高代表下行信号质量越好，可以得到更高的编码速率。

3、告警分析。对LTE网络低速度问题进行排查时，应核查问题小区是否存在断站问题，驻波、传输或其他重要告警，如驻波比告警，传输告警等(如误码率高等),然后按照告警指导手册处理。

4、参数核查。对全网宏站小区进行license和相关参数一致性检查，license出现告警将会导致基站不能正常工作，参数需要配置为2发2收，不同设备厂家license和参数不一样。
5、上站现场验证核查。路测问题小区需到现场验证，验证核查的内容是：(1)干扰排查。干扰排查先排查系统内干扰，如重叠覆盖情况，PCI配置冲突，排除主服务小区较弱和MOD3干扰。同时，应加强日常RSSI问题监控及处理，遇到干扰时，应仔细分析干扰分布特点，对干扰的来源做出初步定位和判断；在排查外部干扰时，应遵循从高到低、由远及近的原则，通过干扰区域边缘的高层建筑确定干扰源大致方向，并逐步缩小扫频范围，最后确定干扰源位置；(2)BBU尾纤排查。检查BBU到RRU段尾纤情况，验证工参排除连接错误和接头质量问题；(3)天馈排查。RRU到天馈间跳线排查，主要检查接头是否松动，馈线头问题以及鸳鸯线问题；(4)天面参数核查。结合现场验证覆盖、干扰情况，检查天面方位角和下倾角[3]。
四、结语

总之，影响LTE网络低速率的因素很多，需要进行逐项分析排查，才能找到问题根源。而相关技术工作人员在处理LTE网络低速率问题时，可以从排除各种硬件问题、参数配置问题、加强深度覆盖、射频优化等方法入手，采用多种综合手段处理，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。

参考文献：

[1]林海,蒋永希.FDD LTE无线网络多维度评估网络和优化[J]邮电设计技术.2016(02)

[2]孙琛,李春明,武琳栋.LTE网络低下载速率问题分析方法的研究[J]电信工程技术与标准化.2015(09)

[3]田华锋,方莉,杨雅玲.一种LTE低速率劣化小区快速侦探方法[J]信息通信.2015（10）