eNB覆蓋和容量最佳化

Enb,Evolved Node B，即演進型Node B簡稱eNB，LTE中基站的名稱，相比現有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，減少了通信時協定的層次。

基本介紹

• 中文名：演進型基站覆蓋和容量最佳化
• 外文名：ENBcoverageandcapacityoptimization
• 套用學科：通信

套用場景

網路部署和規劃的一項重要內容就是根據覆蓋和容量對網路進行最佳化。傳統的方式是通過定點撥測和路測來發現問題，並使用相應的規劃工具查找解決方案。掉話率用於指示非良好覆蓋的區域，流量統計（trafficcounter）可以辨識容量問題。

在LTESON中，該套用的主要目的是通過eNB的測量和UE的報告，自動發現並最佳化覆蓋和容量問題，從而減少人為的干預和反饋延時。

CCO主要的工作場景有兩個。

網路覆蓋最佳化

要求在LTE網路下，用戶可以建立和保持默認或特定業務的連線。這就表示覆蓋是連續的，用戶不應感知到小區邊緣。必須在空閒和激活模式、上下行都保持良好的覆蓋。

網路容量最佳化

在R9階段，網路的覆蓋最佳化比容量最佳化的優先權高，但覆蓋最佳化的算法也需要考慮對容量的影響。覆蓋和容量是相互制約的，覆蓋越大，則系統的容量就會減小；反之，如果要求高容量，則系統的覆蓋就會減小。最佳化的目的就是找到一種系統覆蓋和系統容量之間的平衡。

技術方案

覆蓋問題

CCO的目的在於解決覆蓋問題，從而改善整個網路性能。目前主要存在以下幾類覆蓋問題。

（1）覆蓋空洞

對於覆蓋來說，覆蓋空洞是一個很常見但很嚴重的問題。覆蓋空洞通常是由物理遮擋（如新建大樓、山丘）、不合適的天線參數或不適當的RF規劃造成的。覆蓋空洞會引起掉話和無線鏈路失敗。

即使是在初始網路部署時是連續覆蓋的，當建了一棟新大樓時，在大樓背面就可能出現覆蓋空洞，如圖1所示。在快衰落下，陰影和其他一些因素會引起信道質量急速惡化。當UE進入到覆蓋空洞中，參考信號（RS）就不能被解調，UE就不能駐留在網路中，不能開始任何服務。總之，UE就與網路沒有任何連線，從而降低用戶體驗。

圖1 覆蓋空洞示意圖

另外，當服務小區的信號質量下降時，這個小區所覆蓋的區域也會引起覆蓋空洞。

（2）下行鏈路覆蓋最佳化問題

對於下行鏈路覆蓋最佳化，有兩類問題需要檢測並解決。

①弱覆蓋。與覆蓋空洞相比，弱覆蓋時UE是可以解調RS的，但是不能讀取BCH，如圖2所示。

圖2 弱覆蓋示意圖

弱覆蓋是針對一個特定信道的，而在覆蓋空洞區域下所有的信道都不能正常工作。

②過覆蓋。與弱覆蓋相反，過覆蓋是指覆蓋區域變大，如圖3所示。

圖3 過覆蓋示意圖

當小區處於過覆蓋的情況時，它會給其他的小區、其他的信道帶來干擾。過覆蓋也是針對特定信道的。實際上，LTE系統的參考信號污染就是RS信道的過覆蓋。

（3）上行鏈路覆蓋最佳化問題

與下行鏈路不同，UL信道的功率是針對每個UE的，大部分UL功率都可以通過UL功率控制解決。但是，UL功率控制只能調整UE級功率參數，而不能調整小區級功率參數。如果小區級參數設定得不合適，也會引起特定UL信道功率過高或過低。例如，SRS是正常的，但PUCCH過低，這就會導致網路對PUCCH的解調失敗，因此網路無法確認傳輸塊是否成功接收，這就會給網路的下行信道調度和在給傳送的下一個上行數據分配資源時帶來混亂，最終導致業務啟動失敗。SON中的上行覆蓋最佳化就是用於解決不合適的小區級參數設定問題。

（4）DL和UL信道覆蓋不匹配問題

DL和UL信道覆蓋不匹配是覆蓋最佳化的另一個問題。由於多種因素的原因，如功率控制等，會存在UL覆蓋比DL覆蓋小的場景。在這種場景下，位於小區邊緣的用戶可以成功接收和解調來自eNB的下行數據，但是不能成功接入系統。這個問題如圖4所示。當UE從雙向覆蓋區域移動到僅下行覆蓋區域時保持通話或業務時，此時沒有UL覆蓋，但存在DL覆蓋，這就會導致掉話。

圖4 DL和UL信道覆蓋不匹配

（5）覆蓋和容量的折中

原則上覆蓋和容量是相衝突的。針對覆蓋和容量不同的場景有不同的需求。例如在城市熱點地區要求容量儘可能得高，而且隨著用戶數和業務速率的增加，容量會逐漸接近最大容量門限，這就會導致業務質量下降，這個場景被稱為容量受限場景。當在鄉村區域時，就要求覆蓋儘可能得大，通常首先達到覆蓋不夠的情況，因此被稱為覆蓋受限。

所需功能

覆蓋和容量最佳化基於運營商對不同部署場景的需求，如連續覆蓋、熱點覆蓋等。CCO目的在於解決連續覆蓋下的覆蓋相關問題。

為了解決以上問題，CCO需要具有如下功能。

（1）覆蓋空洞的檢測。覆蓋空洞會導致高掉話率、低切換性能、UE駐留失敗等。這個功能的目標是使網路檢測到存在於網路中的覆蓋問題，同時通過自動調整覆蓋相關參數（如參考信號發射功率、天線傾角）修復問題。同時，這個功能還需要實現E-UTRAN、GSM、UMTS覆蓋最佳化。

（2）覆蓋最佳化。包括下行鏈路信道覆蓋最佳化、上行鏈路信道覆蓋最佳化、上下行鏈路信道覆蓋匹配。

（3）覆蓋和容量的平衡。

（4）參考信號污染最佳化。參考信號污染就是指，在一個特定地區多個小區同時重疊覆蓋，干擾和功率級別都很高，UE檢測到很多強的參考信號，這就會導致不必要的小區選擇、小區重選、桌球切換。可以通過減少小區面積來解決該問題。

（5）容量改進。

容量最佳化通過改善網路覆蓋、減少干擾、最佳化系統參數（接入控制門限等）實現。運營商的一個主要目標就是最大化網路容量。但是，容量改進的優先權要小於覆蓋。

用於無線相關功能的O&M需求

由於覆蓋容量最佳化引起的eNB和O&M間互動如圖5所示。

圖5 覆蓋容量最佳化引起的eNB和O&M間互動

在eNB中有兩個很重要功能。

（1）覆蓋容量檢測功能：通過UE測量報告、相鄰eNB測量報告、互動信息等數據搜尋來檢測覆蓋和容量問題。

（2）覆蓋容量管理功能：通過鄰區關係來測量發生覆蓋問題的區域，覆蓋容量管理功能與OAM共同做出覆蓋和容量最佳化判決。