广东海格怡创科技有限公司 510627
摘要：本文主要从TD-LTE整体介绍；特点；移动TD-LTE VOLTE的MOS值优化等方面进而讨论了TD-LTE时代行之有效的网络优化。
关键词：TD-LTE网络优化；特点；TD-LTE切换；MOS值优化
引言
随着TD-LTE 外场测试和网络建设的顺利进行，一张覆盖全国的TD-LTE 网络正在紧锣密鼓的规划和建设中。如何保障规划的4G 网络达到预期的建设目标，树立中国移动TD-LTE 精品网络的竞争优势，网络优化工作将起到至关重要的作用。网络的规划设计和优化相辅相承。在4G 网络的建设初期和设计阶段就引入网络优化的理念和思路，建设一个网络结构最佳、基站布局最合理、参数设置最优、网络质量最好的4G 网络，树立以始为终的TD-LTE 建网理念。
一、TD-LTE整体介绍
TD-LTE作为新一代的通信技术，将追求更大的带宽、更大的容量、更高的传输速率、更低的传输时延和更低的运营成本。TD-LTE可以在1.4MHz～20MHz之间灵活进行带宽配置，降低用户面时延至5ms以下，控制面时延至100ms以下，上行峰值速率达到50Mbps以上，下行峰值速率达到100Mbps以上，降低了每bit的运营成本，并成功融合TDD和FDD的帧结构与协议栈，为后续TDD和FDD的产品共芯片、TD-LTE国际化奠定基础。
TD-LTE相比于FDD-LTE有三点天然的技术优势：
（一）更灵活的时隙配比：根据对国内外现网业务数据的统计，上下行业务的比例均在1：4～1：6之间，大量的业务需求集中在下行。TD-LTE支持7种不同的上下行子帧配置，可以根据移动互联网非对称的业务特性进行灵活的上下行时隙配比。
（二）上下行信道互易性：TD-LTE作为TDD模式，在相同载波上同时承载上下行业务，可以充分利用信道的互易性。信道互易性是TD-LTE使用8天线和增强多天线技术（波束赋型技术）的基础。
（三）更高的频谱资源利用率：TD-LTE不需要对称频谱，可以最大程度地利用所有频谱资源。
二、TD-LTE 网络优化的特点
TD-LTE 采用了完全不同于3G 的OFDM 技术，网络优化表现出了与以往技术制式不同的特性。
（一）TD-LTE 采用同频组网，小区间的干扰不可避免。系统采用了ICIC、FSS 等技术进行干扰的抑制和消除，干扰抑制算法参数的优化也将是优化工作的难点。另外从大规模网络建设的情况看，系统间的干扰不可忽视，F 频段受到DCS 高端频点的杂散干扰、小灵通的杂散和阻塞干扰，D 频段受到MMDS、WiMAX 的同频干扰。
（二）无线资源管理算法更为复杂。TD-LTE 增加了X2 接口，并且采用了MIMO 等关键技术，天线模式、子帧调度、PRB 分配、PI 帙等直接影响用户使用数据业务的吞吐率[1]。
（三）从问题为导向的优化方式到以业务为目标的优化方式转变。以往的优化主要是解决覆盖、干扰、切换等协议底层的问题；而TD-LTE 支持大量不同QoS 的PS 业务，LTE 优化要从端到端和用户感知这两个角度去解决问题，需要在优化思路上进行重大转变。
（四）多系统共存、融合组网将成为必然。2G/3G系统与TD-LTE 的互操作是面临的新课题。在业务发展的成熟时期，要考虑系统间负载均衡，提高网络的资源利用率。
TD-LTE 优化的总体原则是最佳的系统覆盖、合理的邻区优化、最小的内部和外部干扰、均匀合理的基站负荷。下面介绍TD-LTE 网络优化中涉及到的一些关键问题的优化方法。
未来的无线网络必将是多种制式并存的异构分布网络，融合异构无线接入网，为用户提供超短切换时延，实现无缝切换服务是TD-LTE 切换技术的重大挑战。
三、TD-LTE切换概述
（一）切换分类
根据网络拓扑结构不通，切换可分为eNB站内切换，X2 口切换以及S1 口切换，下边分别进行介绍。
（1）站内切换。站内切换过程比较简单，由于切换源和目标都在一个小区，所以基站在内部进行判决，并且不需要向核心网申请更换数据传输路径。
（2）X2 口切换。用于建立X2 口连接的邻区间切换，在接到测量报告后需要先通过X2 口向目标小区发送切换申请，得到目标小区反馈后才会向终端发送切换命令，并向目标测发送带有数据包缓存、数据包缓存号等信息的SNStatus Transfer 消息，待UE 在目标小区接入后，目标小区会向核心网发送路径更换请求，目的是通知核心网将终端的业务转移到目标小区，X2 切换优先级大于S1 切换。
（3）S1 口切换。S1 口发生在没有X2 口且非站内切换的有邻区关系的小区之间，基本流程和x2 口一致，但所有的站间交互信令都是通过核心网S1 口转发，时延比X2 口略大。
（二）切换流程
（1）Measurement Control 测量控制：一般在初始接入或上一次切换命令中的重配消息里携带。
（2）Measurement Report 测量报告：终端根据当前小区的测量控制信息，将符合切换门限的小区进行上报。
（3）HO Request：源小区在收到测量报告后向目标小区申请资源及配置信息。
（4）HO Request Ack：目标小区将终端的接纳信息以及其它配置信息反馈给源小区。
（5）RRC Connection Reconfiguration：将目标小区的接纳信息及配置信息发给终端，告知终端目标小区已准备好终端接入，重配消息里包含目标小区的测量控制。
（6）SN Status Transfer：源小区将终端业务的缓存数据移至目标小区。
四、移动TD-LTE VOLTE的MOS值优化
早些年，，诺基亚通信在中国移动位于福州的试商用TD-LTE 网络上，成功完成了首个实时视频呼叫，并针对LTE 语音（VoLTE）进行了大量的测试。这些测试使用了诺基亚通信的eSRVCC解决方案，以实现无缝体验和优化的网络行为。为验证TD-LTE网络中VoLTE的功能和性能，中国移动携手多家移动宽带设备厂商，在全国多地开展了并行VoLTE 试运行项目。诺基亚通信于2014 年1 月4 日完成了首个TDD eS⁃RVCC视频呼叫，并于2014年1月29日完成了中国移动所要求的一系列测试，以验证在LTE网络中提供语音服务的重要优势。利用eSRVCC解决方案在LTE网络上实现的视频呼叫，允许建立在IMS的高清通话在LTE和2G/3G网络间切换，这意味着即使没有4G覆盖，话音质量也不会受到影响。测试中所验证的功能由诺基亚通信的VoLTE 解决方案提供，该解决方案可支持运营商更高效地利用其无线资源。它不仅能为传输和无线调度带来极高的服务质量，还能有效改善准入和堵塞控制，以在通信负载较高的情况下保证语音质量。
无线网侧对于MOS 值的影响与优化。无线网侧对MOS值的影响及优化主要是通过对空口Uu的相关参数的检验，包括空口参数及无线环境两个方面的研究。
（一）空口数据传输质量相关参数
分析检查手机和NodeB之间的内环和外环功率控制过程。在不影响网络系统容量的情况下，手机和NodeB之间的语音信号采用适当的功率控制过程，可以有效地减少语音数据传输误码。大量测试分析结果表明，网络系统内环和外环功率控制过程达到系统设定要求，对MOS值的影响不大。空口无线侧通过调节防止传输抖动参数Framediscard来降低误码块。针对不同的传输设备和传输中继情况，应设定与其传输条件相符的防止传输抖动参数值，从而达到减少传输误码块提高MOS值的目的。表1是定点测试时，在防止传输抖动参数设定不同值时相应的MOS值变化，可以看出该参数选取27时，对应MOS值最高为4.041，同时MOS值低于3所占的比例最小，故此种传输条件时应将该参数设置为27以提高MOS值。
因此在不同的传输条件下必须要进行大量的测试，通过实验结果来选定合适的防止传输抖动参数值，进而实现MOS值的最大化。
（二）无线环境优化
MOS 值的高低与无线环境好坏有直接的关系。通过现场测试发现，实现MOS 值的无线侧优化关键是优化当地的无线环境，而天馈线调整是最优方法[4]。下面通过案例来阐述无线环境对MOS 值的影响。测试车辆由南向北行驶，行驶至某小区北侧约290 m 处时，手机RSCP 为-72.55 dbm 左右，Ec/Io 强度较差，达到-11 dB 左右，此时该路段经常发生各种问题。通过实际勘测分析，发现某小区基站天线挂高45m，下倾角只有3 度，该路段由于距离基站较近，存在塔下黑现象，并且根据该小区覆盖图发现某小区存在明显越区覆盖现象，无线环境较差，Ec/Io 普遍小于-12 db。调整某小区下倾角经复测后，各小区之间接续良好，该路段Ec/Io 得到增强，有明显改善，Ec/Io 值都分布在-6 db 到-8 db 之间，RSCP 为-67.16 dbm 左右，无线环境得到了优化，网络的语音质量MOS 值得到提高。
MOS 值测试是对用户通话习惯的模仿，真实反映用户通话质量，提升MOS 值对于提高无线网络质量，提升用户感知度有至关重要的影响。在本文中，提出了提高MOS 值的传输、核心网侧和无线侧的优化方案，实现了提高MOS 值的目的，证明了本文所提的优化方案能有效提高MOS 值，具有广泛推广和借鉴的意义。
总结
在TD-LTE 时代，网络优化凸显重要性，同时网络优化面临新挑战。一方面TD-LTE 的物理层的特性使得优化的思路、方法需要更新和完善，机械的优化行为已不适用动态的TD-LTE 网络要求。同时网络规划设计和优化的界面越来越模糊，网络结构和网络基础配置对网络质量起到关键的作用，网络优化将贯穿TDLTE整个生命周期。
参考文献：
[1]诺基亚通信在中国移动TD_LTE网络上完成VoLTE测试_聂影
[2]TD_LTE2_8天线优化与实践_省略_究院资深研究员王启星演讲_摘录_
[3]TD_LTE网络优化关键问题的研究_李宝磊
[4]TD_LTE网络优化探讨_卢卓君
[5]基于MSG1重发的TD_LTE切换时延优化方法_范才坤孙兵
[6]移动网络MOS值优化方案研究_李静
论文作者:幸伟辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/5
标签：网络论文; 小区论文; 目标论文; 终端论文; 测试论文; 干扰论文; 参数论文; 《基层建设》2017年3期论文;