刘锦旭 邹灼华



基于软采信令的基站天线覆盖异常智能判别方法

刘锦旭 邹灼华

广东宜通世纪科技股份有限公司，广东 广州 510665

通过LTE软采信令数据和手机用户的定位经纬度信息，对基站天线覆盖异常进行智能判别分析，取代大量而繁杂的人工现场普查及现场测试工作，可提升网络优化工作效率，同时大大降低日常网络维护成本，提升基站工程参数准确率，是移动运营商日常网络优化和维护的一把利器。

软采信令；MR；手机用户定位；覆盖异常

1 概述

在LTE优化维护过程中，工程施工、维护操作失误以及台风强降雨等恶劣天气造成基站天线接反、天线方向覆盖异常的情况屡见不鲜。此类问题会直接影响无线网络问题分析效率及准确性，同时造成无线覆盖异常、邻区漏配、网内干扰增大、掉话率升高等负面影响。通过LTE软采信令数据和手机用户的定位经纬度信息，对基站天线覆盖异常进行智能判别分析，取代大量而繁杂的人工现场普查及现场测试工作，可以提升网络优化工作效率，同时大大降低日常网络维护成本，提升基站工程参数准确率[1]。

2 LTE软采信令及手机用户定位获取

2.1 软采信令

LTE软采信令指的是通过信令汇聚适配器（SCA），把相关网元的LTE网络信令汇聚到一起，封装专门用于软采的信令包头，然后送到共享层进行解码分析、关联重组以及存储的过程。具体见图1。

软采信令包含了所有的MR字段，包括RSRP、RSRQ、时间提前量、上/下行丢包率、eNodeB天线到达角等，除此之外还包含空口其他测量数据（RRC连接、配置、重配、释放等）、UU、X2口信令（会话类型，错误原因，流程类型等）等信息[2]。具体见图2。

图1 LTE软采信令采集图

2.2 手机用户定位方式

目前众多互联网App，如百度/高德地图、滴滴打车、淘宝、大众点评等基于位置的应用非常广泛，其利用GPS/A-GPS/Wi-Fi等定位技术，记录用户的地理位置信息，精度最高可以达到10 m以内。GPS解决方案以及它所生成的经纬度标签是目前地理位置数据的公认标准，也是大部分智能手机获得用户地理位置的基本方式。只要用户打开GPS定位功能，手机App即可获得相关数据。

图2 软采信令信息内容分类图

目前主流手机用户定位方式：GPS定位、基站定位、Wi-Fi定位三种。

2.3 手机用户的上报定位经纬度识别处理

手机用户上报的定位经纬度的识别处理过程，经过了LTE软硬采信令的采集、解码、XDR合成、经纬度提取、经纬度清洗/过滤、偏移修正几个过程。通过提取手机用户业务信令中携带的经纬度信息，从而实现了用户定位经纬度的识别。

3 天线覆盖异常智能判别

3.1 根据用户的上报定位经纬度信息判别小区方向角异常

根据软采信令采集到的手机用户空口MR测量、上报OTT定位经纬度，基站位置和小区方向角估算。以站点小区为坐标中心，平均划分为12个象限，Y轴正半轴为0°，每个象限为30°。计算每个用户OTT定位的MR测量数据所落在的平面象限，统计出每个象限的MR测量占比。以MR占比最大象限为中心位置，若多个相邻象限MR占比之和≥60%（暂定），则小区的方向角为该连续象限的中心角。具体见图3。

图3 小区用户定位平面象限图

站点小区用户OTT定点MR测量主要集中位于1、2、3象限，1、2、3象限角度之和为90°，中心角为45°，因此，小区的估算方向角角度为45°。

判断规则：如果小区天线估算方向角与工参信息方向角角度差值大于一个象限幅度（±30°），则判断小区天线方向角异常。

3.2 根据小区软采MR测量的TA值统计判断天线下倾角异常

根据软采信令中，手机用户上报MR信息的TA数据划分为9个区间，如表1所示。

表1 TA值对应距离的区间取值表

TA区间TA区间对应距离（m） 1TA在范围[0，6]约[0，468] 2TA在范围[7，12]约[546，937] 3TA在范围[13，19]约[1 015，1 484] 4TA在范围[20，26]约[1 562，2 031] 5TA在范围[27，33]约[2 109，2 577] 6TA在范围[34，39]约[2 656，3 046] 7TA在范围[40，49]约[3 124，3 827] 8TA在范围[50，80]约[3 906，6 249] 9TA在范围[81，128]约[6 327，10 000]

计算每个区间MR占比，统计出MR占比最大区间，以该区间为中心位置，若多个相邻区间MR占比之和≥80%（暂定），则小区平均TA为该多个连续区间的中心位置。求出小区平均TA，根据1TA=16Ts=16×4.89=78.12 m，计算出小区平均覆盖半径r。

图4 基站下倾角计算原理图

判断规则：如果小区天线估算下倾角度与工参信息下倾角度差值大于±2°，则判断天线下倾角异常[3]。

4 应用案例

天线接反验证案例：江门群华大厦D-ZLH-2/3小区天线接反。

4.1 软采信令平台手机用户定位经纬度分布

江门群华大厦D-ZLH 站点3个小区方向角分别为：50°，165°，285°。第2小区与第3小区的用户定位轨迹正好呈相反方向分布。

（1）江门群华大厦D-ZLH-2小区用户定位经纬度点分布，具体见图5。

图5 第二小区的手机用户定位分布图

（2）江门群华大厦D-ZLH-3小区用户定位经纬度点分布，具体见图6。

图6 第三小区的手机用户定位分布图

4.2 现场测试验证：江门群华大厦D-ZLH-2/3小区接反验证

现场勘察：通过现场实测基站方向角与工参方向角一致，而2/3小区光纤顺序错误，实际连接顺序与标签标注顺序相反。具体见图7。

调换光纤验证：经网络维护人员正确调换光纤顺序后覆盖方向正常。

图7 基站光纤连接图

问题总结：江门群华大厦D-ZLH-2/3小区存在接反，经现场实测验证核实，接反情况属实。

5 小结

结合应用LTE软采信令测量MR信令（RSRP、TA）和用户定位经纬度等数据，可智能判别小区方位角、下倾角、经纬度等工参数据的准确性。同时，根据手机用户的实际地理分布情况，提出合理的天线调整优化方案。在运营商日常网络优化、台风等自然灾害后网络覆盖异常排查工作中，应用软采信令的天线覆盖异常智能判别方法，取代大量而繁杂的人工现场普查及现场测试工作，可大幅提升网络优化工作效率。

[1]朱雪田，安晓东. TD-LTE无线性能分析与优化[M].北京：电子工业出版社，2014.

[2]陈宇恒，肖竹，王洪. LTE协议栈与信令分析[M].北京：人民邮电出版社，2013.

[3]肖清华. TD-LTE网络规划设计与优化[M]. 北京：人民邮电出版社，2013.

An Intelligent Identification Method of Antenna Coverage Abnormality in Base Stations Based on Soft Acquisition Signaling

Liu Jinxu Zou Zhuohua

Guangdong Eastone Century Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510665

Using LTE soft-settling signalling data and positioning latitude and longitude information of mobile phone users to intelligently discriminate base station antenna coverage anomalies, replacing large and complex artificial site surveys and on-site testing work, which can improve network optimization work efficiency, and at the same time reducing daily network maintenance costs and improving the accuracy of base station engineering parameters is a powerful tool for mobile operators to optimize and maintain their daily network.

soft signaling; MR; mobile phone user positioning; coverage anomaly

TN929.5

A

刘锦旭，移动通信优化工程师，工学学士，主要从事移动通信网络规划与优化工作。