主頁（http://www.by236.com）：【精】LTE網絡優化之終端篇 在一個通信網絡中,終端使用扮演重要的角色,它是通信最末端,用戶通過它連接網絡進行通信,而它的性能直接影響到用戶的感知度,所以在網絡優化中終端對網絡的影響是必須研究的范疇,必須排除終端性能對網絡的影響,防止終端的問題促使用戶體驗差,而造成用戶投訴;現在由于智能機的大面積普及,而很多非通信業的企業大量涌入從而造成終端性能的各種問題的出現,而發現及排除終端問題,業已成為網絡優化日常工作的一項重要工作,所以對終端的了解也是網絡優化工程師的基礎知識中的關鍵知識,必須了解且掌握。
終端即用戶使用的設備,類型較多,性能差異會造成不同的用戶體驗,可能導致用戶懷疑網絡性能,尤其是使用高端手機的用戶往往不會懷疑是手機的問題而是網絡問題導致自己信號差或者上網速率慢等問題造成投訴,而實際上由于很多造智能手機廠家本身不是通信 領域的專家例如蘋果,聯想,小米三星等都是非傳統通信廠商,造手機往往考慮的系統 UI,拍照,屏幕,待機電量等問題,而終端接收靈敏度,終端無線性能往往不是他們關注的重點,從而導致終端無線設計存在缺陷,比較明顯的就是 iphone4 的天線門事件,三星 Note2 的天線設計問題等,導致的信號差問題。所以現在的網絡優化必須關注終端帶來的問題,通過用戶投訴采集用戶終端型號,通過網絡信息采集 IMEI(設備識別碼)來確定終端的型號,從而發現問題終端,聯系生產廠家予以解決,避免出現由于終端問題導致用戶對運營商網絡性能的質疑。尤其是VIP客戶的投訴處理中尤其是終端問題導致的投訴是優化解決的重點。發現及定位問題就是關鍵,而定位問題必須對終端的性能必須熟悉。 終端是由機身硬件+USIM 卡(Universal Subscriber Identity Module);下面祥述終端及USIM卡的類型及問題。
在現在的網絡時代由于用戶的需求不同,所以網絡終端類型也不同,目前以數據上網卡,MIFI,CPE,智能手機主要四種類型終端,不同終端的性能有差異。
數據上網卡:利用上網卡上網,一般適用于使用筆記本電腦移動辦公上網需求,即通過數據上網卡連接移動通信網絡(TD-LTE 或 TD-SCDMA 或 GSM(GPRS\EDGE)實現移動數據上網需求。 MIFI:適應于具備多種電子類產品設備的用戶,用戶的電子產品通過WIFI 信號連接MIFI, MIFI 在通過轉換為移動通信網信號傳輸(TD-LTE、TD-SCDMA、GSM(GPRS\EDGE 等網絡模式);俗稱"上網伴侶"。 CPE:4G 無線網關(CPE)與常用的無線路由器相似,但和無線路由器不同的是,它使用更方便,可隨時移動。適合有線寬帶、WLAN 接入不便的中小企業,如商貿城小商鋪;或者不希望安裝有線寬帶的家庭客戶, 如租房一族等。
手持機，即手機，目前都是智能手機，通信關注的為手機的網絡模式和工作頻率等無線性能參數。
UE category 意味者終端的無線性能參數的集合,即代表終端支持的無線技術的能力,峰值速率,RF 頻段帶寬,調制模式(QPSK、16QAM、64QAM,調制方式決定數據承載效率,對數據的速率影響巨大,所以是否支持 64QAM 技術對終端速率有非常大的影響); MIMO 技術的使用,終端使用 MIMO 技術的核心就在于是否支持雙天線,支持雙天線的終端才能體現出 MIMO 技術的優勢,目前僅 CPE 支持雙天線。
UE 的 UE category 最關鍵的參數是體現出終端的數據傳輸能力,這也就是不同的用 戶使用不同的終端在同一地點上網速率差異的主要原因之一,終端性能的差異導致速率的差 異。優化工程師必須掌握如何獲取 UE category 信息。測試終端可通過信令跟蹤獲取,用 戶手機可通過型號查詢。 在信令流程中里可以看到 UE 等級信息。在 UE Capability Information Indication 里;
3GPP 協議中關于 UE Category 的列表
機身硬件+USIM 卡構成了通信終端;無論數據上網卡,MIFI ,CPE、手持機等屬于 機身硬件其性能差異會導致用戶體驗差異,USIM 卡屬于用戶識別身份及開通賬戶信息及絡運行機制的存儲介質。
現網使用的終端大部分為3級，即規定是最大輸出功率范圍:23dBm±2dB; 終端的最 大發射功率與上行最大覆蓋半徑相關,即 UE 發送給基站的信號強度。所以不同等級的終端 覆蓋半徑是存在差異的。(小區選擇算法中有關于 UE 發射功率參數);另在現有運行網絡 中對于UE的允許最大發射功率參數設置也是需要注意的,設置錯誤有可能導致終端無法駐 留某小區,或者某小區下有信號但無法通信(上下信號覆蓋半徑行不平衡導致); 另,在通信網絡中為了降低UE發射功率滿足上行干擾降低及手機耗電量以及不同環境下的接入成功率的保障,對 UE 的發射功率做了功率控制(上行功控算法),功控參數的調整和設置對網絡的性能影響很大;
終端的接收靈敏度表示終端對無線信號的接收性能,一般關注它的下限即信號低至多少終端依然可以接收且使用;這點對于通信是至關重要的,LTE 網絡的終端接收靈敏度的最低限比 2G、3G 網的低很多,也就是其它網可能已經無法掃描到信號,而 LTE 終端依然可以掃描到信號。 現網中實際信號強度要求最低一般不低于-105dBm,低于-105dBm 的信號基本通信是無法保障的。協議規定是最低不能小于-140dBm;
移動對于入網的終端靈敏度要求。
UE 的接收信號強度,在 LTE 網絡中依靠 RS 參考信號接收強度表示(RSRP),一般測試過程中通過 RSRP 信號強度判斷 UE 接收到的信號強度,從而判斷下行覆蓋問題。
一般 CQT 測試選點的要求,也信號強弱的表現。 說明:終端的接收靈敏度與手機的整體無線設計相關;網絡優化重點關注的是其天線設計,如果是外置天線(ATU 設備),尤其關注天線的材質,類型,放置位置都對接收信號強度 有很大影響。
內置天線與外置天線的接收性能差異較大,一般測試如果使用外置天線終端則測試效果要好。
iphone4 的天線門事件就是一個典型的天線設計缺陷造成的信號快速衰減問題。也是 眾多智能機目前常見的問題,所以現在的網絡優化工程師必須對終端的天線位置有所了解。 一般采取現場對比替換法判斷是否終端問題,然后在對終端進行研究,看是芯片還是終端天線設計等問題。(一般由終端問題專題組負責定位終端的具體問題)。
終端的具體問題定位一般是由終端問題專項組聯合終端廠家共同點位問題。優化僅判斷出為終端問題即可(對比替換法:即在同一地點,采用不同終端進行測試,對比結果)。
1)終端天線設計不合理導致的接收信號強度問題; 典型案例就是iPhone4 的天線門事件,手握緊,信號衰減快。
圖示為網友惡搞圖,正確的 iPhone4 拿法,否則信號衰減大。不過在目前各廠家的關注下這種問題幾乎沒有了。 2)終端天線設計不合理導致的干擾問題 如下圖,三星 Note2 的設計缺陷導致雙卡工作時的雜音問題,為終端設計缺陷。
3)測試終端放置的位置對信號的影響
網絡優化工程師在現場測試時,終端放置的位置不同,信號的衰減不同,所以注意終 端放置在衰減小的地方,且多終端放置距離間隔開。 4)終端的發射功率參數配置及功控算法配置 網絡優化中的參數優化(系統級工程師),需對 UE 發射功率參數及功控算法必須熟 悉且熟練應用(功控算法詳見 LTE 功控算法篇);RF優化工程師重點關注無線參數中的 UETxpower(終端發射功率),一般正常情況下越小越好,如果 UETxpower 偏大,說明兩種情況,一種基站接收信號弱,要求終端增大發射功率(需結合下行路徑損耗及基站接收性 能測量判斷是傳輸路徑損耗問題還是基站接收性能問題),另一種基站接收信號質量差,要 求 UE 增大發送功率提高抗干擾能力(需結合上行性能測量判斷是否為上行干擾)。此為RF優化工程師重點掌握部分。
中興 CXT 路測軟件顯示 UE 發射功率等級,如果比正常值偏大則存在問題。此正常值 為項目現場相同環境下測試到的值。需要你在現場注意觀察總結,相同場景下正常值是多少。
某廠家的網管參數配置界面
UE 發送的信號強度與信號質量監控由 ENodeB 側負責統計監控,一般現網由網管工程師負責,RF 工程師把需要監控的小區ID號報給網管即可。所以在項目中個人的溝通能力是第一位的,只有溝通到位才能獲取幫助,盡快定位問題及解決問題。 5) 人為控制小區覆蓋半徑 實際優化工程中,可以通過控制 UE 接收到的信號強度門限值,從而調整基站的覆蓋半徑,人為制造盲區(例如小區負荷過大,不想讓邊緣用戶進入小區),或者小區邊緣覆蓋較差,終端駐留后信號波動較大,容易造成脫網導致網絡性能指標下降及用戶感知度差,有 時沒有比有強.所以可以依靠最小接入電平門限調整基站的覆蓋半徑(小區選擇算法關鍵參數)。
某廠家 QRxlevemin 最小接收電平門限值,重點參數必須掌握。(小區選擇算法) 6)上行 UE 接入發射功率 上行 UE 發射功率由上行功控算法等控制
上圖為某廠家基站側對 UE 終端發送的前導 preamble 碼信號強度的最低接收要求,設 置過低則 UE 很容易接入基站,導致基站負荷過大,以及在無線信號波動大的地區易造成用 戶感知度差,能用但是體驗不好,設置過高則,導致 UE 可能顯示有信號,但是無法接入連 接網絡,且 UE 會對周圍 UE 產生干擾導致上行質差問題。(系統級工程師參數優化考慮)。 7) 終端軟硬件缺陷問題
ATU 為自動路測設備,其天線的材質,放置位置都對 ATU 測試數據的采樣結果有影 響,所以 ATU 優化必須關注 ATU 天線的問題。目前不同廠家的 ATU 設計不同,有的廠家已經內置 ATU 天線,不存在天線放置位置的影響。
由于 Iphone 的設計對 SIM 卡的行業也發起了革命的更新,大卡,小卡,迷你卡等卡的風行。 1)USIM卡的開戶問題 USIM卡就是用戶在運營商的身份識別卡,其有用戶識別信息,及用戶業務信息等, 如果用戶等級與用戶開啟業務類型的限制就會導致用戶體驗問題,可能無法注冊,可能峰值 速率受限等等,這些是由核心網工程師負責,可溝通核心網工程師查詢,或通過跟蹤信令在 信令中查詢。尤其是用戶開戶的峰值速率問題,例如用戶最大數據下載速率為 4Mbps,而同 樣地點其它用戶可以達到 20Mbps,則建議核查用戶的開戶峰值速率信息。此也是 RF 用戶投訴處理工程師必須了解和掌握的知識。另用戶是有等級區別的,不同等級的用戶競爭力不 同,網絡側的資源配置是有競爭算法限制的,所以在網絡用戶量大時,用戶等級差異就會體 驗出來,一般這類投訴主要來源與 VIP 投訴,尤其是運營商的高管級別一定要設置為最高 等級,防止運營商自身高管的投訴是優化的重點。所以一般很多地市對高管的終端都做了全 程信令跟蹤,以防出現問題無法分析處理,判斷問題環節。 2)USIM 卡的存儲信息 USIM 卡里存儲的有永久信息與臨時信息,這里僅說臨時信息,位置更新的機制,由 終端對接收到的小區系統消息中的 TAC 號碼與 TAL 號碼識別,如果與 USIM 卡之前存儲的 比對不一致,則終端觸發位置更新流程。這點網絡優化人員必須懂,因為在現網中不處于位 置區邊界的兩個小區間頻繁發生位置更新,就有可能是數據配置錯誤,導致同一位置區下的 小區 TAC 或 TAL 號碼配置錯誤,導致頻繁的位置更新,而位置更新頻繁會導致網絡接通率 下降(接入信道擁塞,被叫尋呼失敗等)。 ●永久存儲信息 
存儲主要為用戶識別碼 IMSI(唯一的識別一個用戶,是優化關注號碼,通過它來跟 蹤某個用戶的信令,或查找某個用戶),網優關注的為采用 IMSI 對用戶進行信令跟蹤,并 通過層三信令識別為哪個用戶的信令(哪條信令內可查選到 IMSI 為關鍵);鑒權算法參數 (用于用戶是否為運營商的合法用戶,鑒權失敗,則無法使用運營商網絡),網優關注層三信令流程中的鑒權過程。加密算法參數(用戶無線信號傳輸信息的保護,要求核心網側與終 端側采用的加密算法一致,不一致則無法通信),網優關注層三信令流程中的加密過程; ●臨時存儲信息 ■用戶臨時身份識別信息
無線電的易被截獲,所以用戶身份信息的保密非常關鍵,所以采用臨時識別碼的方式, 保護用戶身份信息不被非法獲取和使用。LTE 的用戶臨時識別碼GUTI; ■TAC與TAL號碼信息 TAC 號碼,TAL號碼是為進行UE 終端位置更新而存在的號碼,一旦終端接收到 的 TAC 與 TAL 同存儲的不一致,則 UE 發起位置更新流程,通過位置更新流程,網絡才清 楚 UE 目前所處的位置區域,便于網絡尋呼 UE。(詳見 TD-LTE 原理之位置更新篇); 另位置更新的成功率,以及位置更新過程中,UE 做被叫無法被尋呼到,頻繁的位置更新造 成的網絡信令負荷加重,及終端不能被尋呼到的時間量增長都是網絡優化終端關注的問題。
3)USIM 卡的卡槽固定問題 終端的 USIM 卡槽固定不穩就會導致終端脫網吊線問題,尤其是 ATU 測試設置,必須檢測 USIM 卡的卡槽是否存在問題。防止測試過程中由于 USIM 卡松動導致的測試問題。 4)USIM卡(廠商產品問題)
5)USIM卡導致的計費出錯問題
為降低數據傳輸過程中對數據的處理過程導致的速率下降問題,所以對所有的 PC 測試終端必須設置 TCP 窗口;(詳見 TCP 窗口設置)
網絡優化人員必須學會設置 TCP 窗口的大小(測試 PC 的要求),以及 FTP 服務器側也需要如此設置,不設置會導致速率下降。為測試人員必備技能。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
