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摘要：笔者主要从网络接入类指标、传输完整类指标、TD-LTE 无线网络的综合性能，等方面探讨了本文主题，旨在与同行共同学习。共同进步。
关键词：LTE 无线网络；关键指标；性能
一、LTE 网络架构
TE采用由eNB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络结构和减小延迟，实现了低时延、低复杂度和低成本的要求。与3G接入网相比，LTE减少了RNC节点。LTE 的架构也叫E-UTRAN 架构（见图1）。E-UTRAN 主要由eNB 构成。eNB 不仅具有原3G 中No⁃deB的功能，还能完成原来RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cell RRM 等。LTE E-UTRAN侧的接口主要包括S1接口和X2接口。
由于LTE网络架构与2G/3G网络架构在无线侧存在差异，所以LTE的无线网络KPI指标与2G/3G的KPI指标存在不少差别。本文从多网络运营商运营维护角度考虑，保持LTE无线网络KPI指标分类与2G/3G无线网络KPI指标分类原则一致性，将LTE的无线网络关键性能指标分为网络接入类、接入保持类、传输完整类、和资源负荷类等几类指标。
图1 LTE网络架构
二、LTE 无线网络优化的特点以及意义
1.特点
LTE 无线网络具有将网络的系统构成进行简化以及延缓网络延迟的优势，大多是单层架构，还可以降低网络的维护以及运行成本，减少网络的运行时间。在 RNC 节点方面与 3G通信网络相比，LTE 无线通信网络可以很大程度上进行删减，因此，LTE无线网络结构又被很多专家学者称为E-UTRAN结构，可以释放数据接入、移动管理以及承载控制等等功能，而E-UTRAN的网络结构也是由eNB组成，所以还具有最基本的3G 通信网络中的 deB 特质。比较 LTE 无线网络与 3G 通信网络，二者还是存在较大差异，尤其是在网络运行的指标上。
为了促进网络运营的运行维护质量有所提升，本文主要是对LTE 无线网络优化的重点指标类型进行深入分析。
2.意义
在无线网络通信技术不断完善中，LTE 无线网络是整个无线网络技术的核心部分，而且也是无线网络重要的发展方向，所以，运营商已经对 LTE 无线网络引起了高度关注。如今，3G网络已经比较成熟，4G 技术也在 LTE 无线网络技术发展的基础上不断地完善，在整个无线移动通信系统中，LTE 无线网络占据主导地位。
我国的 LTE 无线网络还处于发展的初步阶段，还没有形成较为完善的产业链，只是形成了一端到另一端的产品，但是还没有形成各类芯片的功能，所以，其性能还要进一步完善。
但是通过对国外网络技术发展的情况分析，可以看出要想缩短网络产品的周期，就要通过完善产业链的方式进行，促进商业化发展。
我国现在在进行 LTE 无线网络建设的过程中，系统主要在物理层面上进行开发，还没有实现网络的优化，所以，我国在无线网络发展的过程中，应该结合 LTE 无线网络自身的特征，通过大量的商用网的建设，从而促进LTE无线网络的实践。
三、网络接入类指标
1. R R C 连接类指标
RRC连接是UE和E-UTRAN之间的信令连接承载（SRB1），是NAS层业务访问的前提环节，体现了E-UTRAN对UE的接纳能力。RRC连接建立过程包括与业务相关的RRC连接建立过程和与业务无关（如位置更新、系统间小区重选、注册等）的RRC连接建立过程。LTE中，RRC消息只能通过公共控制信道（CCCH）和专用控制信道（DCCH）承载，CCCH和DCCH在MAC层都映射到传输信道SCH上。
主要包括RRC连接建立成功率、RRC连接重建成功率、RRC 平均建立时长和 RRC 连接数指标。与WCDMA RRC连接类指标相比，LTE RRC连接请求消息中不携带业务类型字段，LTE RRC连接类指标不区分业务类型进行统计。
2. ERAB 连接类指标
这种连接业务主要起到了申请业务的功能，可以在小区内分成不同的业务，如会话语音业务、会话直播业务和视频业务等，ERAB 的建立主要由多个请求表示，在建立请求的过程中，会形成指令图，然后可以反映业务的情况。
3. 无线接通率
无线接通率是反映无线接入系统接入性能最重要的指标。无线接通率＝E-RAB建立成功率×RRC连接建立成功率×100%。
四、传输完整类指标
传输完整类指标的建立主要是分析LTE无线网络的数据丢失情况以及业务量的分析。LTE 无线网络中，其空中协议与其他的网络存在差异，所以会产生一定的丢包率和弃包率。数据的丢包率主要是对LTE无线网络的无线接口的信息进行分析，可以分析出信号的传输质量，对系统的切换和功能的控制产生影响，在一些地区如果网络的覆盖面不广，就要充分考虑网络的干扰情况。
LTE 无线网络的业务量要通过分析以太网的端口进行，其会形成不同的字节数，并且在进行业务量分析的过程中，通过SDU字节数的方式，可以把握用户对各类业务的使用情况。
五、接入保持类指标
网络保持类指标主要考察业务建立起来后的保持性能，主要包括各种业务的掉话率。
无线系统掉话率只考虑接入侧异常引起的掉话，不考虑因为负荷原因而产生的掉话，即无线资源管理负荷控制处理过程中对过载采取的强行掉话处理不在考虑之列，也不考虑由于“用户未激活”（User Inactivi⁃ty）等用户原因导致的掉话。
无线系统掉话率通过E-RAB的异常释放体现；发生掉话时，系统可以通过2种信令过程在无线侧发起E-RAB释放请求：E-RAB释放请求，初始上下文释放请求。对于 E-RAB 释放和初始上下文释放均分为eNodeB 发起的 E-RAB 释放流程和 MME 发起的 E-RAB释放流程。信令流程如图2所示。
图2 E-RAB释放和初始上下文释放流程
业务掉话率=业务掉话次数=业务释放次数/100%，每个业务类型对应一个子测量项。
具体信令统计点为：
a）统计eNodeB向MME 发送“E-RAB Release In⁃dication”消息中的E-RAB数目。
b）统计eNodeB向MME 发送“UE Context ReleaseRequest”消息中的E-RAB数目，并且在MME回复UEContext Release Command消息时，相应指标不重复统计。
c）MME主动发起E-RAB释放流程，统计MME向eNodeB发送“E-RAB Release Command”消息中的E-RAB数目。
d）MME 主动发起 UE Context 释放流程，统计MME向eNodeB发送“UE Context Release Command”消息中的E-RAB数目。
业务掉话次数为以上消息中包含的E-RAB数目之和，且原因取值不为 User inactivity、CS Fallback Trig⁃gered、Inter-RAT redirection、Normal Release、Detach、UE Not Available For PS Service以及Successful Hando⁃ver。业务释放次数为以上消息中包含的E-RAB数目总和。
六、TD-LTE 无线网络的综合性能指标
分析无线网络性能指标间所具有的相关性从运营商处得知，无线网络性能指标有65 项，可以对这些指标进行相关性分析，来分析无线网络的性能指标间的关系。这些指标使得网络性能和网络优化变得非常复杂。利用相关性分析来降低指标的维度，进而简化网络性能分析的工作量，利用回归分析来提高回归分析的准确度。另外，根据相关性分析的结果，来验证无线网络性能指标体系分类的正确性。对于数值数据，我们可以通过计算属性 A和属性 B的相关系数，此系数又称为 Pearson 相关系数，来评估属性间的相关度。对无线网络性能指标间进行相关性分析的具体步骤如下：
将LTE 网络评估指标进行分类，具体分类结果如图 3所示。
图3 无线接通率与 RRC 连接建立成功率之间的散点图
二是将相关指标进行合并，对于每个指标计算 Pearson相关度，得出各指标的相关度矩阵；定义阈值K，指标间相关度大于 K则为强关联指标；调整参数 K，使得指标间的关联性更符合实际意义（目前 K=0.8）。三是按照专家经验和相关性分析结果对指标进行降维。
七、资源负荷类指标
资源负荷类指标可以综合的反映资源的配置情况，确保在网络使用的过程中，资源的配置趋于合理，从而满足用户对资源的使用情况，在进行资源调整过程中可以有具体的依据。侧资源负荷的类别要通过对系统的平均负荷进行分析，确保好平均的发射功率和 CCE 占用率。在资源负荷指标的评估过程中，还要分析系统最大的负荷。LTE 无线网络系统可以支持不同的子帧进行内部的调动，实现了消息的高效传输，而且每条信息都可以独立地承载在信道上，每个 CCE 都有与之对应的REG，并且系统可以支持不同的格式，CCE平均的占用率可以对其资源的负荷情况进行合理的分析。
LTE 无线网络系统在进行接入的过程中具有一定的随机性，所以，在接入的过程中用户要进行随机的分配，形成序列的方式，每个小区中都有 64 个序列，可以对资源的负荷情况进行分析。在进行随机接入的过程中，在竞争的环境下，随机接入的过程比无竞争环境的随机接入要复杂，在相关指标的引导下，要分析不同的统计方式，计算平均占用数。
LTE 无线网络实现了频分多址系统，形成了大型的物力资源块，这种方式可以实现资源的灵活的调度，并且形成了资源的子单元，PRB 的占用率可以对系统空口下行的物理资源
的占用情况进行合理的分析，并且在PRB领域中，可以分析不同的子载波的形式，使子载波实现连续性，在时域上可以形成不同的时隙，形成 7 个连续的符号。LTE 无线网络系统可以实现灵活的带宽配置，而且不同的带宽包含不同的 RB，其数量差别比较大。
结语：
在LTE网络运营期间，通过LTE无线网络关键性能指标反映LTE无线网络的运行质量，使运营商能充分掌握网络的整体运行状况，快速定位网络问题，为运营商对网络的进一步优化和建设提供直接参考。
参考文献：
[1]郜周军，崔雁松. LTE 无线网络优化关键性能指标的分析与研究 [ J ] . 中国新通信，2015 .
[2]朱曦宁，对TD-LTE网络规划的影响及指标优化方法探讨 [ J ] . 电子科学技术，2016 .
[3]李博，运营商VoLTE总体优化思路及关键性能指标的测试与优化 [ J ] . 移动通信，2016（15）：9-15.
论文作者:何宇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/8
标签：无线网络论文; 指标论文; 网络论文; 业务论文; 系统论文; 负荷论文; 资源论文; 《基层建设》2017年第13期论文;