信令分析及其在TD―LTE网络优化中的应用

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【摘要】TD-LTE项目是TD-SCDMA标准的长期演进，在长期的发展中，逐步体现了其科技化的标准和发展方向。根据几年的研发，TD-LTE对20MHZ以下带宽已经完美支持，开创了新的4G国际标准。TD-LTE的建网意味着网络优化工作逐渐成为了目前的工作重心，而信令分析方法的研究就是为了高效解决TD-LTE的网络问题。本文主要从信令分析的作用和数据采集方法出发，具体论述在TD-LTE网络优化工作中信令分析起到的具体作用。

【关键词】信令分析;TD-LTE;网络优化

LTE是一种长期的演进项目，主要以通信宽带化为发展趋势而进行实际的科学研究。在十几年对B3G的研究基础上，在2007年开展了TD-LTE研究项目，采用了OFDM、MIMO等技术，对频谱的利用和数据的传输技术都提升到了一个新的高度。而总体来看，TD-LTE仍然处于发展阶段，只有利用高新技术将网络运营情况进一步优化才能使TD-LTE得到进一步的发展。也只有做好网络优化，使LTE网络覆盖率更大、质量更好，才能使TD-LTE作为一个产业链进行发展。

一、信令分析的作用与数据采集

网络优化技术对整个网络的建立来说是极为重要的，尤其是通信系统的网络优化工作更是直接影响了通信系统的通信质量。而网络优化在不同通信系统中所采取的方案与设计也是不同的。总的来说，网络优化对通信系统的主要工作是通过数据的测试以及参数的对比通过软件以及其他技术将通信系统变为高质量的通信网络。

1.对网络优化的数据确定方法。

对于GSM以及td-SCDMA通信网络而言，更多的采用DT测试和心领测试等，利用这些数据进行网络优化分析。但是通过对比发现，DT数据的测试范围比较小，而且准确度也比较低。所以信令分析技术就逐渐被广泛应用于网络优化的数据分析之中。具体来看，信令其实是通信设备中按照确定的协议而传送的控制信息，通过对这一控制信息的检测，获取信令的具体流程。对信令具体流程的分析就显得更加充分和准确。是目前网络优化的基本方法和获得数据的基本途径。

2.信令数据的具体作用。

信令数据主要是对信令流程和测量报告予以收集，所以可以更加准确和快捷的反映出网络问题的原因与细节特征。而且值得一提的是，信令流程可以从整体反映通信过程，通过对信令流程的分析，得出问题的具置，并利用数据特征解决通信的中断问题。所以说，信令数据的利用对测量的规范性 以及通信系统网络质量的保障都能起到比较重要的作用。

3.TD-lte的系统架构方案。

TD-LTE虽然在功能和科技上比以往的通信技术更加先进，但是其系统结构却得到了简化，主要由EPC（核心网）和E-UTRAN（接入网）两部分组成。在具体通过信令分析解决TD-LTE问题时，要对传送信令的接口进行监控和采集，但是不能对所有接口都进行同样的监控，应该主要监控和采集网络问题频发或者反映网络问题的接口。TD-LTE的系统架构方案具体如图1所示。

由图1可以看出，TD-LTE接入网和核心网是通过S1进行连接的。而eNodeB之间通过X2进行连接。这一结构加强了eNodeB的具体功能表现，对资源控制、管理、承载等问题都进行了新的改进。在具体通信网络中，利用可以解决网络问题的信令进行分析，可以得到TD-LTE的最佳信令采集接口，分别为Uu、S1、X2。

图1 TD-LTE系统架构图

图2 RRC连接成功图

图3 RRC连接失败图

二、KPI的计算和RRC连接的信令流程

利用信令分析进行网络优化时需要注意网络中的各种指标，KPI就是反映网络状况的重要指标。KPI指标体系是衡量网络性能的主要方法，也是为网络优化提供明确方向的具体体系。通过对数据的统计可以计算出相关KPI值。根据上文中的图1可以发现，eNodeB对UE的接纳能力通过RRC连接来验证。而RRC连接建立的公式如下所示：

式中，PRRC为RRC建立成功率。nRRC为RRC连接建立成功的次数，mRRC连接建立尝试的次数。根据上式可知，RRC在连接时分为连接成功和连接失败两种模式，两种信令流程分别如图2、3所示。

三、LTE具体网络问题通过信令分析的解决方案

1.对覆盖面问题的解决。

网络覆盖面是通信网络十分重视的问题，只有达到大范围的覆盖才能提供更好的网络服务。在TD-LTE建网的初期，会出现由于覆盖面不足的问题。覆盖面不足会通过地理限制以及通信质量等因素对通信网络的收益起到极大的干扰作用。作为使用者来说，更是会经常出现连接失败等问题，使用起来极其不方便。而利用信令分析可以清楚的算出网络问题的出现的具置以及解决方案。并可以测量出网络断线是否由于干扰原因造成，如果是，可以找出干扰源并予以优化。

2.对频率和时隙的规划问题。

TD-LTE利用OFDM技术将信道带宽逐渐增强，与以前的通信系统相比，频率的使用方法本身就更加科学与灵活。在经过几年的研究和发展之后，TD-LTE的组网方式主要通过完全同频、室外异频等方式进行组网。相比较而言，异频组网方式引发的干扰更小一些。对于时隙的规划，TD-LTE更是继承了TD-SCDMA的特征，采用TDD的方式进行时隙规划。

四、结语

根据最近年的研发，TD-LTE对20MHZ以下带宽已经完美支持，开创了新的4G国际标准。TD-LTE的建网意味着网络优化工作逐渐成为了目前的工作重心，而信令分析方法的研究就是为了高效解决TD-LTE的网络问题。笔者根据研究发现，利用KPI的计算和参数的对比以及RRC的连接计算可以清楚的测量出LTE网络中的问题和中断原因，然后可以通过信令分析出的问题确定科学的解决方案以及发展方向。

参考文献

[1] 李校林，胡楠，付澍等.TD-LTE网络优化中信令分析的应用研究[J].广东通信技术，2011，31（1）：10-13.

[2]金渝.TD-LTE高速率业务用户体验质量评测模型建立与应用研究[D].重庆邮电大学，2013.

[3]胡楠.TD-LTE SON中信令分析的应用研究[D].重庆邮电大学，2012.