大数据精准定位天线隐患提升用户感知体验.docx

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1、大数据精准定位天线隐患提升用户感知体验（移动网感知质量提升及优化创新劳动竞赛）摘要随着中国电信4G网络的规模化开展，用户对网络的要求日益提高，为了给 用户带来更卓越的4G体验，高质量的深度覆盖要求给网络建设、网络优化带来 巨大的挑战。网络建设期间，由于工程进度压力，施工过程易造成接反、鸳鸯线等天线隐 患。按照以往经验，天线隐患的发现只能通过DT/CQT分析或用户申告等方式被 动发现，并需要结合指标分析和测试结果来判断。传统方式的主动性、全面性和 准确性均较差，易造成用户4G体验差。本文创新了一种利用大数据分析，快速、准确地定位天线隐患的方法，针对 2T2R、2T4R天线不同的端口特征，采取不同

2、判断思路，有效发现并解决问题。通 过此创新方法，既能降低天线隐患定位所需的人力、物力本钱，更能有效将天线 隐患定位准确率提升100%,缩短优化周期，提高优化效率，进一步提升用户感知 体验。本次创新方法率先在全区使用，现已推广至江苏省各地市使用，适用于华 为、中兴、诺基亚和上海贝尔等大多数厂家设备。Ground EAC OPT 3鸵储 | DC IN |oPT1MoEleStatusOPT 2图4-6 Rank 2分析法在诺基亚的基站侧翻开相应的功能开关可统计出每个Rx端口的接收功率。Counter ID说明M8005C306Rxl天线上接收到的平均宽带功率M8005C307Rx2天线上接收到的

3、平均宽带功率M8005C308Rx3天线上接收到的平均宽带功率M8005C309Rx4天线上接收到的平均宽带功率表4-1各Rx端口采集的数据该方法主要用于发现接收功率为0和接收功率差值过大两类型问题。由于现 网中此类天线隐患较少，未发现明显规律。需通过人工统计来定位存在问题的天 线，可作为辅助手段以提高定位问题天线的准确率。4.2思路验证及成效展现4. 2.1 Rank2分析法思路验证及成效展现通过Rank2分析法克发现天线问题共涉及5个方面：天线故障、极化接错、 天线接反、鸳鸯接反、电子下倾角不一致，共计验证定位139个问题天线。从经 验来看，只有大线故障是可以通过网管来确定的，其他原因需上

4、塔后才可判断。天线故障天线故障是最直观的问题类型，可以直接从网管上看到。天线故障的告警主 要分为2大类：驻波比告警和RF模块告警。这两类告警说明天线单路的发射性能下降。Faults Adwt ShowSeventy Timt GMT *0800 Mnoc 05 04 2017 17 58 47I* MijOt 24 03 2017 17 20 43fl -TXtoikjremMMO (4003)VSvm mifor Alarm (1837)0?SourceBTS &S88094WCH498Ts 8S880841/CH49/FXE81 1图4-7驻波比告警Faults Active QShow:

5、 a a 0%Severity Time GMT *0800 .EauUnamSourceMajor13.03.2017 12:28:56RF Module failure (1908)BTS: BS 294416/Cell 49/FHEBMajor13.03.2017 02:00:39Transport layer connection failurein X2 interface (6203) BTS: BS 294416 /LNADJ 243图4-8 RF告警 相关案例一一通州-保障校在筛选出的小区中发现通州-保障校-3扇区，登陆网管检查告警，发现3扇区ANT2存在驻波告警，导致“TX

6、failure in MIMO”。Time GMT +0800 Fault nameSource17.04.2017 16:26:08IXfailure in MIMO (4003)BTS: BS 881062 / Cell5117.04,2017 16:26:05VSWR major alarm (1837)BTS: BS 881062 / Cell51/ FHEG 1.3.1 ANT 2图4-9通州保障校3扇区告警截图4. 2. 1.2鸳鸯接反鸳鸯接反多见于RRU安装在机房的站点。由于与天线距离较远，在跳线的布 放过程中，施工人员容易操作失误，将某一小区的两路Tx跳线接在不同的天线 上，导

7、致在同一个覆盖方向，UE只能接收到一路Tx信号。图4-10示意了 2T2R天与2T4R天线鸳鸯接反情况。图4-10天线鸳鸯接反示意图如下列图所示，鸳鸯接反会导致UE只能接到一路Tx下发的数据，而另一路Tx 下发的数据发向了另一个方向，UE无法接收到，从而速率受到影响。TX11X1TX2CELL3TX1TX2TX1 TX2f f CELLI1Txi，TX2图4-11鸳鸯接反影响用户速率相关案例一一海安-御马汽车在海安-御马汽车的2、3扇区主瓣方向分别测试，能同时接收到2、3扇区 的信号，并且RSRP相近，下行传输存在单流。因此判断该小区的2、3扇区天线 鸳鸯接反。NsfTK海安.马汽车2海安马汽

8、率3Disunce EARFCN 0 29918250 2991825PC!154155R却我2扇区方向,2,3小区的：!RSRP相近；ValueValueTotalPCI154EARFCN1825SCell ID225558322SCell Name海安-御马汽车2SCell Distance(km) 0 288SSPSA TypeBand3GUTl MTMSIC00C888FC_RNTl0x83B5IPv4 Address TM樟笆凉置正堂CRS RSRPCRS RSRQ CRS SINR RSSIPUCCH Tx Pwr PUSCH Tx Pwr PRACHPwr APP Thrput

9、kb/s PDCP Thrput DL(kb/s) MAC Thrput kb/s PHY Throut kh/s-815-9.0 159 鲁 030380 480 31636 731701.3 36095 5 -DL Grant Num/s 9951 Stream/s341I2 Stream/s654;RB Num/slot71RB Num/s141954Ave MCS16WBCQI010 3WB CQI1Data SINR Rankl日:玄Data SINR Rank21艮“Data SINR Rank22RRC State TM ModeConnect31CodeOCodel23764

10、90.0CodeO BLER(%) 101Codel BLER(%)1图412海安御马汽车2扇区测试结果NameDistanceEARFCNPCiRSRP3扇区方向，2,3小区的海安-御马汽车30 23518251551-83RSRP相近海安-御马汽车20 2351825154P3|ValueValueTotalPCI155CRS RSRP-81.5DL Grant Num/s 999EARFCN1825CRS RSRQ-841 Stream/s83SCell ID225558323CRS SINR1792 Stream/s912SCell Name海安御马汽车3 RSSI-54.3RB Nu

11、m/slot74SCell Distance(km)0 245PUCCH Tx Pwr-16 1RB Num/s147514SSPRUSCH Tx Pwr7Ave MCS14ISA TypePRACH PwrWB CQI09 2；Band3APP Thfput kb/s32834 816WB CQI1GUT1 MTMSIC00C888FPDCP Thfput DL(kb/s)32546 7Data SINR RanklC_RNTI0xC263MAC Thfput kb/s32700 /力不平册a SINR Rank21；IPv4 AddressPHY Thr put kb/s36627 5Ax

12、 L”Sa SINR Rank22Ippn Rtatp197560CodeO BLER(%) 9；M Mode3Codel885 1Codel BLER(%) 5图4.13海安-御马汽车3扇区测试结果4. 2. 1.3极化接错现网中正负45。线序接错的情况可能会较多，这一类问题出现在2T4R天线 上。两副发射天线，必须一路接+45。端口，一路接-45。端口，才能最大程度减 少2路TX的相关性，防止互相干扰。施工过程中如果误将2副发射天线接在相 同极化的端口，会导致单流问题。图4-14 2T4R天线端口相关案例一一如皋-林梓工业园测试结果与鸳鸯接反的测试结果相似，上站后发现为极化接错，下列图为该

13、站 的实拍图。两路TX同时连接+45。或者-45。端口，就会造成干扰导致单流.TX跳线51)Local cellsFlexi LTE BTSFXEBLp=o o o O匚 F、丧失一路电调电调故障图4-15天线序接错天线实拍图4. 2. 1.4倾角异常2T4R天线内置2副天线，因此需要配置2副电调，如果2副电调的下倾角 设置不一致，使2副天线覆盖范围不一致，那么在小区的覆盖边缘区域就容易出 现单流的情况。Min. angleMax. angleAngle)CalibrateStateError codeAntennas and local cells.00)|C10.05.0IdleFXEB

14、1.1.1 ANT 1,2/Local.0.010.05.0IdleFXEB 1.1.1 ANT 3.4/Local.匚 o.oj|Q10.03.0IdleFXEB 1.2.1 ANT 1,2/Local.0。10.03.0IdleFXEB 1.2.1 ANT 3,4/Local.o.o)l10.00.6TiltingFXEB 1.3.1 ANT 1.2/Local.0.010.02.0TiltingFXEB 1.3.1 ANT 3.4/Local.图4-16网管电下倾角设置电子下倾角不一致除了人工操作的因素之外，2副电调中的1副电调出现故 障，对应天线的电子下倾角将会自动设置到最大值，也会造

15、成单流。BTS Hardware当一路电调丧失时，对应天线的电子下倾角会自动调整到最大值。图 4-17此外，2T4R天线的电调配置错误或配置不完整，也会导致单流。如下列图，2副电调设备只有1副接线，另外一副闲置，造成两幅天线的电子下倾角出现差 异:图4-18电调错误配置实拍相关案例一一启东-大丰电信支局对启东-大丰电信支局进行现场测试，该站的3个扇区在CQT测试时正常, 但在DT测试时发现，随着距离的增加，开始逐渐出现单流问题。 CodeO（速率）.Codel（速率） CodeO（速率）.Codel（速率）800图4-19速率与距离的走势图登录Site Manager查看原因，发现启东-大丰电

16、信支局1扇区配置2副电调，但电子下倾角设置不一致:Min. angleMax. angleAngleCalibrateState Antennas and local cells 00U1时C QFXEB 1.1.1 ANT 1,2 / Local cell 490.010.0)8.0IdleFXEB 1.1.1 ANT 3,41 Local cell 50匚0010.0)6.0)IdleFXEB 1.1.1 ANT5,6/Local cell 510.010.0)八NT 1,2 f Local cell 490.010.0)4.0IdleFXEB 1.3.1 ANT 3.4 / Local

17、cell 500.010.0)|4.0IdleFXEB 1.3.1 ANT5,6/Local cell 51图4-20启东-大丰电信支局1扇区4. 2. 1. 5天线接反天线接反是指两个扇区间的RRU,两个Tx/Rx端口与相邻扇区天线全部错接。2T2R、2T4R的接反情况如下列图所示:IIIIIIIIII图4-21天线接反示意图相关案例一一通州-通州正场农校北对通州-通州正场农校北测试发现，在该站2扇区的主覆盖方向收到的信号 为3扇区信号，而3扇区的主覆盖方向收到的信号为2扇区信号。整改前，2/3扇 区天线接反200 m图4-22正场农校北2、3扇区测试图导致这种情况的原因主要为两种：1、天线

18、接反；2、PCI实际配置与工参不 一致；登陆基站网管进行确认，发现PCI的实际配置与工参吻合，因此可推断原因较大可能为天线接反。上塔排查，发现确实为天线接反。整改后复测，扇区覆 盖方向已修正。整改后，扇区覆盖方向正常图4-23整改后复测图4. 2. 2 RTWP分析法思路验证及成效展现通过RTWP分析法可发现2大类问题天线：天线故障类与电子下倾角不一致 类。通过此创新方法全网共计发现问题小区15个。由于现网通过此方法发现问 题点并不多，暂未验证出其他问题类型。4. 2. 2. 1天线故障与Rank2分析法的验证结果类似，天线故障的告警主要分为2大类：驻波比 告警和RF模块告警。相关案例一通州-

19、联通北兴桥东通州-联通北兴桥东1、2、3小区ANT2、3、4端口的接收功率均为0,明显 异常。小区名ANTI接收 功率ANT2 接 收功率ANT3 接 收功率ANT4 接 收功率ANT1+ANT2功率ANT3+ANT4功率功率差通州联通北兴桥东1-999. 250. 000. 000. 00-999. 250. 00999通州一联通北兴桥东2-993. 500. 000. 000. 00-993. 500. 00991通州联通北兴桥东3-1005. 000. 000. 000. 00-1005.000. 001005表4-1接收天线功率差备注:Mounter提供的值是一个统计周期里均值,单位是

20、lOdBm （例如TOO5. 00就是一100. 5dBln）登陆网管，发现通州-联通北兴桥东的3个小区都存在RF模块告警:Time GMT *0800 Fault nameSource25.04,2017 19:15:31TXfailure in MIMO (4003)BTS: 0S 294813/Cell5025.04.2017 19:15:30TXfailure in MIMO (4003)BTS: BS 294813/Cell4925 04 201719:15:29TXfailure in MIMO (4003)0TS: BS 294813/Cell5125 04 201719:15:

21、28RFModule failure (1901)BTS: BS 294813 / Cell25 04 201719:15:27RFModule failure (1901)BTS: 0S 294813 / Cell25.04,201719:15:26RFModule failure (1901)BTS: BS 294813 / Cell图4-24网管RF告警4. 2. 2. 2倾角异常统计发现，崇川-板桥2小区的2T4R天线接收性能差异较大。如表4. 2所 示,以8:30时段为例，示T1和ANT2接收功率在-95dBm左右,而ANT3和ANT4 的接收功率在-90dBm左右，相差5个dBm。

22、从走势图可以看出，8点以后差值开 始增大。统计时间基站名AVG_RTWP_ RX_ANT_1AVG RTWP RX_ANT_2AVG RTWP RX_ANT_3AVG RTWP RX_ANT_42017/3/17 8:45崇川-板桥2-970-975-929-9222017/3/17 8:30崇川-板桥2-955-959-905-9042017/3/17 8:15崇川-板桥2-979-986-948-9442017/3/17 8:00崇川-板桥2-970-976-950-947表4-2整改前各端口功率值4天线RTWP走势e AVG_RTWP_RX_ANT_1 e- AVG_RTWP_RX_AN

23、T_2e-AVG RTWP RX ANT 3-e-AVG RTWP RX ANT 4图4-25整改前RTWP走势登录网管查看小区的告警信息和天线电子下倾角配置。发现该小区并无无硬件告警，但2副RCU （远程电子下倾）的角度设置不一致。由此判断是倾角配置异常导致了 ANT1&ANT2和ANT3&ANT4的覆盖范围不同，接收功率不同。RET SettingsRET configurationRET ConfigurationMechanical angleMin angleMax angleAngleQ CalibrateStateError codeCJ Show absolute angles

24、Antennas and local cells1Use current 0000803.0IdleFXEB 1.1.1 ANTI / Locale.3Use current 00008030IdleFXEB 1.1.1 AMT3/L0CalC1Use current -00008000IdleFXEB 1.2.1 ANTI / Locale.3Use current 0000804 0IdleFXEB 1.2.1 ANT 3/Locale.1Use current00008040IdleFXEB 1.3.1 ANTI/Locale.3Use current *0000804 0IdleFXE

25、B 1.3.1 ANT 3/Locale.2副RCU的下倾角分别被设置为0。和4图4-26电子下倾角不一致统一将2个RCU的电子下倾角调整至4。，于次日观察RTWP指标，已恢复 正常。4天线RTWP走势e- AVG_RTWP_RX_ANT_1 AVG_RTWP_RX_ANT_2AVG_RTWP_RX_ANT_3 -AVG_RTWP_RX_ANT_4图4-27整改后RTWP走势五、经济效应和推广情况经济效益本次基于大数据的天线定位创新方法不仅有效地提升了 4G网络深度覆盖质 量，更为电信带来了直接和间接的经济效益：1）所采集的数据具有普遍性，设备无需新增软、硬件，创新本钱0元；2）传统方法定位准

26、确率60%,创新方法将定位准确率提升至100%；3）单站平均节省：车辆费用40元/站，塔工费用300元/站，优化人员费用 80元/站，共计420元/站；4）减少15%的用户投诉，提高了用户满意度；关键字：大数据 RANK RTWP 天线隐患5.1 推广情况本次介绍的创新方法率先在全区使用，现已推广至江苏省各地市使用，适用 于华为、中兴、诺基亚和上海贝尔等大多数厂家设备。一、工程概述3二、工程关键创新点3三、创新成果展示5四、成果介绍64.1 基于大数据的定位思路6入手点一现网天线分类61.1. 2着手点一基于大数据的分析74. 2思路验证及成效展现92. 1 Rank2分析法思路验证及成效展现

27、94. 2.2 RTWP分析法思路验证及成效展现16五、经济效应和推广情况185. 1经济效益185. 2推广情况19一、工程概述随着无线网络规模的不断扩大和优化工作的不断深入，电信的网络覆盖已达 到了较高的水平。然而，在用户感知体验方面，尤其是对LTE网络而言，仍存有 较多的问题。为更好地面对市场需求，加快4G+部署的步伐，电信以“建立更广、 更深、更优网络”为目标，加强4G网络的深度覆盖。以城区、县城为主的深度 覆盖场景是现阶段网络建设和网络优化的着眼点。天线作为网络覆盖的基础设施，直接影响用户的4G感知体验。在后期优化 过程中发现，由于工程建设压力，天线的施工工艺有时被忽略，直接导致天线

28、性 能下降，用户4G速率受影响，感知差。发现天线隐患的传统方式为被动方式，以DT/CQT分析、用户申告为主，并 需要塔工配合测试。按以往经验，上塔排障并确定为天线问题的准确率为60%o 传统方式的主动性、准确性和全面性均较差。鉴于此，电信创新了一种基于大数据分析，快速、准确地定位天线隐患的方 法，降低天线隐患对网络性能的影响，提高优化效率，提升用户感知。二、工程关键创新点机制简提直接采集设备数据， 合判决门限，快速机制简提直接采集设备数据， 合判决门限，快速针对大数据分析针彳 不同天线，采用不R方案提高排障准确性, 少人力物力成图2-1关键创新点宛螭易在网优平台中建立 派单机制，摆脱被 动优化

29、创新点L思路创新根据2T2R、2T4R天线的不同端口特征，采取不同的方法定位存在隐患的天 线。如下列图所示2T2R、2T4R天线存在相同的端口： Tx/Rx端口； 2T4R天线还有Rx 端口。基站下行方向（Tx）, UE根据基站发射模式上报不同的Rank值。Rank 1代表 下行单流传输；Rank2代表下行双流传输。假设某小区Rank2比例过低，可能是天 线存在问题，或小区边缘用户较多。利用CQIN7、重定向比例排除无线环境原因后，当Rank2占比W10%,隐患天线定位准确率达100%。基站上行方向（Rx）,利用天线的接收功率差异来判断天线是否存在问题。（T）(1)图2-2创新思路创新点2：流

30、程极简创新方法所需数据直接采集自设备网管，无需增加额外的单板、license及 服务器等资源。数据采集完成后，可直接根据判决门限定位问题天线,流程简易。同时，采集的数据非特殊字段（见表2-1）,各厂家网管应都可以采集到，本 创新方法适用于大多数厂家设备，推广性强。指标名称 指标定义M8010C55开环分集接收模式的使用次数M8010C56开环空间复用模式的使用次数M8010C57单码字传输模式的使用次数M8010C58双码字传输模式的使用次数M8005C306Rxl天线上接收到的平均宽带功率M8005C307Rx2天线上接收到的平均宽带功率M8005C308Rx3天线上接收到的平均宽带功率M8

31、005C309Rx4天线上接收到的平均宽带功率表2-1网管天线指标创新点3：机制创新以往发现天线隐性问题如假设网管上没有相关告警，只能通过DT/CQT或用户 申告等方式被动发现，从发现到解决的周期较长，极大地影响用户感知。因此, 本文创新地通过在网优平台中建立天线性能指标派单机制，主动发现存在问题的 天线，缩短优化流程及隐患发现周期，高效的提升网络质量。基本信息惯复默认配置滴单投那么 ,复杂授那么/流发流单2!工单：*讣l：L_殡逑料关系 操作MIMO开环分焦模式的侵用次数 jlOOO.竭 And , MIMO开坏空间要用搐式 |1000闷X图2-3建立派单规那么创新点4：定位精准排查天线隐患

32、的传统方式定位准确度为60%,还有40%的定位错误由无线环 境原因和偶然未知原因导致。DT/CQT测试、塔工上塔排障将耗费不少的资金成 本和人力本钱，40%的定位错误率给优化效率和优化本钱造成较大影响。通过本 次创新方法可将定位准确度提升至100%,有效节省资金本钱和人力本钱。人力 ttMtttt - irttt财力 666666666财力 AAAA _图2-4节约本钱定位准确率由60%提升至 100% ,故障天线1544断易采集，薪增软件、硬件三、创新成果展示减少了 15%的用户阚,提升用户感知体睑节省本钱约420元 ,南通全区可节约本钱约15万元济用户图3-1本课题创新成果展示创新成果主要

33、为此次创新所采集的数据具有普遍性，无需新增软、硬件，创新本钱为0元。天线隐患定位准确率由60%提升至100%。极大降低人力、物力本钱。全区已全面实施创新方法，共计节约本钱15万元，用户投诉量减少15虬Rank2分析法：依据Rank2分析法测试验证的站点共计139个，发现天线问 题共涉及5个方面：天线故障、极化接错、天线接反、鸳鸯接反、电子下倾角不一致，统计结果如下:Rank2分析验证天线故障倾角异常鸳等接反天线接反极化接错图3-2 Rank2分析法验证成果RTWP分析法:依据RTWP分析法发现全网共计15个问题小区。经验证，这15 个小区的问题分为2类：天线故障和电子下倾角不一致。四、成果介4

34、基于大数据的定位思路4.1.1 入手点一现网天线分类的4G网络除局部滴灌和室分外，均采用双流天线覆盖。如下列图3.1所示， 密集城区、县城场景大都使用2T2R天线，农村、郊区场景大都使用2T4R天线。 为了能更好地提升深度覆盖质量，优化的重点任务在于保障人流密集区域的网络 覆盖质量。考虑到网络优化是在无线设备正常工作的基础上进行的，因此在优化 过程中需首先确保天线正常工作。图4T 2T2R/2T4R分布图目前4G网络使用的天线有2种：2T2R天线、2T4R天线，均为双流天线。与 这2种天线对应的RRU也不相同，在连接方式上也有所区别，如图4-2所示： 与2T2R天线对应的RRU有2个天线端口

35、ANTI、ANT2,收发共用（Tx/Rx）。图4-2 2T2R天线接法 与2T4R天线对应的RRU有4个天线端口 ANT1、ANT2、ANT3、ANT4,其中ANTI、 ANT3端口收发共用（Tx/Rx）, ANT2、ANT4端口仅用于接收（Rx）。在连接时， 必须按照ANTI、ANT3端口接天线上的一对45。，ANT2、ANT4端口接另一 对45。，只要出现一处接错就会导致下行单流。图4-3 2T4R天线接法4.1.2 着手点一基于大数据的分析1.2. 1 Rank2 分析法从章节2中可知，UE根据下行发射模式上报不同的Rank值。假设某小区Rank2 比例过低，可能存在2种情况：天线未正常

36、工作、无线环境差。排除无线环境原 因，将Rank2占比定为多少时，能最精准地判定是天线原因，成为最主要的问题。 通过大数据分析法，将占比在6%-14%范围内分成4个区间，通过算法发现：6%- 10%范围内定位准确性为100%；占比大于10%后，定位准确性开始呈下降趋势。 因此，将Rank2占比门限设定为W定虬1.051.05Rank2占比与定位准确率的关系0.7567891011121314定位准确率图4-4 Rank2占比与验证通过率的关系在利用Rank2分析法定位问题天线的过程中，仅依靠门限值来判断是不准确 的。例如，当大局部用户处于小区边缘时，无线环境较差，天线的工作模式为发 射分集，此

37、时Rank2占比低，并不一定是天线隐患导致。因此，在定位天线时需 剔除图4-5所示的3个干扰因素：无线环境因素、偶然因素、实际配置因素。通过Rank2占比定位/ Rank2占比80%;/ LTE重定向到 3G的比例小于/ Rankl上报次 数 + Rank2 检旗1000;/建议聚合一周,剔除发射模式 本身为TM1的 小区（局部室 分小区、滴灌 等）J一,7% ;、的指标；J图4-5 Rank 2分析法4. 1.2.2 RTWP 分析法Rank2分析法只能定位出Tx/Rx端口是否存在隐患。如图4-6所示，2T4R RRU还配置了 Rx端口，如何判断Rx端口是否存在隐患，由此提出了基于接收功 率差异分析的 RTWP 分析法。（RTWP： Received Total Wideband Power value, 是对天线接收到的宽带功率的描述。）