​​【2022年第7期】基于MR采样用户定位的高负荷扇区优化

针对上述问题，对用户终端上报的MR数据开展深度解析，提取其中接收功率、接收质量等数据，实现室内外用户区分和高精度定位。首先，通过分析MR采样数据粗略确定小区内用户分布，并区分出室内和室外用户，再利用基于AGPS（Assisted Global Positioning System，辅助全球卫星定位系统）的MR采样数据进一步确定用户分布区域，判断出需要扩容的范围。然后，前台测试人员进行现场情况勘察和确认，最终完成站址选择。该方法前后台高效配合、精确找出小区覆盖范围内用户聚集的区域，据此制定高价值区域载波扩容方案，实现高负荷扇区用户分流，配合已有的宏站、室分站点搭建立体组网，重点布局微站，打造宏微室分立体组网，达到网络覆盖和容量双提升效果。

1 室内外用户区分及定位原理

1.1 热点用户定位原理

为直观看出用户聚集区，可对MR采样数据可视化处理。首先对MR采样数据栅格化，然后将单个小区MR采样地理化呈现，通过热力图将栅格内总采样点、总采样点平均电平等信息可视化，从而得出基站一个扇区采样热点分布，即“热点区域”。全量MR采集的数据为用户周期性上报的参考信号接收功率、参考信号接收质量等信息，当用户打开GPS时，则包括用户上报的经纬度信息。

MR采样数据定位精度为200 m以内，但可区分室内、室外用户，定位主要采用三角定位原理。采用无线测距技术测量出用户UE与3个基站eNB1、eNB2、 eNB3的距离r 1 、r 2 、r 3 ，结合eNB1、eNB2、eNB3的经纬度坐标，可计算出UE的位置，即实现用户定位， 如图1所示：

高精度AGPS采样点占总采样点30%左右，但其精度可达20 m以内，灵活使用可提升优化效率。AGPS定位技术结合了GPS定位和蜂窝基站定位的优势，借助蜂窝网络的数据传输功能，实现高精度定位和高速度定位。

如图2所示，AGPS中从定位启动到GPS接收器找到可用卫星的基本流程如下。

1）UE从蜂窝基站获取到当前所在的小区位置；

2）UE通过蜂窝网络将当前小区位置传送给网络中AGPS位置服务器；

3）APGS位置服务器根据当前小区位置查询该区域可用的卫星信息（包括卫星的频段、方位、仰角等相关信息），并返回给UE设备；

4）UE根据得到的可用卫星信息，快速找到相关GPS卫星。至此，UE已经可正常接收GPS信号，通过GPS卫星获取用户经纬度信息，实现用户精准定位。

1.2 室内外用户判断原理

室内外用户区分主要是基于无线电波传播室内穿透损耗特性，占用同一小区时，相同TA（跟踪区，Tracking Area）情况下，室内外用户的RSRP不同。假定不存在室分信号泄露情况，用户的服务小区为室分小区时，判定用户位于室内。对于服务小区为室外小区的场景，利用无线信号传播原理进行判定，位置相同或相近的室内和室外用户，接收信号强度主要区别于是否有建筑物的穿透损耗，室内用户的RSRP明显弱于室外用户。例如，在某服务小区TA=2区域，室外用户的RSRP为-85 dB，室内用户的RSRP为-100 dB，室外用户RSRP比室内用户RSRP高15 dB，如图3所示。针对同一个小区相同TA时开展RSRP路测，室外用户路测RSRP整体比室内用户RSRP高10～20 dB，如图4所示。

2 室外热点区域选址扩容运用实例

LTE***庞庄电厂南站点260°方向的小区长期流量和PRB（物理资源块）利用率高负荷，现有的F波段、D波段、A波段、FDD波段等频率资源已全部使用，根据现有资源，无扩容空间，需新增站点进行业务分流。

2.1 热点区域定位

针对高负荷方向上所有小区的MR采样数据进行分析，根据用户上报采样点数量确定用户在室内外分布情况，其中室外用户采样数量占比67%，室内用户采样数量占比33%，如表1所示。初步判断出大部分用户集中在室外场景，因此需要针对室外用户进行业务分流，计划在室外增补小基站或杆站等。

为直观地看出用户聚集情况，对MR采样数据进行多维度分析，进行栅格化和地理化并生成热力云图。首先，生成栅格数据，根据需求设置栅格大小，本小区采样栅格为10 m×10 m，然后，将栅格数据渲染成采样云图，地图上可直观地看出用户集中区域，如图5所示。

为更加精确地确定用户分布，对基于APGS的采样数据进行分析，定位出用户集中在***驾校科目二考试中心附近， 如图6所示，其中绿色线圈内为基于AGPS的MR采样数据定位的用户集中区域，紫色线圈内为全量MR采样数据判断出的室外用户集中区域，红色线圈内为全量MR采样数据判断出的室内用户的集中区域。精度不同的两种定位方法定位的用户分布区域基本一致，相互印证准确性。最后，根据定位结果，现场开展测试及勘察，发现驾考科目二考试车使用移动公司的手机数据卡，考试线路均主占该站点260°方向的小区，全天候几十台驾考设备实时与基站通信，导致基站负荷较高，用户速率下降。经容量计算，在该科目二考场沿线建设小基站，实现分流， 如图7所示。

2.2 建设方案及效果评估

高负荷区域内有多辆考试车辆频繁与基站交互，考试起点及终点考试车辆密集，小范围内出现短时大量通信，造成站点负荷较高问题，上行容量瓶颈更为突出。经现场勘查，结合驾考车数量及后台指标进行容量计算，最终确定在考点开始、结束位置及沿线建设微型杆站，实现负荷分流。建设开通后，覆盖区域忙时总流量由31.82 Gb增至42.28 Gb，增幅32.87%，忙时PRB利用率由59.47%降至47.23%，降幅20.58%，上下行速率也相应提升30%以上，如表2和图8所示。

3 室内热点区域选址扩容运用实例

LTE***香城路站点45°方向连续多天出现流量高负荷问题，周边站点已承担部分用户分流，该站点F波段、D波段、A波段、FDD波段等频率资源已全部使用，且已配置高性能的3D-MIMO设备，容量问题仍无法解决，多个用户反映上网问题。基于现有频点和设备资源，已无容量扩展空间，需新增站点分流。

3.1 热点区域定位

对该站点45°方向所有小区MR数据采样数据进行分析，粗略定位出用户聚集区，确定用户在室内和室外分布情况，其中室内用户MR采样占点比69%，室外用户采样点占比31%，因此可推断出大部分用户集中在室内场景，如表3所示。初步判断需要在室内建设室分网络，将室内用户分流至室分系统。

进一步分析基于APGS的采样数据，缩小现场排查范围，定位出用户集中江苏省***人民医院附近，如图9所示。

通过现场开展测试及勘察，发现该医院无室分网络覆盖，医院门诊楼、住院部、急救中心等多栋楼宇用户密集，是导致站点高负荷的主要原因，如图10所示，其中医疗费支付、视频、即时通讯等业务需求较高，小区上行和下行均出现高负荷问题。

3.2 建设方案及效果评估

通过现场勘查及容量计算，制定室分建设方案，在医院的门诊楼、急救中心、3栋住院楼规划并建设室分网络系统，用于承载室内用户。站点开通后，覆盖区域忙时总流量由45.92 Gb增至55.19 Gb，增幅20.19%，忙时PRB利用率由72.42%降至43.76%，降幅39.57%，上行速率感知提升35%以上，下行速率感知提升47%以上，高负荷小区问题全部解决，如图11和表4所示。

4 结束语

基于MR采样数据的热点用户定位方法，能够有效区分出室内、室外用户，并实现用户集中区域的精确定位，结合现场情况勘察，可快速、准确地完成站址选择和扩容方案制定，支撑完成高价值区域精准扩容，实现高负荷扇区业务分流，推动网络指标和用户感知提升。方案实施后，小区忙时总流增幅25%以上、忙时PRB利用率降幅31%以上、上下行速率感知提升30%以上，有效地推动市场发展和提升用户感知。

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★原文发表于《 移动通信》2022年第7期★

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2022.07.013

中图分类号：TN959.74 文献标志码：A

文章编号：1006-1010(2022)07-0072-05

引用格式：黄嫚嫚,黄翔,刘庆雅,等. 基于MR采样用户定位的高负荷扇区优化[J]. 移动通信, 2022,46(7): 72-76.

作者简介

黄翔：硕士毕业于安徽大学，现任中国移动通信集团江苏有限公司徐州分公司工维部工程师，主要从事4G/5G无线网络规划工作。

刘庆雅：硕士毕业于东南大学，现任中国移动通信集团江苏有限公司徐州分公司工维部工程师，主要从事无线网络优化管理。

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