最小化路测中智能终端自动地调整测量周期的方法

文/宋海宏

1 常规路测方法中存在的问题

在实际的网络运营中，运营商需要依靠网络优化来提升本网内用户的服务体验，网络优化中常常采用的手段就是路测。通过传统的人工路测，能够获取到重要路段、住宅区、以及商业区的网络覆盖情况，为优化覆盖、提升用户体验提供重要的数据依据。

但是，仅仅只是依靠常规路测来进行网络优化在实际的网络运营中还存在一些问题，比如只能够测量得到在特定的测量时间内，在特定测量区域范围内的信号覆盖情况，对于测量时间之外（比如早晚上下班街道车流高峰期），或者是测量区域之外的（比如私人场所、公园、军事管辖区）等路测车辆无法通行的区域的网络覆盖情况则很难测量和获取到。但是这些时间段内、或者是这些空间位置区域中的用户体验的提升对于网络优化而言也是尤为重要、不容忽视的。

2 最小化路测的研究现状

为了能够在各个时间段，在各个空间位置区域内，更为全面地获得网络中的信号覆盖情况，降低电信运营商的网络运营和维护成本，3GPP 在R9 版本规范中提出一种代替常规路测技术的手段：最小化路测（MDT,minimization of drive tests）。主要的工作过程是通过智能终端UE 进行测量上报，来获得当前测量时刻、当前UE 所处测量位置处的无线链路的质量，从而为运营商进行网络优化，提高用户的QoS 体验提供更为全面、准确和详尽的数据依据。

在3GPP 标准的R10 版本中，最小化路测主要应用于优化网络覆盖的场景中。在R11版本中，为了同时提升用户的服务体验，提出了对最小化路测MDT 功能的增强建议。在所提出的主要措施中包括：扩展MDT 测量上报的参数。一方面，扩展测量上行和下行的数据流量作为测量的参数；另一方面，扩展测量上行链路和下行链路的吞吐量作为测量的参数。即智能终端在执行最小化路测MDT 的测量上报任务时，除了要向基站上报常规测量参数外，还需要向基站上报上、下行链路的吞吐量，以及上、下行链路的数据流量。

随着智能终端在执行最小化路测MDT 时的测量参数、上报参数的增多，其上报的参数确实能够更加全面地反映用户的网络服务体验情况，既包括话音业务，也包括数据业务。但是，智能终端测量和上报的数据的增多，却也会使终端面临诸如电量消耗过快，存储空间不足以存储测量数据，用于上报数据的上行信道资源不足等问题。具体表现为，随着智能终端测量和上报数据的增加，一方面终端执行最小化路测任务时，在一个测量周期内所耗费的电量会随之增大；另一方面，智能终端上报给网络侧的数据也会随之增多，同时终端上报数据所需要的上行链路资源也会随之增加。这在实际的网络运营中是运营商所不希望看到的。运行商希望最小化路测在不影响用户服务体验，或者是在用户毫不察觉的情况下进行，如果消耗过多电量，或者占用过多的存储空间，无疑会对用户体验造成影响。

本文针对最小化路测MDT 测量周期的选择提出了一种改进方案。方案主要是UE 侧在进行最小化路测的时候，能够根据测量所得的测量数据，智能分析并且判断当前的信道链路质量以及用户体验质量情况，并且智能地做出决策，如自主决定选择适合的测量周期。适合的测量周期，需要一方面能够满足跟踪链路质量以及用户体验的需求，另一方面还需要兼顾智能终端电量消耗和存储开销的尽可能降低。

3 智能终端自动地调整测量周期的方法

智能终端UE 在执行最小化路测MDT 测量任务的时候，如果是进行日志型的路测，能够按照基站下发的测量周期进行初期的测量，当出现链路质量明显下降或者是用户体验明显下降的时候，首先能够智能地分析和判断出当前的情况，其次能够智能地选择更合适的测量周期，从而能够更好地追踪无线链路的质量以及用户的服务体验情况。在测量之前，预先设置一个测量台阶，以及触发周期调整的门限值，当测量的结果超过该门限值的时候，触发UE进行MDT 测量周期的调整。具体地，当测量结果小于该门限值的时候，表明链路质量较差或者用户的服务体验较差，终端做出智能判断并且自动地将测量的周期减小一个台阶作为下一次测量周期的时间；如果超过该门限值，表明链路质量较好或者是用户的服务体验较好，则终端自主地增加一个时间台阶，执行下一次的测量。采用这样智能化调节测量周期的方法，一方面，能够尽可能地追踪到链路质量的变化以及用户实际业务体验的变化情况；另外一方面，能够尽可能减少不必要的测量，尽可能减少UE在执行测量时不必要的电量的消耗，尽可能减少上报数据时对于上行信道资源的需求。

（1）从优化网络覆盖的角度，假设网络侧下发给终端的初始测量周期为T0，测量周期的变化台阶为△，触发测量周期调整的门限值为α。智能终端在时刻t1执行日志型的最小化路测时，先按照初始配置的测量周期进行测量。终端能够获取到物理层的参考信号接收功率RSRP 值为mN，按照RRC 层的滤波公式能够获得本次的测量值FN。其中，FN-1是前一次的RSRP 的测量值。然后将当前信道质量测量值RSRP1与门限值α 进行比较。如果RSRP1≥α，表明当前信道的链路质量比较好，终端自主做出判断并且自动地调整测量周期增大一个测量台阶△，即：同时丢弃该次测量的数据结果，开始等待下一次测量。如果当前测量值RSRP1与门限值α 比较，满足A＜α，表明当前信道的链路质量比较差，需要密集监控链路质量的变化情况，终端自主做出判断并且自动地调整测量周期，减小一个测量台阶△，即：同时，记录本次测量所得的结果，包括本次测量终端所在的位置信息（经度，纬度，高度），以及当前的时间戳信息。

在测量结束后，将测量结果以测量报告的形式发送给网络侧。

（2）从优化用户服务体验的角度，假设网络侧下发的初始测量周期为T0，测量周期的变化台阶为△，触发测量周期调整的门限值为β。智能终端在时刻t1执行日志型的最小化路测时，先按照初始配置的测量周期进行测量。然后将当用户数据吞吐量的测量值OUTPUT1与门限值进行比较。如果OUTPUT1≥β，表明用户服务体验比较好，终端智能做出判断并且自动地调整测量周期增大一个测量台阶△，即：同时丢弃该次测量的结果，开始等待下一次测量。如果当前测量值与门限值比较，OUTPUT1＜β，表明用户体验比较差，需要密集监控用户体验质量情况，终端智能地做出判断并且自动地调整测量周期，减小一个测量台阶△，即：同时，记录本次测量所得的结果，包括本次测量所在的位置信息（经度，纬度，高度），以及当前的时间戳信息。

在测量结束后，智能终端将测量结果以测量报告的形式发送给网络侧。

4 结束语

本文针对最小化路测测量周期的调整提出一种改进方案，使得智能终端在执行最小化路测任务时，能够智能分析信道链路和用户体验情况，并且做出判断决策，自动地按照信道质量的变化情况或者用户体验的变化情况，以固定的台阶自适应地调整最小化路测的测量周期。当信道的质量不够好或者用户服务体验较差的时候，终端会自动地按照固定的台阶减小最小化路测的测量周期，来实现对于信道质量和用户体验的跟踪监控；当信道的质量比较好或者用户的体验比较好的时候，终端会自动地按照固定的台阶增大最小化路测的测量周期，来实现对于电量的节省和数据存储空间的节省。本方案对于常规传统路测方法的改进和增强，一方面能够保证UE 实时追踪到信道质量的变化情况，发现信号覆盖薄弱或者用户体验不好的区域，帮助运营商实现更好地网络优化；另外一方面，能够通过测量周期的调整，在不需要密集测量的情况下，能够尽可能减少测量过程中UE 电量的消耗，测量数据的冗余，以及上报测量数据所需占用的上行信道资源的需求。从而实现用尽可能少的次数的测量，最大可能地获取到逼近真实链路质量以及用户体验的路测数据的目的，帮助运营商减少网络运营的维护成本，提高网络优化的效率。