技术文章：如何开发可行运营模式，实现LTE潜力？

高效运营模式的需求

尽管全球达成一致把LTE作为通向4G的唯一技术，并在网络部署速度和经费方面带来了巨大的机会，但可行的LTE运营模式仍在探讨过程中。特别是，LTE运营和维护需求给监测系统带来了重大的挑战。首先，它需要能监测大量的数据。一台用户设备(UE)终端最多可以支持100 Mbits/s，一个小区最高可以支持330 Mbits/s的数据速率。这使得10 Gbits/s有线接口成为标准接口。

第二，摒弃RNC意味着将不会再有RNC和eNodeB之间接口上的测量报告。而这个接口在以前一直用来捕获重要数据，如每条连接消耗多少带宽及重传控制。一种替代方案是接入空中接口，但这种方式却又需要配备复杂昂贵的频谱分析工具。幸运的是，网络设备制造商们开始提供标准的跟踪或日志端口，来接入eNodeB内部隐藏的流程。

监测系统所面临的第三个挑战则源自LTE中去掉了电路交换，以实现全IP网络。被保护的64kByte信道将消失。行为特点差异非常大的各种业务都将实时地使用同一个传输架构传送，因此部署高效的QoS监测工具就先的尤为重要。多家运营商正推动实现LTE插件标准(VoLGA – 通用接入承载的LTE语音)，以期继续在LTE接入网上使用电路交换业务，足以说明这一挑战之大。即使这一标准成功实现，但由于LTE中绝大部分业务是XoIP，用户平面诊断在4G中的重要程度较以前也要大大提高。

自动自行优化网络(SON)功能是4G网络运营中的关键要素。它们提供了网络监测、数据采集和解析以及精心设计的调试、验证和认证程序，以保证SON运行。自动化功能能够大大减少长期内要求的维护工作量。但它们只在90%的时间内有效，因此必须监测和诊断这些功能。此外，SON由基于一定规则的专家系统组成，在一致性测试和验收测试中必需验证这些系统。

图4: LTE RAN测试策略
开发监测和测试战略

图4说明了从各种无线接入网(RAN)诊断策略的分析中，我们可以看到数据采集成本和时间与洞察深度(DOI)之间的矛盾。安装了无源探头的RAN以无源方式嗅探控制平面，捕获S1和X2接口上转发的信令消息。这种方法成本低、方便，可以实现一年365天、一周7天、全天24小时运行。但是，如其右栏所示，其提供的DOI约为最完善的方法的10%。

RAN代理方法在两种工作模式下提供了额外的DOI。在低负荷模式下，数据跟踪、日志和计数器从专有的eNodeB跟踪端口中提取。一般情况下，还包括来自Uu接口的空中接口运营相关的数据。然后这些信息由RAN代理处理，以KPI和计数器的形式通过S1回程发回中央监测系统，然后可以与S1、CP和X2接口上的探头系统所采集到的信息关联起来。跟踪接口上提供的其它数据可以把DOI提升到高达50%。这种方法提供的诊断能力取决于跟踪端口的功能和性能，这在不同制造商之间差异非常大。

在高负荷模式下，RAN代理提供完整的呼叫跟踪和数据包解码功能及KPI和计数器。需要回程传送的数据量明显要大于低负荷模式，正因如此，这种方法通常作为运维活动的一部分使用，而不是一周七天、全天24时使用。在测试、调试或优化活动期间，专家通常会亲临现场，运行系统。在需要把数据与其它远程接口关联起来时，专家会手动把数据传回中央监测系统。也可以远程运行高负荷模式RAN代理，在非高峰时间内安排上传大量的测试数据。高负荷RAN代理方法的DOI可以高达80%。

在上述方法无法提供足够信息来解决问题时，可以把Uu探头连接到公共公用无线接口(CPRI)上。Uu探头可以监测Uu接口的物理层以及更高层，并可以把这些数据与其它接口的数据关联起来。此外，CPRI接口上收集的空中接口信息完全独立于eNodeB跟踪端口上提供的空中接口信息，后者的是已经基于eNodeB本身的基带处理过的信息。

自上而下方法与自下而上方法

调试LTE网络的基本方法有两种。自上而下方法是指先从应用层开始，考察各种性能指标，如语音质量或页面加载时间等。例如，如果语音质量有问题，那么将识别和分类各个事务，并与每个事务中的消息关联起来。调试工具根据IMSI/IMEI和其它指标过滤事件，直接接入消息细节。
自下而上方法则需要查看各个帧的问题，如丢包或帧偏移，然后向上查看它们属于哪些连接。调试工具提供了每条协议消息的分布、统计数据图形窗口和数字窗口，按时间以图形方式显示事件，直接进入消息细节及从单个消息向上钻取到整个呼叫流程。

图5: LTE诊断架构

[图示内容：]

Tektronix LTE Test System: 泰克LTE测试系统
Tektronix Ethernet Probes: 泰克以太网探头
Tektronix High Speed IP Probe: 泰克高速IP探头
Tektronix Air Interface Probe: 泰克空中接口探头