古莉姍，張曉輝，董鑫，戴明艷

（1 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司安徽分院，合肥 230041；2 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)安徽有限公司，合肥 230031）

1 引言

無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的基本元素和特征進(jìn)行分類總結(jié)，從無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)出發(fā)，從網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)架角度描述無線網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱“網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)”。

簡(jiǎn)單來講，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是網(wǎng)絡(luò)中基站的布放和配置，包括站間距、站高、天線方位角和下傾角、小區(qū)載波配置、室內(nèi)/外站點(diǎn)分布、直放站分布等。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估體系用來評(píng)估某個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的健康程度，它是在對(duì)北京、廣州等大城市的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上提出的，那么對(duì)于中小規(guī)模城市，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀如何，又如何進(jìn)行優(yōu)化，是眾多一線網(wǎng)優(yōu)工程師關(guān)注的問題。

2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估體系相關(guān)指數(shù)定義

2.1 同頻/鄰頻相關(guān)系數(shù)

假設(shè)S為服務(wù)小區(qū)，I為鄰區(qū)（干擾小區(qū)）。

同頻相關(guān)系數(shù)：當(dāng)I小區(qū)場(chǎng)強(qiáng)絕對(duì)值－S小區(qū)場(chǎng)強(qiáng)絕對(duì)值>-12dB時(shí)。

COsi＝I小區(qū)出現(xiàn)在S小區(qū)的MR報(bào)告數(shù)/S小區(qū)的MR報(bào)告總數(shù)。

鄰頻相關(guān)系數(shù)：當(dāng)I小區(qū)場(chǎng)強(qiáng)絕對(duì)值－S小區(qū)場(chǎng)強(qiáng)絕對(duì)值>3dB時(shí)。

Adjsi＝I小區(qū)出現(xiàn)在S小區(qū)的MR報(bào)告數(shù)/S小區(qū)的MR報(bào)告總數(shù)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估體系相關(guān)指數(shù)定義

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估體系相關(guān)指數(shù)的定義及含義見表1。

表1中，Ni為鄰區(qū)的載波數(shù)；Nall為總頻點(diǎn)數(shù)，GSM900網(wǎng)絡(luò)取值95（不含EGSM），DCS1800網(wǎng)絡(luò)取值125（或100）；NCOsi為服務(wù)小區(qū)S與鄰區(qū)I同頻的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)；NAdjsi為服務(wù)小區(qū)S與干擾小區(qū)鄰頻的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)。Ns為服務(wù)小區(qū)S的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)；COis為服務(wù)小區(qū)S在鄰區(qū)I的測(cè)量報(bào)告中出現(xiàn)且信號(hào)強(qiáng)度差> -12dB的比例。

3 某市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估結(jié)果

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估體系相關(guān)指數(shù)的結(jié)果是基于手機(jī)測(cè)量消息進(jìn)行計(jì)算的。手機(jī)測(cè)量消息是海量數(shù)據(jù)，必須借助專業(yè)的工具進(jìn)行分析。本次該市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估使用了百林公司的N-SAT軟件進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)指數(shù)計(jì)算。

表1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估體系相關(guān)指數(shù)定義

3.1 分析區(qū)域簡(jiǎn)介

本次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估的區(qū)域?yàn)樵撌谐鞘谐菂^(qū)，范圍約30km2。

區(qū)域內(nèi)共有GSM900室外宏站79個(gè)，小區(qū)248個(gè)，載波1199個(gè)，平均載波數(shù)4.83每小區(qū)；GSM900室外微蜂窩站點(diǎn)16個(gè)，小區(qū)21個(gè)，載波84個(gè)；GSM900室分站點(diǎn)2個(gè)，小區(qū)5個(gè)，載波53個(gè)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估體系相關(guān)系數(shù)評(píng)估結(jié)果

根據(jù)軟件計(jì)算得到該市每個(gè)小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相關(guān)指數(shù)，將不同的指數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，尋找異同點(diǎn)。

如圖1所示，該市網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)指數(shù)和網(wǎng)內(nèi)干擾系數(shù)均較好，僅有部分小區(qū)指數(shù)偏高，且兩項(xiàng)指數(shù)較高的區(qū)域重合度較高，基本集中在市中心區(qū)域。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)與重疊覆蓋度對(duì)比如圖2所示。從該市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)圖和重疊覆蓋度圖來看，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)與重疊覆蓋度較為吻合。重疊覆蓋度與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)的高低關(guān)系緊密。該市重疊覆蓋度大于5的小區(qū)數(shù)為14個(gè)，占總小區(qū)的比例為5.1%。

冗余覆蓋指數(shù)與干擾源系數(shù)。該市有幾個(gè)小區(qū)的冗余覆蓋指數(shù)和干擾源系數(shù)較高，且冗余覆蓋指數(shù)圖和干擾源系數(shù)分布圖相關(guān)性較高。

通過與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)的對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，該市冗余覆蓋指數(shù)高的小區(qū)遠(yuǎn)多于結(jié)構(gòu)指數(shù)高的小區(qū)，說明該市市區(qū)存在一部分小區(qū)，對(duì)其他站點(diǎn)形成了干擾，若不及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)配置提高時(shí)，同頻、鄰頻碰撞的概率將進(jìn)一步提高，形成強(qiáng)干擾。

下面對(duì)某強(qiáng)干擾小區(qū)進(jìn)行分析：

移動(dòng)公司1小區(qū)（G5343A），站高50m，機(jī)械傾角3°，電下傾0° 。

圖1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)與網(wǎng)內(nèi)干擾系數(shù)對(duì)比

圖2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)與重疊覆蓋度對(duì)比

圖3 某小區(qū)對(duì)其他小區(qū)干擾示意圖

從圖3中該小區(qū)影響的范圍來看，該小區(qū)存在越區(qū)覆蓋、背向覆蓋等問題，建議控制該站點(diǎn)覆蓋范圍。該小區(qū)配置為8載波，與周圍存在大量的同頻和鄰頻頻點(diǎn)。建議對(duì)該小區(qū)與周邊站點(diǎn)的載波配置進(jìn)行調(diào)整。

干擾源系數(shù)較高的站點(diǎn)，一般都存在越區(qū)覆蓋的問題。解決好該市的網(wǎng)絡(luò)問題，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)站點(diǎn)覆蓋的優(yōu)化，主要體現(xiàn)在控制覆蓋范圍，檢查天線性能。

3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估結(jié)果

本次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估選擇的地市為一中小城市。該地市的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)相對(duì)較高的區(qū)域集中在密集城區(qū)，且數(shù)量較少。

該地市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，沒有雙頻網(wǎng)的問題，微蜂窩、移頻直放站、室分站點(diǎn)均較少，話務(wù)密度高的區(qū)域?。ǚ治鰠^(qū)域話務(wù)密度約50Erl/km2）。

從分析的區(qū)域看，平均站點(diǎn)配置低于5/5/5，頻率復(fù)用度大于12。但是隨著網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，平均站點(diǎn)配置的升高，同、鄰頻碰撞的概率將增大，結(jié)構(gòu)的問題將逐漸顯現(xiàn)。當(dāng)話務(wù)增長(zhǎng)達(dá)到50%以上，平均站點(diǎn)配置將達(dá)到7/7/7，此時(shí)頻率復(fù)用度小于12，結(jié)構(gòu)問題將會(huì)凸顯。

因此，該市現(xiàn)階段的主要工作是控制好城區(qū)覆蓋，減少越區(qū)覆蓋、旁瓣/后瓣不當(dāng)覆蓋等問題，只有在控制好覆蓋的情況下，才能有效的進(jìn)行頻點(diǎn)分配。控制覆蓋是對(duì)結(jié)構(gòu)問題的一種預(yù)防，也是對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)問題的優(yōu)化。

4 某市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

4.1 使用掃頻數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋優(yōu)化

通過對(duì)該市的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估，判斷該市目前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在的主要問題是覆蓋問題，應(yīng)對(duì)覆蓋進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)該市的掃頻結(jié)果，該市道路覆蓋良好，有95%左右的路段，最強(qiáng)信號(hào)電平大于-60dBm。

在計(jì)算道路重疊覆蓋度時(shí)，可設(shè)置為絕對(duì)電平和相對(duì)電平兩種模式。根據(jù)計(jì)算，在絕對(duì)電平模式下，信號(hào)數(shù)量大于7（電平值大于-80dBm）的路段占比達(dá)90%以上，但在相對(duì)電平模式下，信號(hào)數(shù)量大于7（比最強(qiáng)信號(hào)弱12dB以內(nèi)）的路段占比僅10%，說明在道路上的強(qiáng)覆蓋小區(qū)數(shù)量雖然較多，但主服務(wù)小區(qū)信號(hào)很強(qiáng)，因此該市道路上可能存在底噪高和以強(qiáng)制強(qiáng)的現(xiàn)象。

通過對(duì)分析范圍內(nèi)的小區(qū)逐一進(jìn)行拉線分析，可判斷該市的覆蓋問題主要為越區(qū)覆蓋，同時(shí)，還存在背向覆蓋、交叉覆蓋等問題。我們對(duì)問題站點(diǎn)制定了覆蓋優(yōu)化方案，表2為部分方案的示例。

4.2 覆蓋優(yōu)化實(shí)施效果評(píng)估

在完成站點(diǎn)的覆蓋調(diào)整后，重新提取手機(jī)測(cè)量報(bào)告MR數(shù)據(jù)，使用N-SAT軟件對(duì)該市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化后的分析。

表2 部分優(yōu)化方案示例

從全網(wǎng)平均值來看，優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)降低幅度較大，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有所提高。表3為優(yōu)化前后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估指數(shù)對(duì)比。

表3 優(yōu)化前后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估指數(shù)對(duì)比

圖4 某小區(qū)優(yōu)化后對(duì)其他小區(qū)干擾示意圖

圖4為某小區(qū)優(yōu)化后的干擾示意圖，與圖3為同一小區(qū)。通過兩張圖的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，該小區(qū)的覆蓋范圍有所收縮，從表4的結(jié)果來看，該小區(qū)的所有指數(shù)結(jié)構(gòu)都有所優(yōu)化。

表4 某小區(qū)優(yōu)化前后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估系指數(shù)對(duì)比

5 總結(jié)

本文通過對(duì)某省中小城市進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估，找到網(wǎng)絡(luò)中目前存在的問題，并針對(duì)該問題使用ASPS軟件，結(jié)合掃頻數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化方案制定并予以實(shí)施，實(shí)施后重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估，驗(yàn)證評(píng)估效果。事實(shí)證明，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估找到的問題點(diǎn)確實(shí)是網(wǎng)絡(luò)中存在的問題。中小城市由于平均載頻配置不高，因此頻率復(fù)用度較高。在頻率復(fù)用度大于12的區(qū)域，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題并不突出。但隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量的快速增長(zhǎng)，載頻配置的逐漸提高，市區(qū)的頻率復(fù)用度必然將在1～2年內(nèi)達(dá)到12這個(gè)臨界值（無雙頻網(wǎng)）。

[1] 中國(guó)移動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及雙頻網(wǎng)優(yōu)化策略V1.0[Z]. 2011.

[2] 張威, GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原理與工程 (第2版) [M], 北京：人民郵電出版社，2010年1月.

[3] Rappaport T S. Wireless communications: principles and practice, second edition[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2006.

[4] Sklar B, Digital communications fundamentals and applications, second edition[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2010.