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杭州灣跨海大橋頻率優(yōu)化分析

邢志翀, 周紅剛

（中國移動通信集團浙江有限公司，杭州 310020）

摘 要本文結(jié)合杭州灣大橋的網(wǎng)絡(luò)情況，介紹了一種針對特殊場景且有專門覆蓋的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，可供后續(xù)包括鐵路、其它大橋等特定專網(wǎng)的優(yōu)化進行參考。

關(guān)鍵詞頻率優(yōu)化；掃頻分析；干擾矩陣

1　大橋覆蓋總體情況

杭州灣大橋全長36 km，目前2G主要有6個橋面基站和1個超遠基站覆蓋。6個橋面基站為CX杭州灣大橋1、CX杭州灣大橋2、CX杭州灣大橋3、CX杭州灣大橋4、CX杭州灣大橋5和CX杭州灣大橋6，基站位于橋面5 m高的龍門架上。1個超遠基站為CX嘉興秦山，位于嘉興秦山上，高度200 m，主要覆蓋杭州灣大橋2基站附近。具體分布如圖1所示。

2　杭州灣大橋EGSM退頻前頻點配置情況

從基站分布情況來看，大橋橋面覆蓋總體偏弱，且由于無線環(huán)境空曠，受北岸嘉興基站頻點干擾比較嚴重。為保證大橋上通話質(zhì)量，對大橋覆蓋小區(qū)頻點配置上采用EGSM頻點，每個小區(qū)使用1個EGSM頻點，嘉興秦山使用3個EGSM頻點。具體配置如圖2所示。

3　EGSM退頻前后網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量對比情況

EGSM頻段主要應(yīng)用于高鐵的GSM-R系統(tǒng)，隨著沿途高鐵路線開通，經(jīng)過和鐵路相關(guān)部門協(xié)商，為保證不對鐵路GSM-R系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，浙江移動現(xiàn)網(wǎng)所使用的EGSM頻點實施全面的退頻工作。EGSM退頻后，大橋網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量變化情況如表1所示。

圖1　杭州灣大橋橋面基站分布圖

DT測試性能：日常DT測試杭州灣大橋基本保持1次來回0.5個掉話，EGSM退頻后測試有1次來回有3次掉話。

從OMCR以及DT測試結(jié)果來看，EGSM頻點退頻后，大橋小區(qū)頻點由于受外部網(wǎng)絡(luò)干擾，小區(qū)質(zhì)量惡化明顯，大橋網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量明顯下降。主要由以下兩方面的因素導(dǎo)致。

（1）橋面無線環(huán)境惡劣。圖3為在大橋2與大橋3基站之間掃頻圖，圖中顯示無線下行底噪較高，大部分頻率的下行電平值均高于-85 dBm。這些干擾源主要來自嘉興海鹽城區(qū)和嘉興其它區(qū)域沿海基站。

（2）橋面基站覆蓋能力有限。目前橋面基站間距較大，平均為5 km；橋面基站天線較低，高度約5 m；由于TD建設(shè)需要將原高增益天線更換成普通增益天線，基于以上原因?qū)е聵蛎婊靖采w能力有限，在部分路段橋面基站信號強度約-85 dBm，較下行干擾底噪還差。

4　優(yōu)化思路

針對杭州灣大橋這種類似專網(wǎng)覆蓋而干擾較多的場景，主要有以下兩種思路。

（1）大橋覆蓋小區(qū)采用專用頻率，在南北兩岸的公網(wǎng)基站中進行清頻。之前采用EGSM頻點配置，也是基于這個思路，主要是通過頻率配置方法，避免公網(wǎng)和大橋覆蓋小區(qū)的干擾，提升大橋小區(qū)質(zhì)量。該方案能夠有效的保證大橋上面的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，但缺點是清頻范圍較大，對公網(wǎng)頻率應(yīng)用影響較大。

（2）采用公網(wǎng)偷頻的方式，對大橋覆蓋小區(qū)頻點進行優(yōu)化。在EGSM退頻后，通過手機大橋上的各個頻點信號情況，對干擾進行評估，找出干擾最小的頻點應(yīng)用于大橋覆蓋小區(qū)。該方案對公網(wǎng)影響較小，公網(wǎng)基本上不需要進行改動。缺點是干擾評估沒有現(xiàn)成工具提供，同時，日常優(yōu)化中對公網(wǎng)的頻點修改可能會頻繁影響大橋小區(qū)干擾，造成大橋網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的不穩(wěn)定。

表1　杭州灣大橋EGSM退頻前后網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況對比

圖2　杭州灣大橋EGSM頻點配置圖

圖3　杭州灣大橋基站間掃頻圖

綜合評估后，為避免對大網(wǎng)產(chǎn)生不利影響，還是決定采用第二種思路，通過掃頻方式對大橋干擾情況進行收集，并優(yōu)化掃頻數(shù)據(jù)干擾矩陣的生成算法，綜合考慮TCH頻點和BCCH頻點的干擾權(quán)值，對各個小區(qū)所有頻點的干擾進行排序，給出頻率配置建議。

5　優(yōu)化方法

此次杭州灣跨海大橋針對大橋13個主覆蓋小區(qū)的干擾矩陣生成算法如下。

5.1 寫入主服務(wù)小區(qū)

將大橋橋面上的12個小區(qū)及主覆蓋大橋的15976小區(qū)寫入程序。

5.2 確定每個掃頻點的服務(wù)小區(qū)

解析掃頻數(shù)據(jù)，得到每個掃頻點的所有接收電平及每個電平對應(yīng)的小區(qū)。服務(wù)小區(qū)只在寫入的13個小區(qū)中確定，列出每個掃頻點接收到的13個小區(qū)對應(yīng)的電平值，找出最強的一個作為主服務(wù)小區(qū)，其它小區(qū)都是干擾小區(qū)。

5.3 計算電平差

計算方法：主服務(wù)小區(qū)電平-干擾小區(qū)電平。

5.4 計算C/I

匯總每個小區(qū)對的所有電平差，取最劣5%作為小區(qū)對的C/I值。

5.5 確定干擾級別和干擾值（如表2、3所示）

5.6 生成干擾矩陣

將所有13個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)的干擾小區(qū)及小區(qū)之間的干擾等級、干擾值和采樣條數(shù)匯總之后，生成干擾矩陣。

針對杭州灣大橋這樣的特殊場景，干擾矩陣的生成方面還進行了如下優(yōu)化。

5.6.1 關(guān)于掃頻數(shù)據(jù)中缺失了LAC、CI數(shù)據(jù)的處理辦法

（1）將掃頻數(shù)據(jù)中有LAC和CI的數(shù)據(jù)提取出來。

（2）這些信息完整數(shù)據(jù)匯總成BCCH、BSIC、LAC、CI表格。

（3）對于只有BCCH和BSIC的數(shù)據(jù)，對照上步中的表格確定他們的LAC和CI，而不是同基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表進行對比。

（4）對于同BCCH同BSIC的處理方法依然采用按經(jīng)緯度計算距離的方法，算出距離后取距離最近的小區(qū)。

（5）對于沒有直接解析出LAC+CI的小區(qū)進行BCCH+BISC同表格以及數(shù)據(jù)庫匹配時，需匹配出LAC+CI信息，后續(xù)進行具體頻點干擾值的計算時，也由LAC+CI去匹配小區(qū)以確認小區(qū)頻點配置，避免同CI小區(qū)的混淆。

5.6.2 對干擾矩陣的處理

將干擾矩陣中13個主服務(wù)小區(qū)之間的干擾關(guān)系刪除。同時，也不考慮目標小區(qū)現(xiàn)網(wǎng)配置頻點的干擾。

5.6.3 計算干擾值時加入權(quán)重值

（1）計算每個服務(wù)小區(qū)覆蓋的點數(shù)，記為Count。

（2）在計算干擾值時，計算方法為：（小區(qū)對條數(shù)/Count）×小區(qū)對的干擾值，這樣做可以考慮到采樣點數(shù)的多少對干擾的影響。

（3）對于具體頻點干擾值的計算，區(qū)分BCCH頻點和TCH頻點的影響，其中BCCH頻點的權(quán)值設(shè)為1，TCH頻點的權(quán)值設(shè)為0.3。

表2　C/I值和干擾等級的對照表

表3　干擾等級和干擾值的對應(yīng)表

6　優(yōu)化效果

通過上述對算法進行改正，并有針對性的進行掃頻分析和處理優(yōu)化后，總體覆蓋質(zhì)量如表4所示。

總體來看，優(yōu)化提升效果明顯，與專網(wǎng)專頻使用場景相當(dāng)，達到了預(yù)期效果。

Frequency analysis and optimization of Hangzhou Bay bridge

XING Zhi-chong, ZHOU Hong-gang

(China Mobile Group Zhejiang Co., Ltd., Hangzhou 310020, China)

Abstract This paper describes a frequency optimization method for specifi c scene with exclusive network coverage, combined with the network situation of Hangzhou bay bridge. This method is also suitable for other scenes covered by exclusive network, as railway, big bridges, etc.

Keywords frequency optimization; frequency scanner data analysis; interference matrix

表4　杭州灣大橋EGSM退頻前后及優(yōu)化后網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況

收稿日期：2015-02-16

文章編號1008-5599（2015）04-0042-04

文獻標識碼A

中圖分類號TN929.5