基于MR的网络质量和结构分析方法

1、基于基于MRMR的网络质量和结构的网络质量和结构 分析方法分析方法 20122012年年4 4月月 介绍提纲 课题背景 1 为什么要引入网络结构的概念 2 MR概述 3 3 基于MR的网络结构分析方法 课题背景影响无线网络质量的两大因素 网络结构包含覆盖、容量、参数等相互影响、相互制约的多个维 度，无线网络结构合理是指某区域内小区集的覆盖范围、载波配置 等与可用的频率资源相适应，小区之间的相关性适度，没有造成排 频困难导致的同邻频干扰现象，它从根本上决定了网络质量的好坏 问题：网络结构是否合理尚无量化的评估标准，网络结构优化还 处于单个站点、单一维度的阶段，缺乏区域性系统性优化的指导原 则，评

2、估的科学性与优化的准确性有待提高 频率规划问题是寻求当前网络 结构下排频最优解的数学问题 目前已有多种比较成熟的频率 规划软件，区别仅在于软件的 运算效率以及方案趋近最优解 的程度。 无线网络质量 = 频率配置 网络结构 其他因素 外部干扰因素：来自其他运营 商、私装直放站等 硬件设备因素：有源设备三阶 互调、设备老化、故障等 影响面较小，逐个站点排查。 课题背景无线网络结构的量化评估 p无线网络结构量化评估的重要性 在GSM网络发展的成熟期，高话务密度和高频率复用两大瓶颈日益凸显，亟需一 种量化的网络结构评估标准，指导网优工作有序、高效的开展。 如何找到一种合理的数据源来构建现网的网络结构模

3、型？即能体现小区覆盖，又 能体现话务量，并且能够反映话务分布？ 路测/扫频数据：只能反映道路上的情况，不符合实际话务分布 手机测量报告：包含海量信息，经过统计能够反映真实的小区覆盖、小区间相互 关系、话务分布等信息 利用手机测量报告建立现网网络结构 模型，引入无线网络结构健康度的概 念，量化网络结构评估标准，实现区 域网络结构健康等级划分，为网优人 员日常网络优化、规划网络发展方向 提供明确的数据依据和指导原则！ 介绍提纲 课题背景 1 MR简述 MR采集流程 MR测量数据 MR优化分析内容 2 MR概述 3 3 基于MR的网络结构分析方法 MR简述 n下 行 测 量 信 息 由 终 端 测

4、量 采 集 ， 通 过 U m 口 的 Measurement Report信令上报给网络； n上行测量信息由网络侧BTS（基站收发信台）测量采集； nBTS汇总上下行测量信息后通过MR上报给BSC，由 BSC处理并监控用户的无线情况，在必要时通过切换来 维持较好的通话服务。 测量报告内容 n上行测量报告：手机上行的电平强度、质量，BTS当前的发射 功率，DTX使用状况，TA值等 n下行测量报告：服务小区的电平强度、质量，手机当前的发射 功率，DTX使用状况，最强的六个邻区的信号强度和BSIC等 测量报告MR（Measurement Report），主要包含上行测量 信息及下行测量信息 MR采

5、集流程 BA LIST的创建及开启或虚拟邻区的添加 BA LIST（BCCH Allocation List）是MS可以测量的BCCH频点列表，一个小 区最多可以定义32个测量频点。测量频点的作用是为了计算邻小区的电平强度， 通过统计来完成正常的小区重选（IDLE模式）和切换（ACTIVE模式）过程。 测量的创建及开启 u基于BA LIST的邻区测量占用系统负荷较多，在开启测量前需检查相关设备 的负荷，测量开启后需关注BSC的实时负荷情况，保证在安全负荷之内； u添加完BA LIST后再开启相关测量，避免因BA LIST变动导致统计指标不完整。 测量的采集及数据处理 u从OMC上提取原始数据并

6、处理为可识别格式； u整理处理后的文件，将文件整理成软件需要的输入格式。 1 2 3 MR测量数据 字段名 称 CELLNCELLNBR_LEV_CLA SS1 NBR_LEV_CLASS 2 NBR_LEV_CLAS S3 SVR_NU M SVR_LEV NBR_LE V 说明必选，服 务小区标 识 必选，邻 小区标识 必选，服务小区 -邻小区电平差 值在CLASS1的 测 量 报 告 次 数 （ L e v D = - 6db） 必选，服务小区- 邻小区电平差值在 CLASS2的测量报 告次数（- 6db=LevD12d b） 必选，服务小区 -邻小区电平差 值在CLASS3的 测 量

7、报 告 次 数 (12db-12dB的 样本点数之和与服务小区MR测量到的所有n个相邻小区的样本点总数的比值。 算法说明 通过MR测量报告数据进行计算： 邻区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差12dB的样本点数 服务小区s的MR测量到的所有n个相邻小区的样本点总数 则小区重叠覆盖度= 城市0,1) 1,2) 2,3) 3,4) 4,5) 5,6) 6,+) 高重叠覆盖度小区占比 城市H 1272 3178 3575 722341038.74% 表征含义 反映区域内某小区覆盖范围内平均存在多少个强覆盖信号，过度的重叠覆盖会带 来网络底噪的抬升，是优化需要关注的内容。如下城市H高重叠覆盖度

8、小区占比 8.74%，说明该城区存在8.74%的小区覆盖范围内存在3个以上的强覆盖信号。 小区重叠覆盖度 城市城市主小区主小区重叠覆盖度重叠覆盖度符合条件的采样点数符合条件的采样点数 城市H460-00-22116-926 6.2749 城市H460-00-22116-22963 6.2443 城市H460-00-22136-5692 6.0239 城市H460-00-22189-3580 5.5228 城市H460-00-22136-5691 5.4749 城市H460-00-22191-24321 5.3543 城市H460-00-22191-24322 5.3246 城市H460-00-

9、22122-4411 5.2841 城市H460-00-22190-24361 5.2531 城市H460-00-22136-15802 5.1437 城市H460-00-22038-26882 5.139 城市H460-00-21770-10511 5.1138 城市H460-00-22114-591 5.0534 城市H460-00-22038-16443 4.9719 城市H460-00-21770-24131 4.8840 城市H460-00-22118-11312 4.8430 城市H460-00-22028-23981 4.8219 城市H460-00-22038-26873 4.

10、737 城市H460-00-22114-11351 4.6726 城市H460-00-22045-18112 4.5322 城市H的高重叠覆盖度TOP20小区： 过覆盖影响小区数 算法说明 计算小区的过覆盖系数 ，以及过覆盖影响的小区数 过覆盖主要表现为小区导频信号过强，覆盖区域超过了规划的范围，在其他小区 的覆盖区域内形成不连续的主导区域，容易造成信令拥塞及干扰带来的掉话和T 频繁切换。 关联邻小区：主小区的测量样本数在邻小区的MR测量报告中占比超过一定比例 （3%），即认为该邻小区是主小区的关联邻小区； ：网络调节系数，对于密集区域的网络，取值较大，建议为1.6-2.5。 过覆盖影响小区数

11、 过覆盖影响小区数：距离限制条件外的小 区个数。 距离限制条件：理想覆盖距离*理想覆盖 距离校正系数k，限制距离为0； 理想覆盖距离：根据小区相对位置，把目 标小区天线主瓣方向150度范围内，关联 邻小区归到基站，主小区到最近的上述3 个基站距离的均值作为目标小区的理想覆 盖距离。全向站取360度。 表征含义 过覆盖影响小区数反映了主小区潜在影响其它小区的数量，影响的数量越多，说 明可能受干扰的小区的越多，需要进行结构优化的可能性就越大。 过覆盖影响小区数 过覆盖小区TOPN小区： 城市目标小区过覆盖影响小区数 城市H460-00-21774-1300328 城市H460-00-21775-5

12、11127 城市H460-00-22040-166127 城市H460-00-22115-112327 城市H460-00-21774-1329126 城市H460-00-22038-1334326 城市H460-00-22040-1215626 城市H460-00-22040-166326 城市H460-00-21771-1253625 城市H460-00-21771-1379825 城市H460-00-21774-494325 城市H460-00-22038-478125 城市H460-00-22047-1317225 城市H460-00-22191-66125 城市H460-00-217

13、62-106224 城市H460-00-21764-204624 城市H460-00-21770-1121224 城市H460-00-21772-1250324 城市H460-00-21774-1332224 城市H460-00-21884-1310224 小区方位角核查 基本思路：通过计算主小区与邻区间的相关性进行方位角判决，通常情况下主小 区与正对方向的邻区间的相关性较大，与反向邻区间的相关性较小。 主小区与邻区相关性 算法：主小区a与邻区b之间的相关性指MS在占用a小区时上报的邻区b的测量样 本数与a小区间的测量样本数的比值。 主小区名主小区LAC-CI邻小区名邻小区LAC-CI相关性

14、JYYinZhuang_120914_30231HuaYuanDJD_320914_316330.01 JYYinZhuang_120914_30231GuoChangBei_220914_354620.01 JYYinZhuang_120914_30231LXSChuangYeYuan_120914_325210.02 JYYinZhuang_120914_30231JingYeSi_320914_344230.03 JYYinZhuang_120914_30231XiaoFangDui_420914_98370.03 JYYinZhuang_120914_30231YinJiaZhuang

15、_120914_307510.04 JYYinZhuang_120914_30231NanYuan_320914_82520.05 JYYinZhuang_120914_30231NanYuan_220914_82510.06 JYYinZhuang_120914_30231JYZhuangShiCheng_220914_307320.07 JYYinZhuang_120914_30231LXSChuangYeYuan_220914_325220.12 JYYinZhuang_120914_30231TaiYu_320914_82200.2 JYYinZhuang_120914_30231Ta

16、iYu_120914_82180.39 JYYinZhuang_120914_30231HengShengJiXie_120914_354710.53 小区方位角核查 主瓣方向邻区与旁背瓣方向邻区判决 以a为主小区a的方位角，当夹 角在90度之内时可以认为邻区在a 小区的主覆盖范围之内，当夹角 大于90度时则邻区在a小区的旁瓣 或背瓣覆盖范围之内。 小区天线方位角偏差系数 分别取主小区a的主覆盖方向内的所有邻区的相关性的均值，及旁背瓣范围内的所 有邻区的相关性的均值，使用后者除以前者得到小区天线方位角偏差系数，系数 越大则天线方位角越有可能出现偏差。 小区方位角核查 虚拟方位角 根据周围邻区相

17、关性信息，加权平均所有邻区的精度和纬度，得到一个虚拟 经纬度，从真实经纬度到虚拟经纬度的方向角为虚拟方向角。 虚拟经度=（邻区1的经度*相关性1+邻区2的经度*相关性2+邻区3的经度*相 关性3.+）/(相关性1+相关性2+相关性3+) 虚拟纬度=（邻区1的纬度*相关性1+邻区2的纬度*相关性2+邻区3的纬度*相 关性3.+）/(相关性1+相关性2+相关性3+) 其中相关性N是主小区和邻区N的相关性。 虚拟方向角：主小区的经纬度到虚拟经纬度的向量角。 若虚拟方向角和小区实际方向角的差值超过60，则认为小区方位角存在偏差。 小区方位角核查算法应用 根据XX地区计算结果，选择小区方位角偏差系数最大

18、的3个小区进行现场勘察。 下表为3个小区相关数据： 小区中文名 主覆盖邻区相关性 旁背瓣邻区相关性 方位角偏差系数 HuaYuanDJD_3 0.01 0.16 27.48 SiZhong_4 0.01 0.14 19.86 JYYinZhuang_1 0.02 0.29 12.17 uJYYinZhuang_1 小区方位角偏差系数12.17，根据JYYinZhuang_1小区与其邻区的相关性可以大 致计算出该小区的实际天线方位角。下表为该小区与其邻区的相关性，从中可以 看出与该小区相关性最大的几个小区为HengShengJiXie_1、TaiYu_1、TaiYu_3 及LXSChuangYe

19、Yuan_2小区。 小区方位角核查算法应用 结合地图可以发现与JYYinZhuang_1小区相关性最强的邻区均分布在其120度 方向，但实际数据库中小区方位角为0度。通过现场DT测试发现在120度方位 该小区电平强度为-65dbm左右，而0度方位的电平却较低，距离基站300米左 右时已经处于-94dm以下。 现场勘查JYYinZhuang_1小区接在 2小区的天线上，1小区的天线空挂 邻区核查 p基本思路 据邻区MR测量报告，计算每个小区对间的相关性，根据设定的门限，分析一 个小区冗余或漏配邻区的个数。 冗余邻区： 主小区和邻小区（已经配了邻区关系）的相关性小于0.5%，认为是冗余邻区； 漏配

20、邻区： -主小区和邻小区（没有邻区关系）的相关性大于5%，认为漏配邻区关系。 -进行冗余邻区的删除操作时，可综合日常话统中的切换统计进行分析； -在利用MR进行漏配邻区分析时，建议全网开启虚拟邻区测量。 过多的邻区设置会增加终端测量时长，影响切换判决，极端条件下将导致掉话； 现网已存在部分小区邻区个数达到32个，且随着四网协同的不断发展，将会出 现必要邻区无法添加的现象 最大连通簇（CLIQUE） 服务小区A 被测小区B 被测小区C 在这个重叠范围内，手机测到服务 小区A的信号强度（RxcellA）与邻 小区B的信号强度（RxcellB）满足： RxcellA-RxcellB9dB(同频保护比

21、) 此时认为B与A的相关性较大，如果 使用同频将会造成干扰 在这个重叠范围内认为如果使用同 频，C将对A造成干扰。 该范围相对于BA间的重叠面积较 小，意味着CA之间的相关性也比 较小 通过统计NCS数据，可以得到任意两两小区之间的限制关系，并且与实际的话务分布情况一致。 p原理 手机在通话时每480ms上报测量报告，包括当前六强邻区主频的下行信号强度、服 务小区的上下行信号强度等内容。NCS（ Neighbouring Cell Support ）功能可以 记录一段时间内的海量测量报告，分析本小区与邻小区的信号差值，并按照不同的 门限值统计报告次数，从而得出小区间的干扰限制关系。 最大连通簇

22、（最大连通簇（CLIQUECLIQUE） p小区间干扰概率 -设置NCS门限值为9dB（同频干扰保护比），则根据NCS统计结果可计算服务 小区 i 和被测小区 j 间的同频干扰概率： -其中NoRepor tsFreq为测量时间内服务小区 i 测得总的报告数； NoReportsRelSS为测量时间内被测小区 j 的信号强度与服务小区 i 的信号强度 之差在9dB以内的次数 -表征含义：服务小区 i 的话务有Coij的概率受到被测小区 j 的影响，当小区 i 和 j 配置同频时，该部分话务将受到同频干扰而成为质差话务。因此，只要Coij不 为0，小区 i 和 j 之间就存在频率限制关系，Coi

23、j越大，i 和 j 之间的相互影响越 大。 服务小区被测小区 测量报告总数 (NoReportsFreq) 信号强度差在9dB内的 测量报告数(NoReportsRelSS) 小区间干扰系数 (Co) CELL iCELL a1568802543816.2% CELL iCELL b1568804889031.2% CELL i156880 CELL iCELL 8% %100 reqNoReportsF elSSNoReportsR Coij 最大连通簇（最大连通簇（CLIQUECLIQUE） p最大连通簇 根据深圳的经验，Coij 2%的小区限制关系对参与本步骤的

24、计算。 定义一个连通簇，簇中任何两两小区间都有限制关系，并用连线表示，定义一个 最大连通簇，一个小区所在多个连通簇中，有一个连通簇中所有小区载波数之和最 大，该簇称为最大连通簇（CLIQUE）。 CLIQUE内部的载波不能使用同邻频，如果频率资源能够满足一个小区所在的最 大连通簇，那一定能够满足包含该小区的所有连通簇，因此，在频率优化中实际上 只需关注小区所在的最大连通簇。 例：如左图，包含“中心小区1”的连通簇有： (中心小区1、小区E、小区D)；(中心小区1、小区D、小区C)； (中心小区1、小区C、小区A)；(中心小区1、小区A、小区B)； (中心小区1、小区B、小区E)；(中心小区1、

25、小区A、小区E)； (中心小区1、小区A、小区E、小区B)。 假定每个小区的载波数相同，这样包含“中心小区1”的最大连通簇就是： (中心小区1、小区A、小区E、小区B)。 最大连通簇（最大连通簇（CLIQUECLIQUE） pCLIQUE内载波总数与网络质量密切相关 CLIQUE内部的载波不能使用同邻频，但当CLIQUE内的载波数过高时，频率配置 将不可避免的出现复用，造成网内干扰，引起网络质量下降。 统计深圳全网900M小区的CLIQUE数据，随着CLIQUE内载波总数的增加， CLIQUE内同邻频数呈上升趋势，当CLIQUE载波数小于60时，簇中同邻频数保持 在5个以下，网络质量相对稳定；

26、当CLIQUE载波数大于60时，簇中同邻频数急剧 增加，严重影响网络质量。 质量保持相对稳定质量保持相对稳定质量受到较大影响质量受到较大影响 最大连通簇（最大连通簇（CLIQUECLIQUE） pCLIQUE干扰系数 定义CLIQUE干扰系数为 其中 为CLIQUE内载波总数；N 为干扰载波门限常数，以深圳 900M网络为例，N 取60； 为CLIQUE内所有小区对间干扰概率的平均值；当 CLIQUE内载波总数小于N 时， CLIQUE干扰系数取0。 表征含义：CLIQUE中超过干扰载波门限的载波会造成不可避免的同邻频干扰， 每个超限载波受干扰的程度约等于CLIQUE内小区间限制关系的平均水平， CLIQUE 内产生的总干扰即为两者的乘积。CLIQUE干扰系数越大，就说明该小区 簇的网络结构越不合理，需要优化。 ij CLIQUE CLIQUE CoNTrxNumCo ij Co 容量优化：向周边小区均衡 话务，减少簇中的载波数 覆盖优化：打断过覆盖小区 限制关系，减少簇中小区数 CLIQUE TrxNum 最大连通簇（最大连通簇（CLIQUECLIQUE） p区域性网络结