网络结构优化探讨

北京同友创业信息技术有限公司2012年网络结构优化技术交流同友创业2012年3月目录网络结构优化概述双频网均衡优化室外高站址&高配置&高话务整治优化城市无线直放站整治优化室分系统话务吸收能力提升特种天线应用与优化案例介绍网络结构优化概述网络结构背景网络结构分析相关结构指标网络结构优化目标网络结构优化策略网络结构优化过程网络结构背景随着中国移动GSM业务量的急剧增长以及扩容新建工程的持续开展，网络规模容量也在不断快速发展。由于频率资源受限，在当前高密度的网络规模下，干扰问题日益严重，通话质量降低，传统的网络结构面临网络干扰失控、网络扩展性差、网络建设效益逐步下降的发展瓶颈。在当前网络发展环境下下，为突破网络快速发展和持续稳定之间及网络容量、覆盖和质量之间的矛盾，必须对网络结构进行优化，在基于无线网络结构重整的基础上开展专项优化工作，解决频率复用瓶颈。以规范网络结构作为基点，提高网络优化成效，实现网络质量逐渐恢复和稳定提升。网络结构分析网络结构分析当前，在无线网络覆盖非常完善的城市中，除部分建站困难、结构封闭的室内区域还存在覆盖盲点外，影响其它大部分区域网络质量的主要因素不是弱覆盖，而是网内频率之间的干扰。频率之间的干扰产生的原因主要包括如下两方面：其一是频率优化得不好，例如存在大量邻区同频和邻频。在这种情形中，频率资源相对充足，只要进行合理的频率优化，无线网络质量就有较大提升空间。其二是小区之间重叠覆盖较多、载波配置较高，频率优化难度大、优化空间小。在这种情形下，必须进行无线网络结构的优化和调整，才能从根本上提升无线网络质量。简单来讲，网络结构就是网络中基站的布放和配置，包括站间距、站高、天线方向和下倾、小区载波配置、室内/外站点分布、直放站分布等。相关结构指标为能更深刻的理解结构的含义，我们建立了网络结构评估体系，引入三级结构标签，在不同层次和角度来表征和描述网络结构。一级标签：用于描述总体结构情况，属性有：网络结构指数。二级标签：用于描述产生结构问题的两个方面，属性有：重叠覆盖度、平均载波配置。三级标签：用于描述二级属性的多个方面。在冗余覆盖程度方面，属性有：冗余覆盖率、重叠覆盖比例、高中低站比例、高低干扰站比例、基站平均高度、基站平均下倾等。在平均载波配置方面，属性有：话务密度、平均站间距。网络结构优化目标本次网络结构综合整治优化方案，同时可对网络新建、扩容工程的规划提供借鉴。主要优化目标如下：（具体数量和本地网客户充分沟通以了解现网配置做相应修改）提升整治区域内网络结构指数，网内干扰系数；密集城区范围内室外中高层高配置的GSM900单小区载频配置原则上不超过5个密集城区范围内室外中高层高配置的DCS1800单小区载频配置原则上不超过7个DCS1800承担话务不少于GSM900（DCS1800形成连续覆盖区域）GSM900和DCS1800语音质量水平相当（DCS1800形成连续覆盖区域）网络结构调整策略若某区域由于不合理网络结构存在较为严重的干扰问题，也需要通过网络结构调整来解决，其总体思路如下图所示：网络结构优化过程网络覆盖优化双频网优化高址基站优化高配置小区优化城区无线直放站优化网络容量优化高话务小区优化室内分布系统话务吸收优化稳定网络结构下频率优化频率优化整网翻频优化覆盖容量频率网络结构优化过程(一)若存在网络结构问题，则可根据重叠覆盖度、小区载波配置等指标判断要控制覆盖还是要降低载波配置。覆盖优化若要控制覆盖，可以调整天线方向、下倾、高度等物理结构，也可以调整发射功率。覆盖控制后网络结构将得到优化，如下图所示：网络结构优化过程(二)若要降低载波配置，根据站间距的不同可进行小区分裂或话务下沉。站间距较远时，可用小区分裂方式来降低载波配置，同时还要做好覆盖控制，示意图如下：若需要降低载波配置且站间距较近时，可新建低站来吸收高站话务，并降低高站载波配置，同时还要做好覆盖控制，示意图如下：容量优化网络结构优化过程(三)频率优化频率优化是网络结构优化的最后阶段。以合理的射频调整形成规范的蜂窝状网络结构，再进行双频网络均衡配置，最后进行全局性频率优化，这三步骤完成一个完整的网络结构优化。频率优化中相关结构指标：网内干扰系数：体现小区受周边小区频点干扰的程度；网内干扰源系数：体现小区频点干扰周边小区的程度；优化步骤：1、根据网内干扰系数和网内干扰源系数定位网内干扰小区。2、根据FAS数据定位干扰频点。3、更换合理频点。目录网络结构优化概述双频网均衡优化室外高站址&高配置&高话务整治优化城市无线直放站整治优化室分系统话务吸收能力提升特种天线应用与优化案例介绍双频网均衡优化双频网均衡性分析负荷均衡性分析质量均衡性分析双频网均衡优化双频网均衡性分析双频网均衡性分析负荷均衡性分析对GSM900和DCS1800综合无线利用率（考虑数据业务等效话务量）指标进行对比，若出现某一频段的无线利用率很高、且两个频段无线利用率相差较大的情况，则认为该区域存在双频网负荷不均衡问题。双频网均衡性分析双频网均衡性分析质量均衡性分析统计GSM900和DCS1800的各级上、下行MR语音质量采样点数据，对其语音质量和质差话务比例进行对比，若出现某一频段的语音质量较差或质差话务比例较高、且两个频段的语音质量或质差话务比例相差较大的情况，则认为该区域存在双频网质量不均衡问题。双频网均衡优化双频网均衡优化对于GSM900频率资源紧张、DCS1800频率相对空闲的区域，应将话务从GSM900向DCS1800迁移。无同站1800小区，新建同站1800小区。有同站1800小区，在保证DCS1800质量的前提下尽量提高DCS1800的话务占比。目录网络结构优化概述双频网均衡优化室外高站址&高配置&高话务整治优化城市无线直放站整治优化室分系统话务吸收能力提升特种天线应用与优化案例介绍室外高站址&高配置&高话务优化室外高站优化评判标准优化流程高配置小区优化流程评判标准优化流程高话务热点小区优化流程评判标准优化流程高址站评判标准评判标准室外高站应指基站天线高度比周边建筑物平均高度高20米以上的基站；若室外高站的过覆盖系数≥1，可认为该小区的覆盖范围较远，对周边小区的干扰范围较大；过覆盖系数的评判公式为：应结合扫频软件和动态覆盖优化软件的评估结果作为室外高站评判的辅助依据。室外高站优化室外高站过覆盖小区优化室外过覆盖小区容易对周边邻近小区造成严重干扰，应通过控制覆盖手段来解决干扰问题，并应遵循以下原则：1、综合开展高站功能评估，确认问题小区当前在网内承担的容量、覆盖功能，设计合理优化手段并预测优化目标。2、应提前进行整治优先级评估，依据其对网内的干扰水平和影响程度，筛选整治的优先级。3、应遵循“评估—分离—弱化—消除”的循序渐进的过程来实现优化目标。高站优化步骤流程图高站优化步骤流程-评估阶段评估阶段：

本阶段主要为实现整治及优化对象的筛选，并对优化工作量和达成目标进行预测。依据室外高站过覆盖系数评判标准，结合扫频分析和动态覆盖评估分析结果，找出网络中的TOP严重过覆盖室外高站。根据有效干扰小区数，对室外高站的整治优先级进行排序。高站优化步骤流程-分离阶段分离阶段：

本阶段主要为实现将室外高站承担的过多功能进行分离，通过室分改造、街道站建设、天线优化等方法，将特殊场景的覆盖和容量剥离出来。高站优化步骤流程-弱化阶段弱化阶段：

本阶段主要为实现室外高站的干扰影响弱化，使在最终达成消除室外高站前的在较长工程时期内，减少室外高站的存在对周边产生的频率约束限制和网络结构破坏所造成的干扰影响。高站优化步骤流程-消除阶段消除阶段：本阶段主要通过工程改造，彻底消除室外高站对周边网络结构的破坏、消除其对周边频率约束的限制影响。高配小区优化-评判标准评判标准在不同的网络环境下，室外高配置站的整治优先级应具有不同的涵义。根据理论和经验分析，在现有900M和1800M可用频点资源分别为95个和125个的条件下，对于密集城区，定义满足以下条件时为室外高配置小区：900M小区的载频配置数＞8个时。1800M小区的载频配置数＞10个时。高配置小区优化原则优化原则开展室外高容量站的优化，应遵循以下原则：以降低网络干扰、提高频率载干比为最终目标。结合实际排频难度、区域质差话务比例等指标来调整整治优先级。对于话务需求高且相对独立、封闭，对周边影响不大的区域通过优化措施无法有效降低配置（如高校区、工业区）可适当放宽配置要求。根据网络的结构化发展，室外高配置站的整治应遵循“容量评估—层内均衡—层间均衡—实施减容”的循序渐进的优化过程。高配置小区优化步骤优化步骤-容量评估容量评估：本阶段主要为实现室外高容量配置小区的整治对象筛选，依据实际情况排列整治优先级，评估工作计划和工作量，制定整治希望达成的目标。优化步骤-层内均衡层内均衡：本阶段主要为实现中层900M和1800M之间的容量均衡，充分利用1800M频点资源较丰富的特性，降低900M网络的频率干扰水平。优化步骤-层间均衡层间均衡：本阶段主要为实现中层站网络与室内站、底层站之间的层间容量均衡，通过网络分层结构方式，将中层话务下沉至底层街道吸收，或针对实际室内热点，将中层话务汇聚至室内独立信源吸收。优化步骤-实施减容实施减容实施减容前，应提前完成参数调整，实现减容前的话务分担和均衡。在实施减容的工程阶段，应按先扩容再减容的原则，避免因减容导致网络出现严重的话务拥塞。目录网络结构优化概述双频网均衡优化室外高站址&高配置&高话务整治优化城市无线直放站整治优化室分系统话务吸收能力提升特种天线应用与优化案例介绍城市直放站整治优化城市无线直放站整治优化目标城市无线直放站整治总体思路整治优化步骤前期评估整治实施效果验证城区无线直放站整治优化目标优化目标降低城区无线宽带直放站比例，从而降低上行干扰、提高话音质量，与室外高站整治与室外高容量配置站整治相结合，针对客户、业务、区域差异化渐进部署资源，逐步提高服务等级，打造网络新优势。城区无线直放站优化总体思路总体思路和目标降低无线直放站比例，将其置换成光纤直放站、光纤GRRU、微蜂窝、宏蜂窝或RRU等光纤化设备，针对不同类型采取不同的调整方案，实现吸收话务、提高功率扩大覆盖区域、降低对基站干扰、分流室外基站话务同时增加室外基站可调性的目的。城市无线直放站整治步骤-前期评估城市无线直放站整治主要包括前期评估、整治实施、区域优化及效果后评估三个阶段。前期评估

无线直放站整治前期评估工作包括整治站点数据搜集分析，区域初评估和勘查，各专业评审确定整治目标和范围，制订整治计划。城市无线直放站整治步骤-整治实施整治实施室内覆盖天线选取兼顾四网（GSM900、GSM1800、TD和WLAN四频段）合一需求；楼层内覆盖天线密度经验值为覆盖半径10-12米，对于无法做到入户覆盖的大户型住宅，适当提高天线功率。设计采用“先功分，后耦合”的原则，将设备功率充分的分配到分布系统中。相同覆盖类型的区域适用“天线功率均衡性”原则，同层天线口功率之间相差不超过3dB。2G电梯覆盖天线采取三层一副，天线朝向电梯口的覆盖方式，单天线功率不低于10dB。楼层天线功率分布采取从高层到低层功率递减的覆盖方式，区分高低层不同采用不同功率覆盖，实现高层抗干扰，低层保覆盖的目的。涉及超高楼层（比周边其他楼层超出1/3），须考虑分小区覆盖，同时根据具体干扰水平调整覆盖功率。城市无线直放站整治步骤-效果验证效果评估为评估整治后整治区域上行干扰、话音质量的改善情况，可从以下几个指标去评估：原无线直放站机小区上行干扰指标整治前后对比整治区域上行干扰指标整治前后对比原无线直放站信源上下行质差话务整治前后对比整治片区上下行质差话务整治前后对比根据评估情况进行总结，对问题区域进行网优优化。整治后优化采取常规网络优化方式开展优化工作，确保整治目标的实现。目录网络结构优化概述双频网均衡优化室外高站址&高配置&高话务整治优化城市无线直放站整治优化室分系统话务吸收能力优化特种天线应用与优化案例介绍室分系统话务吸收能力提升室分系统话务吸收能力提升总体思路室分系统话务吸收能力提升实施原则室分系统话务吸收能力提升实施方法室分系统话务吸收能力评估验证与优化室内分布系统话务吸收能力提升总体思路总体思路室内分布系统话务吸收能力提升，通过室内信源结构优化、分布系统结构优化、话务结构优化与网优参数调整结合。室内信源结构优化：整改区域内容量不足、质量较差的光纤直放站,降低城区无线宽带直放站比例、提高光纤站比例及质量，提高室分系统的话务吸收能力。分布系统结构优化：扩大室内分布系统覆盖，考虑到对TD、4G的兼容，建议对城区、县区楼宇采用全覆盖，对高层楼宇采用针对性高层覆盖；话务结构优化：分布系统信源整改为独立小区载波池拉远，根据分布系统的业务发展进行信源小区的扩容和分裂；网优参数调整：调整室内独立小区参数，使室内通话尽可能用到室内分布系统信号。室内分布系统话务吸收能力提升实施原则实施原则光纤直放站（GRRU）信源原则上使用独立小区作信源，在整治前期，资源受限情况下独立小区可不区分下带光纤直放站和GRRU的类型，待规模成长资源充足时，光纤直放站和GRRU采用不用的独立小区作信源。对于稳定性要求非常高的站点，建议采用RRU覆盖。设计中需考虑话务产生的不均衡性，如学校办公楼和宿舍、商务办公楼和住宅小区，充分利用“潮汐效应”，尽可能吸收更多话务。室内独立小区频点须使用专用频点，在专用频点不足的前提下，至少须保持BCCH频点为独立频点；在专用频点充足的前提下，建议GSM（DCS）专用频点不超过6个。室内分布系统话务吸收能力提升实施方法实施方法信源结构优化

无线设备“光纤化”：原有宽带/干放/选频直放站整改为光纤GRRU或光纤直放站；

信源合并：原有相邻多个无线宽带直放站（如住宅区、会所、临街商铺等），在物理路由能走通的情况下，合并整改为一套光纤设备覆盖；直放站与基站共址站点一律改为基站耦合覆盖；

低容量设备置换：对以支持较小容量的光纤直放站、微蜂窝站点根据站点覆盖区域的话务评估情况，将设备置换为光纤GRRU、BBU+RRU、宏蜂窝；室内分布系统话务吸收能力提升实施方法（续)新建热点原则上不使用无线宽带直放站，信源规划为微蜂窝/宏蜂窝、光纤直放站和GRRU。分布系统结构优化考虑到对TD、4G的兼容，扩大原有室内分布系统覆盖，对城区、县区楼宇采用全覆盖，对高层楼宇采用针对性高层覆盖。话务结构优化分布系统信源整改为独立小区载波池拉远，根据分布系统的业务发展进行信源小区的扩容和分裂。网优参数调整：通过将室内独立小区频点设置为室内专用频点，将将室内独立小区的信源层级调整为优先级别等，各市公司可以根据实际网络优化状况实施。室内分布系统话务吸收能力评估验证制定室内分布系统话务吸收整治评估体系，室内分布系统话务吸收能力评估体现中包含以下指标：整治区域室分吸收话务量（早忙时、晚忙时）整治前后对比独立小区上行干扰指标现场测试评估指标对比公共区域抽样测试（覆盖率（-90dBm）、接通率、掉话率、通话质量、切换成功率）站点楼层室分覆盖比例（现楼层室分覆盖比例和楼层室分覆盖改善幅度）该评估标准主要以现场测试评估为主，分别从站点公共区域抽样测试情况、站点楼层室分覆盖比例情况两大方面开展评估。室内分布系统话务吸收能力优化目录网络结构优化概述双频网均衡优化室外高站址&高配置&高话务整治优化城市无线直放站整治优化室分系统话务吸收能力优化特种天线应用与优化案例介绍特种天线应用与优化现网天线主要问题差异化场景天线选择典型应用特种天线应用与优化现网天线主要问题增益不达标问题描述：部分天线增益比标称值少1dB。问题影响：理论计算覆盖距离减少10%，覆盖面积减少20%。互调干扰问题描述：部分天线交调测试不达标，干扰值在-95dbm以上。

问题影响：带来基站上行噪声（从-110dBm抬升到-95dBm），影响用户接入和话音质量。天线电调下倾和机械下倾受限问题描述：部分天线最大机械下倾只能调到15度，不具备电调下倾。

问题影响：主服务区信号强度不够集中，同时对其他小区造成干扰。

美化天线方向角调整范围受限问题描述：部分美化天线方向角调整范围较小（方向左右调整<20度）。

问题影响：导致基站的覆盖范围难以进行优化。特种天线应用与优化不同场景下的天线选择根据地形或话务量的分布可以把天线使用的环境分为8种类型：市区、郊区、农村、公路、山区、近海、隧道、大楼室内。场景天线选用原则密集市区半功率角65°，减少互调干扰(-110dBm以下)，加深覆盖

铁路窄波瓣，增益大，防止信号外泄造成干扰和加深穿透力

农村半功率角90°，天线下倾小，增大覆盖面，减少覆盖盲区

居民区半功率角65°，增益大，增加室内覆盖深度

高速公路半功率30°，增益大，减少信号外泄干扰和增加覆盖深度。目录网络结构优化概述双频网均衡优化室外高站址&高配置&高话务整治优化城市无线直放站整治优化室分系统话务吸收能力优化特种天线应用与优化案例介绍案例介绍辽源网络质量提升策略项目简介网络承载能力分析频率复用分析双频网配置及均衡性优化案例基站建设及高站/高配置/高话务整治优化案例其他辅助优化集团巡检考核指标提升项目简介项目简介随着辽源市区现代化建设发展及终端用户场景差异化进一步加深，传统优化方式已不能有效提升集团考核要求的较深层次网络指标，在吉林省移动公司网管中心的组织倡导下，由同友创业信息技术公司承接对辽源市区开展历时6个月网络结构优化。自4月初无线优化组抵达,直至11月项目交付验收，辽源本地网各类统计均取得了有效提升，获得了吉林移动省公司网管部门对于本次优化服务项目的高度认可;网络承载能力分析网络承载能力分析取辽源市区4月4日~4月10日小区级最忙时话务量分析,纳入统计的900M宏小区数为238，1800M宏小区数为100，宏小区数量比为2.38：1，载频数量分别为1339和542，即2.47:1，对应晚忙时平均话务量比值为2.15：1。进一步缩小选取范围，选择辽源市城区作为评估区域，进行话务统计分析得出，评估区内共计31个站址（双频共站址14个），900M/1800M基站数量分别为22和23、载频数量分别为401和358，配置比例为1.12：1，平均6/6/6配置；宏站小区晚忙时话务量均值分别为958.6erl/1065.3erl，即0.9：1。GSM900往DCS1800话务迁移GSM900往DCS1800话务迁移后效果对比：取辽源市区11月21日~11月24日小区级最忙时话务量分析，纳入统计的900M宏小区数为176，1800M宏小区数为115，宏小区数量比为1.53：1，载频数量分别为762和632，即1.21：1，对应晚忙时平均话务量比值为0.64：1。进一步缩小选取范围，选择辽源市城区作为评估区域，进行话务统计分析得出，评估区内共计58个站址（双频共站址32个），900M/1800M基站数量分别为144和100、载频数量分别为594和632，配置比例为0.94：1，平均6/6/6配置；宏站小区晚忙时话务量均值分别为798.33er/l1674.66erl，即0.47：1。频率复用分析GSM900频率复用分析频率复用分析DCS1800频率复用分析双频网配置及均衡性优化案例

双频网单位资源承载业务比例1800基站本段扇区数1800单位资源承载业务量900基站本段扇区数900单位资源承载业务量1800/900载频配比1800/900单位资源承载业务量比例西宁警署D32.149048333西宁警署10.2814286676.0:17.6：1辽源局D32.282447857辽源局43.29484750.5:10.7：1东方广场D34.055872222东方广场31.9063873680.9:12.1：1感光D32.353146667感光42.8374876190.7:10.8：1枢纽楼D33.756905556枢纽楼31.535041.1:12.4：1交通局D32.670811429交通局41.725590870.6:11.5：1百乐D32.895273125百乐40.7857140.8:13.7：1建行D33.093977143建行41.0910.7:12.8：1有线电视D33.856505556有线电视31.5754136840.9:12.4:1隆基花园D35.482435294隆基花园41.2975773910.7:14.2:1园林处D23.6园林处45.229240.3:10.7:1双频网配置及均衡性优化案例双频网均衡调整思路1.现网中所有共站址900M小区MULTIBAND_TRAFFIC_CONDITION调整为ANY_LOAD，而1800M小区的MULTIBAND_TRAFFIC_CONDITION参数均调整为NOT_LOW。2.现网中所有的1800M小区的EN_PREFERRED_BAND_HO均设置为Disable，而900M小区的EN_PREFERRED_BAND_HO均设置为Enable。3.900M小区出切换到1800M小区的L_RXLEV_CPT_HO调整为-75dBm，1800M小区出切换到900M小区的HO_MARGIN调整为10,共站址出切换到900M小区调整为15。4.适当调整1800M小区的PT，CRO。5.GSM900小区的Multibandreport调整为2strongest_in_each。双频网配置及均衡性优化案例双频网均衡优化效果对比日期1800M话务量占比1800M载频占比2011年7月20.57%15.10%2011年8月24.19%15.11%2011年9月24.32%16.09%2011年10月27.27%20.73%2011年11月30.07%23.61%高站/高配置/高话务整治优化案例测试过程中，发现地处市区边缘的**小区超远占用引起掉话。现场勘测该高站海拔，高出市区近110米；市区高站整治事例1测试过程中，发现地处市区边缘的**小区超远占用引起掉话。现场勘测该高站海拔，高出市区85米：市区高站整治事例2高站/高配置/高话务整治优化案例高站/高配置/高话务整治优化案例1800新建站连片建设BSC基站名称计划开通时间实际开通时间工程进度liaoyuan14一粮库（TD共址）<1800M>2011-9-302011-9-14开通入网liaoyuan14农发行（TD共址）<1800M>2011-9-302011-9-14开通入网liaoyuan13林业局（TD共址）<1800M>2011-9-302011-9-15开通入网liaoyuan12工业园2011-9-302011-9-16开通入网liaoyuan14春阳路2011-9-302011-9-16开通入网liaoyuan12山湾2011-9-302011-9-19开通入网liaoyuan11沙子山2011-9-302011-9-21开通入网liaoyuan11供应处2011-9-302011-9-21开通入网liaoyuan14党校（TD共址）<1800M>2011-9-302011-9-21开通入网liaoyuan14龙山新城2011-9-302011-9-22开通入网liaoyuan14职业高中2011-9-302011-9-22开通入网……高站/高配置/高话务整治优化案例

市区中心区域1800M小区分布图高站/高配置