無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)分析與優(yōu)化研究

陳峰

摘要：本文從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，分析無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)及其異常成因，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)異常的情況和網(wǎng)絡(luò)問題與問題隱患進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。一方面，通過解決網(wǎng)絡(luò)中存在的問題來調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);另一方面，通過排查網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)異常的情況來查找并解決網(wǎng)絡(luò)中的存在的問題隱患，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和隱患問題排查的目的。本文通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)問題關(guān)聯(lián)分析建立模型，分析網(wǎng)絡(luò)問題，輸出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建議，為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)隱患問題排查提供了有效的分析和支撐手段。

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);關(guān)聯(lián)分析;優(yōu)化

中圖分類號：TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0085-03

0 引言

隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，手機(jī)用戶的不斷增加，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)覆蓋越來越好，基本不存在覆蓋不足的問題;但移動運(yùn)營商的工作重點(diǎn)停留在網(wǎng)管KPI和測試保障上，忽視了對網(wǎng)絡(luò)問題更深層次的分析，傳統(tǒng)的網(wǎng)管指標(biāo)與自動路測指標(biāo)掩蓋了網(wǎng)絡(luò)問題的根源，不能更深層次的反映網(wǎng)絡(luò)中存在的問題，網(wǎng)絡(luò)評估體系及支撐手段有待完善;同時，伴隨著話務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的日益增長，各基站小區(qū)載頻配置越來越高，站間距離越來越小，新建站入網(wǎng)后，工程參數(shù)未及時進(jìn)行合理調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)隱患問題日漸增多，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，存在影響客戶感知的安全隱患，嚴(yán)重時將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體性能下降和影響客戶感知。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越差，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化開始受到重視，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，成為無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的常規(guī)手段。

1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析

1.1 術(shù)語與定義

無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有狹義和廣義兩個維度。狹義的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括覆蓋和容量兩個因素。覆蓋，指的是基站的布局、天線布放、功率大小;容量，指的是載波配置;廣義的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則增加了頻率的因素，包括：可用頻點(diǎn)數(shù)、頻率資源池的劃分、頻率資源池中的頻點(diǎn)分配等。

道路重疊覆蓋度：信號覆蓋道路上有多個相差不大的強(qiáng)信號進(jìn)行覆蓋，指示的是該道路的重疊覆蓋度，值越大，重疊覆蓋越嚴(yán)重，越容易出現(xiàn)越區(qū)覆蓋、交叉覆蓋、頻繁切換、干擾等網(wǎng)絡(luò)問題。

小區(qū)重疊覆蓋度：在主服務(wù)小區(qū)的覆蓋區(qū)域內(nèi)，有多個其他的相差不大的強(qiáng)信號同時進(jìn)行了覆蓋，值越大，說明該小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)重疊覆蓋度越高。

小區(qū)冗余覆蓋度：在主服務(wù)小區(qū)的覆蓋區(qū)域內(nèi)，本小區(qū)信號是一個強(qiáng)信號，但不是最強(qiáng)信號（最強(qiáng)信號為主服務(wù)小區(qū)），本小區(qū)的信號占比就是本小區(qū)的冗余覆蓋度，說明本小區(qū)越容易影響其他主服務(wù)小區(qū)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析

（1）無線技術(shù)發(fā)展和無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，頻譜資源緊張。

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，2G、3G、4G、5G等一張張網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，無線頻譜資源越來越緊張;業(yè)務(wù)量越來越大，雙頻網(wǎng)、小區(qū)分裂、拉遠(yuǎn)等一系列技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致頻譜利用率越來越高，干擾加劇。

（2）無線環(huán)境復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異常及結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致的問題越來越多。

無線底噪抬升、強(qiáng)覆蓋增多、共同覆蓋區(qū)域增大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理的情況越來越多，網(wǎng)絡(luò)問題及問題隱患也會越來越多。

（3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成因復(fù)雜，調(diào)整困難;同時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致的隱患問題不易排查。

單純的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)計算有依據(jù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)異常能夠得到反映，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)往往和覆蓋、頻率、容量相關(guān)性高;因網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)中存在的一些更深層次的隱患問題難以發(fā)現(xiàn)和根本解決。

（4）單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，往往無法定位和解決網(wǎng)絡(luò)中存在的問題及問題隱患。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是一個系統(tǒng)的工程，工作復(fù)雜、工作量大。通過“多層次、全方位、不同角度”的研究，在保障網(wǎng)絡(luò)整體質(zhì)量的前提下，從排查網(wǎng)絡(luò)隱患入手，關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異常，著手覆蓋、頻率、配置、容量等多種優(yōu)化調(diào)整策略實(shí)施，以解決各類問題及問題隱患。

1.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異常情況

小結(jié)：

（1）頻率復(fù)用過高導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體底噪高;（2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致重疊覆蓋、冗余覆蓋問題過大，導(dǎo)致隱患問題頻發(fā);（3）高站、高業(yè)務(wù)、高配置站點(diǎn)比例大導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)干擾嚴(yán)重。

2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)

無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和，無線用戶和無線業(yè)務(wù)雙雙激增，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，從保障覆蓋和增加容量的角度，慢慢發(fā)展成強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)覆蓋，以滿足業(yè)務(wù)增長情況下的容量均衡，和保證在高話務(wù)情況下的高質(zhì)量承載為主要內(nèi)容，這也是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要目標(biāo)。

（1）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)覆蓋。保證連續(xù)覆蓋的前提下，突出主覆蓋，通過控制越區(qū)覆蓋、背向覆蓋、室分泄露等問題，降低重疊覆蓋，減少導(dǎo)頻污染和頻繁切換。（2）保障業(yè)務(wù)平衡。區(qū)分不同業(yè)務(wù)密度區(qū)域，針對高業(yè)務(wù)密度區(qū)域，關(guān)聯(lián)小區(qū)密度、載波密度和話務(wù)密度分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)，通過解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異常的情況，解決區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)隱患，提升網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，保障業(yè)務(wù)平衡。（3）達(dá)到頻率優(yōu)化。清理頻率干擾問題，排查頻率隱患，尤其是高重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)的頻率干擾及隱患排查。

2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的思路

如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要從精準(zhǔn)覆蓋、業(yè)務(wù)平衡和頻率優(yōu)化三個角度出發(fā)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異常分析（表2）

2.4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)分析

（1）定位問題區(qū)域，重點(diǎn)關(guān)注高業(yè)務(wù)密度、高結(jié)構(gòu)指數(shù)區(qū)域;（2）在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題區(qū)域，進(jìn)行質(zhì)量、強(qiáng)度、干擾等指標(biāo)的二維分析;（3）從覆蓋、結(jié)構(gòu)、頻率和容量的角度，關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)故障、問題小區(qū)、問題場景、指數(shù)異常區(qū)域進(jìn)行綜合分析;（4）運(yùn)用多種與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相關(guān)的指標(biāo)，逐級分析，定位問題，輸出專項(xiàng)優(yōu)化策略。

3 案例分析

某市市區(qū)某醫(yī)學(xué)院校園附近，道路中段近期投訴較多，包括掉話、通話質(zhì)量較差等問題，但網(wǎng)管指標(biāo)反映該地區(qū)覆蓋良好。

對該區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拉網(wǎng)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和問題場景分析，如圖3所示：

3.1 問題分析

（1）通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析可以發(fā)現(xiàn)，該問題路段重疊覆蓋度過高;（2）關(guān)聯(lián)小區(qū)配置分析，發(fā)現(xiàn)該路段主覆蓋小區(qū)載波配置較高，導(dǎo)致其重疊覆蓋度高;（3）12db內(nèi)，該路段存在明顯小區(qū)間頻率干擾問題;（4）關(guān)聯(lián)網(wǎng)管指標(biāo)分析，發(fā)現(xiàn)個別高配小區(qū)無線利用率較低。

3.2 結(jié)論

（1）該路段高配小區(qū)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)影響較大，導(dǎo)致部分路段重疊覆蓋度過高;（2）該路段覆蓋小區(qū)間存在頻率干擾。

3.3 優(yōu)化方案

（1）對無線利用率低的小區(qū)進(jìn)行減容，調(diào)整該路段及區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù);（2）調(diào)整非主覆蓋小區(qū)，突出該路段的主覆蓋;（3）優(yōu)化頻率，排除與主覆蓋小區(qū)的頻率干擾。

4 結(jié)語

隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，多網(wǎng)絡(luò)共存，無線環(huán)境日趨復(fù)雜。伴隨著業(yè)務(wù)需求的快速增長，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也在不斷的變化當(dāng)中，結(jié)構(gòu)問題逐步累積，逐步影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知。對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估和合理的調(diào)整，能夠解決網(wǎng)絡(luò)中存在的導(dǎo)頻污染、過覆蓋、弱覆蓋等各類問題，有效的降低網(wǎng)絡(luò)中存在的干擾，確保網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量的運(yùn)行。

本文分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)，通過關(guān)聯(lián)問題場景、異常事件、網(wǎng)絡(luò)配置等數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行“多層次、全方位、不同角度”的關(guān)聯(lián)分析，排查和定位網(wǎng)絡(luò)中的隱性問題，并通過系列化的整改方案，解決網(wǎng)絡(luò)中存在的問題，從而達(dá)到調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的目的。

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Research on Network Structure Association Analysis

and Optimization of Wireless Networks

CHEN Feng

（Wuhan Hongxu Information Technologies Co.， Ltd，Wuhan Hubei 430205）

Abstract：From wireless network structure aspect， this paper analyzes the correlation between the network anomaly and the structure index of wireless networks. On the one hand， we can adjust the network structure by solving the problems in the network. On the other hand， the potential problems can be found and solved in the network by checking the abnormal situation of the network structure index. In this way， the network structure can be adjusted and the hidden problem can be investigated. A mathematical model is established through the correlation analysis of network structure and network problems. This model is to analyze network problems and create network optimization suggestions. The result provides an effective method for network structure adjustment and network hidden trouble investigation.

Key words：wireless networks;network structure;association analysis;optimization