基于MR.AOA的網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)覆蓋優(yōu)化方法

何進(jìn)棟

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)青海有限公司，青海 西寧 810007）

1 引言

在LTE基站大規(guī)模部署后，大量弱覆蓋、重疊覆蓋區(qū)域缺乏智能化軟件支撐天線角度的優(yōu)化，優(yōu)化人員解決問題時(shí)主要是依據(jù)MR測(cè)量數(shù)據(jù)、路測(cè)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)堪測(cè)進(jìn)行小區(qū)天線角度的調(diào)整，效率低且效果差，因此急需尋找新型解決方案發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)中存在的覆蓋問題，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效果。

青海移動(dòng)應(yīng)用基于AOA的用戶方位識(shí)別方法，有效改善4G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋。AOA即測(cè)量UE入射方向和天線法線的夾角，通過對(duì)其分析，定位用戶分布，快速發(fā)現(xiàn)并處理存在MR弱覆蓋、低業(yè)務(wù)、高倒流和方位角不合理等問題的異常小區(qū)，同時(shí)綜合分析DT測(cè)試中服務(wù)小區(qū)與鄰區(qū)采樣點(diǎn)情況，篩選道路覆蓋中的非必要小區(qū)，重點(diǎn)照顧深度覆蓋需求，提升LTE深度覆蓋能力，降低道路重疊覆蓋度。

2 MR.AOA概述

2.1 MR.AOA定義

MR.AOA（eNB天線到達(dá)角）定義了用戶設(shè)備相對(duì)參考方向逆時(shí)針方向的估計(jì)角度。在移動(dòng)集團(tuán)規(guī)范準(zhǔn)中，規(guī)定參考方向應(yīng)為正北方向。MR.AOA測(cè)量需要和MML配置的天線方向角配合，這個(gè)參數(shù)表示的是天線法線方向和正北方向的夾角（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)）。如果不配置的話就是按天線的法線與UE的夾角計(jì)算，即是eNB天線到達(dá)角，如圖1所示：

圖1 天線到達(dá)角示意圖

對(duì)于圖1，有：

其中，AoA為待求的終端入射方向與正北方向的夾角，ΩBS為基站天線法線方向與正北方向的夾角，θAoA為終端入射方向與基站法線方向的夾角。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和話務(wù)模型不斷變化，需定期調(diào)整小區(qū)覆蓋以確保用戶使用最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)資源。通過深度挖掘MR數(shù)據(jù)，采用基于MR.AOA的大數(shù)據(jù)評(píng)估方法，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)方位角和實(shí)際用戶分布情況進(jìn)行匹配核查，指導(dǎo)優(yōu)化人員進(jìn)行精確調(diào)整，提高優(yōu)化效率。

（1）優(yōu)勢(shì)一：基于多維度數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)評(píng)估。AOA評(píng)估條件如圖2所示：

（2）優(yōu)勢(shì)二：工具集成，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；u(píng)估。

將基于MR.AOA的評(píng)估算法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工具集成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、規(guī)?；u(píng)估分析，目前進(jìn)行一輪全省小區(qū)的數(shù)據(jù)評(píng)估大概需要4～5小時(shí)。

（3）優(yōu)勢(shì)三：精確調(diào)整，提升優(yōu)化效率。

“基于AOA的小區(qū)方位角評(píng)估”工具可以輸出用戶集中區(qū)域與天線主方向的偏離角度，優(yōu)化人員可以參考這個(gè)角度值，結(jié)合小區(qū)天線的實(shí)際方位角進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，保證了調(diào)整的精確性，提升RF優(yōu)化工作效率。

3 MR.AOA解決方案

3.1 實(shí)現(xiàn)方法

基于海量終端MR.AOA測(cè)量數(shù)據(jù)，通過對(duì)MR測(cè)量數(shù)據(jù)中的天線到達(dá)角AOA的數(shù)據(jù)進(jìn)行賦權(quán)值處理，并結(jié)合三維評(píng)估，計(jì)算得到最佳的調(diào)整角度。統(tǒng)計(jì)各方向到達(dá)角的采樣點(diǎn)，判斷用戶集中方向是否與天線法線方向一致，偏差度數(shù)即為天線與用戶集中方向?qū)R的角度。無法通過天線到達(dá)角判定小區(qū)方位角的具體方位，不能具體計(jì)算出小區(qū)方位角的實(shí)際角度，但能判斷是否為用戶集中區(qū)域。為防止某個(gè)方向角區(qū)間MR采樣點(diǎn)突高情況，聯(lián)合左右兩邊的各一個(gè)區(qū)間進(jìn)行采樣點(diǎn)整合，提高準(zhǔn)確性。天線波瓣寬度按60°計(jì)算，法線左右30°為正常范圍，用戶分布區(qū)域集中方向大于30°，可判斷該小區(qū)存在無線覆蓋異常。

現(xiàn)網(wǎng)方位角偏差計(jì)算：通過提取的MR.AOA數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)各方向到達(dá)角的采樣點(diǎn)，判斷用戶集中方向是否與天線法線方向一致，偏差度數(shù)即為天線與用戶集中方向?qū)R的角度。

偏差矯正：天線到達(dá)角主要是用來判斷是否為用戶集中區(qū)域，為防止某個(gè)方向角區(qū)間MR采樣點(diǎn)突高情況，聯(lián)合左右兩邊的各一個(gè)區(qū)間進(jìn)行采樣點(diǎn)整合，提高準(zhǔn)確性。

圖2 AOA評(píng)估條件

異常判斷標(biāo)準(zhǔn)：天線波瓣寬度按65°計(jì)算，法線左右30°為正常范圍，用戶分布區(qū)域集中方向大于30°，可判斷該小區(qū)存在無線覆蓋異常。

通過業(yè)務(wù)驗(yàn)證，現(xiàn)網(wǎng)使用終端對(duì)AoA的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，其精準(zhǔn)性滿足預(yù)期，即通過AoA得出的結(jié)果偏差為15°左右，如表1所示：

圖3 AOA數(shù)據(jù)額核查示意圖

表1 AOA統(tǒng)計(jì)表

3.2 數(shù)據(jù)核查

僅對(duì)宏站進(jìn)行核查，建議忽略采樣點(diǎn)小于100的小區(qū)，采樣點(diǎn)過少會(huì)導(dǎo)致得出異常結(jié)果。

對(duì)各小區(qū)AOA到達(dá)角區(qū)間內(nèi)的小區(qū)MR采樣點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出最大MR采樣點(diǎn)區(qū)間，即為小區(qū)的用戶集中區(qū)域所在區(qū)間。

假設(shè)天線波瓣角為65°，統(tǒng)計(jì)65°波瓣范圍內(nèi)小區(qū)MR采樣點(diǎn)的占比。

用獲取的小區(qū)的AOA到達(dá)角方向與天線法線方向（0°方向）進(jìn)行對(duì)比：相差30°以上即可判斷為小區(qū)覆蓋方向與實(shí)際用戶所集中方向存在偏差，相差越大，即表示天線方位角越有可能出現(xiàn)偏差，沒有主覆蓋到用戶所集中的區(qū)域。

判斷波瓣內(nèi)MR采樣點(diǎn)占比：

（1）波瓣內(nèi)MR采樣點(diǎn)占比＜40%，判斷為小區(qū)覆蓋存在偏差；

（2）40%≤波瓣內(nèi)MR采樣點(diǎn)占比≤60%，判斷為小區(qū)小區(qū)覆蓋在可接受范圍內(nèi)；

（3）波瓣內(nèi)MR采樣點(diǎn)占比＞60%，判斷為小區(qū)覆蓋正常。

如圖3所示，∠θ即為用戶集中方向與法線方向的偏差角度；∠β即為天線的半波瓣角度。

染色區(qū)域即為小區(qū)波瓣角覆蓋區(qū)域，綠色粗箭頭方向代表用戶集中區(qū)域。

3.3 優(yōu)化步驟

（1）步驟一多維度數(shù)據(jù)獲取分析：結(jié)合MR數(shù)據(jù)、網(wǎng)管話統(tǒng)數(shù)據(jù)、電子地圖和配置工參等數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，制定數(shù)據(jù)分析的規(guī)則和判決標(biāo)準(zhǔn)，編制工具，自動(dòng)分析小區(qū)內(nèi)用戶集中方向與天線方位角的偏差，篩選覆蓋異常的小區(qū)，計(jì)算天線調(diào)整的角度。

其中數(shù)據(jù)來源包括MR覆蓋率、MR.AOA信息，網(wǎng)絡(luò)話統(tǒng)包括接通率、掉話率、切換成功率等指標(biāo)，電子地圖包含三維電子地圖，工參配置包含準(zhǔn)確的方位角信息。

（2）步驟二現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整：根據(jù)分析的結(jié)果以及天饋調(diào)整建議，結(jié)合天饋實(shí)際配置和現(xiàn)場(chǎng)無線覆蓋環(huán)境、用戶分布情況，針對(duì)性進(jìn)行RF優(yōu)化。對(duì)于天線主瓣方向沒有覆蓋用戶密集的區(qū)域，現(xiàn)場(chǎng)可以根據(jù)需要開展個(gè)性化調(diào)整，保證用戶能使用最優(yōu)質(zhì)的4G網(wǎng)絡(luò)資源。

（3）步驟三調(diào)整效果評(píng)估：針對(duì)已經(jīng)天饋調(diào)整的小區(qū)進(jìn)行效果跟蹤，從業(yè)務(wù)量增幅、MR覆蓋率、KPI指標(biāo)和用戶感知等方面綜合評(píng)估指標(biāo)改善情況。

4 MR.AOA應(yīng)用實(shí)例

通過對(duì)青海西寧LTE小區(qū)MR覆蓋率原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在部分小區(qū)MR覆蓋率長(zhǎng)期較差，通過采集LTE小區(qū)AOA信息，發(fā)現(xiàn)部分小區(qū)用戶并未分布在小區(qū)覆蓋的主打方向上，借助AOA評(píng)估結(jié)果可有效進(jìn)行天線調(diào)整，提升小區(qū)MR覆蓋率。

4.1 現(xiàn)象描述

西寧城西青海百貨HLF1HZ-3小區(qū)MR覆蓋率為74.11%，MR覆蓋率長(zhǎng)期較差。

4.2 問題分析

網(wǎng)管訂閱MR.AOA事件：登錄網(wǎng)管，訂閱采集目標(biāo)基站MR.AOA信息，采集周期、采集用戶數(shù)可與集團(tuán)規(guī)范要求一致。MR.AOA信息采集完畢后，登錄網(wǎng)優(yōu)平臺(tái)，提取AOA相關(guān)指標(biāo)。北向MR訂閱圖如圖4所示。

通過MR數(shù)據(jù)、電子地圖等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估，快速輸出評(píng)估結(jié)果。西寧城西青海百貨HLF1HZ-3的eNB天線到達(dá)角分布如圖5所示。從圖5可以看出，該站點(diǎn)的按天線的法線與UE的夾角（天線到達(dá)角）主要集中在30°至55°之間，說明該小區(qū)天線覆蓋方向不合理，建議對(duì)天線方位角進(jìn)行調(diào)整。

4.3 優(yōu)化方案

從eNB天線到達(dá)角主要分布在30°至55°，說明該小區(qū)的UE用戶主要分布在天線主覆蓋方向的左邊，偏左45°左右方向上，因此建議對(duì)天線方位角向左調(diào)整45°，及調(diào)整西寧城西青海百貨HLF1HZ-3的天線方位角：290°至255°。

調(diào)整前：調(diào)整前小區(qū)主要覆蓋遠(yuǎn)端的底層樓宇，覆蓋區(qū)域較小，且從eNB到達(dá)角數(shù)據(jù)分析，該小區(qū)主要用戶位于天線覆蓋旁瓣處小區(qū)樓，調(diào)整后小區(qū)覆蓋近端多棟樓宇樓。

圖4 北向MR訂閱圖

圖5 西寧城西青海百貨HLF1HZ-3的eNB天線到達(dá)角分布圖

西寧城西青海百貨基站天面圖如圖6所示：

圖6 西寧城西青海百貨基站天面圖

4.4 優(yōu)化效果評(píng)估

優(yōu)化工程師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)無線環(huán)境，結(jié)合AOA精準(zhǔn)評(píng)估結(jié)果，快速完成天線調(diào)整，優(yōu)化效率大大提升。調(diào)整后小區(qū)用戶數(shù)主要分布在天線法線覆蓋方向的20°內(nèi)，天線覆蓋方向更加合理，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該小區(qū)MR覆蓋率明顯提升，由調(diào)整前74.13%提升為80.61%，提升6.48%。西寧城西青海百貨基站MR覆蓋率如圖7所示。

西寧城西青海百貨基站到達(dá)角如圖8所示。

5 結(jié)束語

圖8 西寧城西青海百貨基站到達(dá)角

圖7 西寧城西青海百貨基站MR覆蓋率

用戶的增長(zhǎng)及無線環(huán)境的變化會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)初期的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)覆蓋與規(guī)劃初期的效果不一致，影響用戶感知，可借助AOA天線到達(dá)角采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)網(wǎng)工程參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平，改善用戶感知。結(jié)合前期青海省內(nèi)基于AOA的精確天饋優(yōu)化試點(diǎn)實(shí)施，整體效果較好，對(duì)于主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題以及優(yōu)化效率提升方面都提供了有效的支撐手段，后續(xù)建議考慮將MR.AOA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法作為一種常態(tài)化的優(yōu)化工作，持續(xù)改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

綜上所述，現(xiàn)網(wǎng)通過創(chuàng)新的MR.AOA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)天線方位角覆蓋不合理問題，并且對(duì)外場(chǎng)優(yōu)化提供了具體優(yōu)化的指導(dǎo)建議，有效提升了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效率和優(yōu)化質(zhì)量，建議后期進(jìn)行推廣實(shí)施。

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