基于MR的TD-LTE網(wǎng)絡重疊覆蓋優(yōu)化方法研究

岳軍，陶琳，趙明峰，黃建輝

(1 中國移動通信集團設計院有限公司，北京 100080； 2 中國移動通信集團設計院有限公司四川分公司，成都 610045)

當前，隨著TD-LTE網(wǎng)絡日趨成熟和先發(fā)優(yōu)勢得到明顯展現(xiàn)，4G用戶數(shù)和業(yè)務量呈現(xiàn)迅猛增長趨勢，這對TD-LTE網(wǎng)絡提出了更高的要求，同時由于TDLTE網(wǎng)絡主要以較高頻段的F/D頻段組網(wǎng)，深度覆蓋能力不足逐漸顯現(xiàn)。為此，當前4G網(wǎng)絡建設與優(yōu)化著重增強網(wǎng)絡的深度覆蓋能力和容量能力。為了有效解決深度覆蓋能力，勢必通過新增宏站、小基站及微站，新增傳統(tǒng)室分覆蓋、新型分布式皮站或樓間對打等多種形態(tài)的建設方式。然而，盡管采用這些手段可有效提升TD-LTE網(wǎng)絡的深度覆蓋能力，但與此同時帶來的是TD-LTE網(wǎng)絡的站間距進一步收縮，打破了原有以終為始的TD-LTE規(guī)劃的網(wǎng)絡結構要求，導致小區(qū)間的同頻干擾越來越嚴重，從而嚴重影響網(wǎng)絡性能和用戶感知。

TD-LTE的網(wǎng)絡結構優(yōu)化是近年來重點優(yōu)化和考核的內容之一。TD-LTE的網(wǎng)絡結構主要包括覆蓋、容量和干擾3個部分?？紤]到當前TD-LTE網(wǎng)絡建設與覆蓋情況，一方面，當前TD-LTE網(wǎng)絡站間距收縮導致重疊覆蓋越來越嚴重，另一方面， 網(wǎng)內干擾與重疊覆蓋有著直接的關系。因此，重疊覆蓋作為覆蓋中的一個重要組織部分在網(wǎng)絡優(yōu)化中扮演著重要的角色。當前，重疊覆蓋優(yōu)化主要基于道路掃頻數(shù)據(jù)并以MR數(shù)據(jù)作為輔助進行優(yōu)化。由于掃頻數(shù)據(jù)局限于道路，以及現(xiàn)網(wǎng)的工參由于優(yōu)化調整使得獲取的數(shù)據(jù)不準確，導致重疊覆蓋分析出現(xiàn)較多誤判，難以準確定位和分析問題，使得優(yōu)化效果難以達到預期。

基于此，本文利用MR數(shù)據(jù)和掃頻數(shù)據(jù)，建立了重疊覆蓋優(yōu)化流程和方法，通過工參校準、重疊覆蓋地理化呈現(xiàn)、強弱場分析、TOP區(qū)域選擇和拉線圖定位制作方案五步法實現(xiàn)重疊覆蓋優(yōu)化。在此基礎上，以某城市網(wǎng)格下的TD-LTE現(xiàn)網(wǎng)狀況出發(fā)，利用建立的方法和流程對該網(wǎng)格進行了實際優(yōu)化，通過優(yōu)化前后指標對比驗證該方法的有效性和準確性，為遠程集中進行重疊覆蓋優(yōu)化提供了方法和思路，同時也為TD-LTE網(wǎng)絡結構優(yōu)化提供了理論技術支撐基礎。

1 重疊覆蓋定義

一般情況下，重疊覆蓋主要基于掃頻數(shù)據(jù)和MR數(shù)據(jù)兩個維度進行定義，掃頻數(shù)據(jù)主要用于定義道路重疊覆蓋度，而MR數(shù)據(jù)主要用于定義重疊覆蓋小區(qū)數(shù)和小區(qū)重疊覆蓋度。

道路重疊覆蓋度=道路上弱于最強信號6 dB范圍內的小區(qū)數(shù)（含最強信號小區(qū)）。

該指標的意義表示該指數(shù)路段統(tǒng)計反映了該路段有多少個強信號小區(qū)在同時覆蓋。

重疊覆蓋小區(qū)數(shù)=服務小區(qū)的測量報告中出現(xiàn)且信號強度差＞-6 dB的樣本點的鄰區(qū)的個數(shù)（且樣本數(shù)占全部樣本點的占比超過5%）。該指標的意義表示MR測量報告數(shù)據(jù)中服務小區(qū)內存在多少個鄰小區(qū)的強信號。

小區(qū)重疊覆蓋度=服務小區(qū)所有鄰區(qū)在服務小區(qū)s的測量報告中出現(xiàn)且信號強度差＞-6 dB的樣本點數(shù)之和和服務小區(qū)MR測量到的所有n個相鄰小區(qū)的樣本點總數(shù)的比值。

MR同頻重疊覆蓋點數(shù)=小區(qū)同頻重疊覆蓋點數(shù)為MR樣本點中測量到的同頻鄰區(qū)的電平和主小區(qū)電平（主小區(qū)RSRP＞-110 dBm）差大于-6 dB且滿足以上條件的同頻鄰區(qū)數(shù)目大于等于3的樣本點數(shù)。

小區(qū)重疊覆蓋度和同頻重疊覆蓋點數(shù)均反映了該區(qū)域有多少個強信號小區(qū)進行了同時覆蓋。

由于TD-LTE采用同頻組網(wǎng)方式，重疊覆蓋難以避免，但重疊覆蓋度必須要有效進行控制，經(jīng)過大量的現(xiàn)場測試與分析，隨著重疊覆蓋度增加，小區(qū)的平均SINR和下載速率都受到明顯影響，重疊覆蓋度增加對小區(qū)相應SINR和下載速率的影響如圖1所示。

圖1 重疊覆蓋與平均SINR和速率對應關系

從圖1可知，隨著重疊覆蓋度的增加，小區(qū)平均SINR和下載速率顯著降低，因此，重疊覆蓋度對網(wǎng)絡的性能影響非常顯著，需要重點進行優(yōu)化調整以降低重疊覆蓋對網(wǎng)絡性能的影響。

2 重疊覆蓋優(yōu)化方法

基于掃頻數(shù)據(jù)的道路重疊覆蓋由于局限于道路，同時掃頻的時候并非全部道路都進行遍歷測試，該方法存在較大的缺陷。因此，我們以MR數(shù)據(jù)作為重疊覆蓋優(yōu)化的基礎導入數(shù)據(jù)，建立重疊覆蓋優(yōu)化方法。在此之前，由于現(xiàn)網(wǎng)工參的不準確性，我們引入掃頻數(shù)據(jù)進行工參校準，利用校準后的工參和MR數(shù)據(jù)進行重疊覆蓋判決，提升分析的準確性。在此基礎上，建立了結構優(yōu)化五步法，主要包括工參校準、MR解析與定位、重疊覆蓋強弱場分析、重疊覆蓋TOP區(qū)域選擇和重疊覆蓋地理拉線及方案制定，詳細的優(yōu)化流程圖如圖2所示。

重疊覆蓋優(yōu)化五步法詳細過程如下。

第1步：工參校準。主要是借助于工具平臺（ASPS自動場景分析及參數(shù)配置平臺）和掃頻數(shù)據(jù)對現(xiàn)網(wǎng)的工參方向角、PCI、經(jīng)緯度信息進行核查，以對現(xiàn)網(wǎng)工參的方向角、經(jīng)緯度等信息進行校正，以及天線接反、順轉、射頻異常等問題進行排查。

圖2 重疊覆蓋優(yōu)化方法與流程

第2步：MR解析與定位。利用校準后的工參數(shù)據(jù)和采集的MR數(shù)據(jù)，借助于MR解析定位分析工具，解析MR數(shù)據(jù)中的AoA、TA等信息，并借助于在線地圖進行地理化直觀呈現(xiàn)，實現(xiàn)各小區(qū)下的采集MR數(shù)據(jù)準確撒點，并按照覆蓋指標RSRP進行地理化呈現(xiàn)，直觀展現(xiàn)各小區(qū)下的真實網(wǎng)絡覆蓋和質量狀況，以及MR采集點的分布情況。

第3步：重疊覆蓋強弱場分析。基于小區(qū)重疊覆蓋度和MR同頻重疊覆蓋點數(shù)的定義，利用特定小區(qū)下的MR數(shù)據(jù)，獲取MR中的RSRP信息確定覆蓋場強的地理化分布，并按照區(qū)間進行分段處理，以便統(tǒng)計MR重疊覆蓋電平值集中在那個區(qū)間。在此基礎上，按照RSRP集中在（-110 dBm～100 dBm）之間的采樣點定位為弱場重疊覆蓋小區(qū)；RSRP集中在（-100 dBm～90 dBm）之間的采樣點定位為一般重疊覆蓋小區(qū)，一般通過調整影響較大小區(qū)的功率參數(shù)即可解決；RSRP高于-90 dBm的采樣點定位為強場重疊覆蓋小區(qū)，只能通過調整相鄰小區(qū)的方位角、下傾角和功率等方式進行優(yōu)化解決。

第4步：重疊覆蓋TOP區(qū)域選擇。利用重疊覆蓋區(qū)域定位算法(區(qū)域內重疊覆蓋采樣點占總重疊覆蓋采樣點≥80%區(qū)域)確定TOP區(qū)域。針對TOP區(qū)域，利用后臺性能數(shù)據(jù)和投訴等多維數(shù)據(jù)源，制定出方案的優(yōu)先級和排序規(guī)則，優(yōu)先解決高重疊覆蓋對用戶感知影響較大的區(qū)域。

第5步：重疊覆蓋地理拉線及方案制定?；谳敵龅腡OP高重疊覆蓋小區(qū)，結合校準后的現(xiàn)網(wǎng)工參信息，地理化呈現(xiàn)周邊站點情況和重疊覆蓋交疊區(qū)域，利用拉線圖方式（高重疊覆蓋影響小區(qū)進行關聯(lián)與在線呈現(xiàn)）定位影響重疊覆蓋小區(qū)的覆蓋情況，快速遠程集中制定優(yōu)化方案。

通過上述5個步驟，可有效建立重疊覆蓋優(yōu)化的操作流程和方法，利用工參數(shù)據(jù)和MR采樣點導入到在線地圖呈現(xiàn)，結合拉線圖定位方法，可直觀分析引起重疊覆蓋的真正原因，優(yōu)化人員可以遠程輸出初步的重疊覆蓋優(yōu)化解決方案，顯著提升了優(yōu)化的效率和準確性，使得現(xiàn)場優(yōu)化實施人員更能有針對性地進行優(yōu)化調整，快速解決重疊覆蓋問題。

3 重疊覆蓋優(yōu)化實例

為了驗證上述重疊覆蓋優(yōu)化方法的有效性和準確性，我們以某城市為例，選擇該城市下的3號網(wǎng)格作為實例進行分析與驗證。

3.1 實例分析

通過對網(wǎng)格3進行工參校準及重疊覆蓋定位分析，我們以高重疊覆蓋小區(qū)長融街F-SCDHLD3HM3CH-F1進行單點分析，來應證重疊覆蓋優(yōu)化方法的有效性和準確性。詳細過程如下。

首先，我們對引起高重疊覆蓋小區(qū)長融街FSCDHLD3HM3CH-F1的周邊小區(qū)進行工參校準核查，發(fā)現(xiàn)基站460-00-546504-1/2/3小區(qū)存在天饋接反的現(xiàn)象，為此對小區(qū)覆蓋范圍精細化的調整，工參校準分析結果呈現(xiàn)如圖3所示。

其次，針對長融街F-SCDHLD3HM3CH-F1小區(qū)及重疊覆蓋相關聯(lián)的小區(qū)利用校準后的工參和MR數(shù)據(jù)中AoA、TA等信息，直觀呈現(xiàn)長融街F-SCDHLD3HM3CH-F1小區(qū)的定位和重疊覆蓋情況統(tǒng)計，該小區(qū)重疊覆蓋為16.32%，問題采樣點共計1 301個，相應呈現(xiàn)如圖4所示。

圖3 基站460-00-546504天饋接反

然后，基于重疊覆蓋定義，利用RSRP信息確定覆蓋場強的分布情況，對長融街F-SCDHLD3HM3CH-F1小區(qū)的重疊覆蓋電平按照前述的分段設置進行驗證，確定重疊覆蓋電平集中于-100 dBm～-90 dBm之間，從而說明該重疊覆蓋小區(qū)可通過對周邊相關小區(qū)和自身優(yōu)化進行解決。

然后，基于重疊覆蓋定義，利用重疊覆蓋區(qū)域定位算法，對高重疊覆蓋長融街小區(qū)進行區(qū)域化集中，從而直觀呈現(xiàn)高重疊覆蓋的主要區(qū)域，以便于針對性的制定優(yōu)化解決方案。

最后，基于高重疊覆蓋區(qū)域，利用拉線圖法，利用在線地圖進行方案制定，從重疊覆蓋相關的小區(qū)分析可知，濱江化工廠F-SCDHLD4HM3CH-F2和長融街F-SCDHLD3HM3CH-F3是重疊覆蓋貢獻最大的兩個小區(qū)，因此，結合工參信息遠程輸出優(yōu)化方案建議：將長融街F-SCDHLD3HM3CH-F3小區(qū)現(xiàn)有機械下傾角0°調整到4°；將濱江化工廠F-SCDHLD4HM3CH-F2小區(qū)機械下傾角由6°調整到9°。拉線圖分析如圖5所示。

3.2 實施效果

依據(jù)上述制定的優(yōu)化方案，針對高重疊覆蓋長融街小區(qū)進行了現(xiàn)場優(yōu)化方案，通過對長融街F-SCDHLD3HM3CH-F3小區(qū)和濱江化工廠F-SCDHLD4HM3CH-F2小區(qū)進行下傾角調整優(yōu)化后，長融街F-SCDHLD3HM3CH-F1的重疊覆蓋度從大約8%下降到0.08%，優(yōu)化效果較為明顯。

圖4 長融街小區(qū)重疊覆蓋呈現(xiàn)

圖5 長融街小區(qū)拉線圖制定方案

利用上述分析方法和步驟，我們以網(wǎng)格3內所有高重疊覆蓋小區(qū)進行了重疊覆蓋優(yōu)化方案制定和現(xiàn)場優(yōu)化。試點優(yōu)化前后優(yōu)化網(wǎng)格前后重疊覆蓋指標變化情況與整個城市重疊覆蓋對比情況如圖6所示。

從圖6可知，通過對網(wǎng)格3的試點優(yōu)化，該網(wǎng)格重疊覆蓋指標優(yōu)化效果非常顯著，重疊覆蓋由優(yōu)化前的7.82%下降優(yōu)化后的4.08%。

4 結論

TD-LTE網(wǎng)絡的技術特點決定其與傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡存在顯著差異，隨著站點規(guī)?？焖僭龆?，網(wǎng)絡結構的優(yōu)化勢在必行，而重疊覆蓋優(yōu)化在網(wǎng)絡結構優(yōu)化中占據(jù)重要比重。因此，本文以MR數(shù)據(jù)為主，掃頻數(shù)據(jù)為輔，通過多維數(shù)據(jù)源的關聯(lián)分析與校準，建立了重疊覆蓋優(yōu)化方法，并以實例驗證方法的有效性和準確性。

圖6 試點網(wǎng)格重疊覆蓋小區(qū)優(yōu)化對比