GSM无线网络结构优化

GSM无线网络结构优化,网络部无线优化处2012年6月25日,目录,无线网络结构概念,1,2,无线网络结构分析思路,2,无线网络结构优化策略,3,小结,4,3,GSM网络质量逐年下降,4,网络质量持续波动下滑TopN问题还能处理多少？,传统的网络优化手段已经难以为继,冰山只是一角，根源在哪里？,无线网络优化“路在何方”,5,影响GSM无线网络质量的因素（不考虑网外干扰）,主设备和器件稳定性、电气和辐射性能,无线网络结构站址、天线、功率；载波配置,频率频率模型、频率方案,参数和功能接入、重选、切换、功控等等,硬件,硬件的组织和兼容性,固件,软件,计算机性能,无线网络质量,VS,6,什么是无线网络结构,狭义的无线网络结构：覆盖、容量覆盖：基站的布局、天线布放、功率大小容量：载波配置广义的无线网络结构：增加“频率”的因素频率资源：可用频点数频率模型：频率资源池的划分方案频率方案：同一个频率资源池中的频点如何分配给各个载波,无线网络结构各因素之间的关联覆盖、容量和频率资源决定频率方案的优化空间（频率是否够用）频率方案直接决定了网内同频干扰程度（频率是否用好）,7,为什么要关注无线网络结构,外部因素无线环境：随着经济增长，城市建设快速发展，乡镇城市化，城市都市化，无线环境快速恶化站址获取：社会维权意识增强，网络建设日渐困难业务需求：从简单的语音、短信到数据业务，业务量迅猛增长内部因素：无线网络结构已无法适应外部因素的变化覆盖：站址越来越密集、结构越来越复杂、重叠覆盖越来越多容量：小区分裂越来越困难、扩容越来越困难优化方式需要从转变，优化内容需要扩充狭义的、传统的优化内容：频率、参数、覆盖增强和天线调整对象：“点”（投诉）、“线”（道路）广义的优化内容：结构、站址，关注规划和建设对象：“面”（整网分析）,8,什么是一个好的无线网络结构,覆盖精确既能保证覆盖的连续性，又能将覆盖的重叠程度控制在合理范围容量均衡在满足业务需求和发展的前提下，实现在地域和业务上的平衡频率合理同邻频干扰保持在较低水平，保证在高话务情况下的高质量承载网络发展和演进的过程，就是业务承载能力不断满足实际业务需求增长的过程选择一个好的无线网络结构，可在保持良好的网络质量前提下，不断提升业务承载能力、满足实际业务需求,目录,无线网络结构概念,1,9,无线网络结构分析思路,2,无线网络结构优化策略,3,小结,4,10,无线网络的分析思路,业务,质量,覆盖,容量,频率,MR,扫频,11,业务的分析思路,业务量高业务密度区域：复杂的网络结构只有当业务密度上升到一定程度才会使网络质量恶化业务类别语音业务：提升语音质量高半速率的小区高寻呼拥塞的小区数据业务：提升承载效率、加强分流高数据业务流量的小区高数据业务流量的用户,12,查找连片的同等级业务密度区域,通过面积为1平方公里（可自定义）的正方形栅格，以200米（可自定义）的步长在所分析的区域内滑动，每滑动一次计算一次业务密度（经纬度在该栅格内的小区总话务量ERL除以栅格面积KM）,13,查找连片的同等级业务密度区域,通过面积为1平方公里（可自定义）的正方形栅格，以200米（可自定义）的步长在所分析的区域内滑动，每滑动一次计算一次业务密度，最后将同一业务密度等级的正方形区域聚合即可,14,理论极限业务密度的分析,15,不同业务密度区域的容量增长的关注点,0-500Erl/km2区域900M网络小区分裂500-1000Erl/km2区域引入1800M网络1000-2000Erl/km2区域加大室分和底层网络建设力度超过2000Erl/km2区域限流和分流,16,质量的分析思路,总体质量质差话务比例：Rxqual6、7级样本点比例高质差小区：质差话务比例超过5%的小区质量与电平的关联AbisMR级电平与质量的二维分布强信号质差：质差样本点发生在强信号（例如-80dBm以上）的比例弱信号质差：质差样本点发生在弱信号（例如-100dBm以下）的比例小区级电平与质量的二维分布弱信号高质差小区：高质差小区的Rxlev低于-95dBm或-100dBm占比超过某一门限（10%或20%）强信号高质差小区：高质差小区的Rxlev高于-90dBm或-80dBm占比超过某一门限（90%或95%）,17,质量的分析思路,质量与电平的关联（续）设备厂家OMC北向接口支持情况：诺西、卡特、华为等可以从OMC北向接口取到质量与电平关联的二维矩阵，爱立信和中兴有待确认卡特设备输出的原始格式示例：,18,质量的分析思路,质量与干扰的关联小区级质差话务比例与上行干扰比例的二维分布高干扰高质差小区：高质差小区的上行BAND高于-100dBm占比超过某一门限（30%）低干扰高质差小区：高质差小区的上行BAND高于-100dBm占比低于某一门限（5%）干扰与话务的关联网内干扰：干扰与话务的相关性较强网外干扰：干扰与话务的相关性较弱,19,覆盖的分析思路,弱覆盖：网管统计、常规MR、扫频寻呼成功率：建议采用二次弱信号占比：Rxlev低于-95dBm或-100dBm的采样点占比道路弱覆盖信号占比：最强信号低于-95dBm或-100dBm的采样点占比重叠覆盖：仅用道路扫频道路重叠覆盖度：在道路上某个扫频采样点所能收到的弱于最强信号12dB以内的信号数量（最强信号统计在内）道路重叠覆盖度超过7的路段占比弱信号重叠：重叠覆盖度超过7，但最强信号低于-95dBm,20,覆盖的分析思路,小区之间的相关性：基于MR邻区测量A小区干扰B小区的同频相关系数=（B小区测量A小区期间，收到的包含A小区测量结果、且A小区场强绝对值-B小区场强绝对值-12dB的测量报告数量）/（B小区测量A小区期间收到的测量报告总数）注：假设B小区测量的邻区中包括“定义邻区”N和“非定义邻区BCCH频点”U，由于B小区测量N小区的时间长度一般会大于B小区测量U小区的时间，上述公式的分母“B小区测量N小区期间收到的测量报告总数”一般也会大于“B小区测量U小区期间收到的测量报告总数”过覆盖：基于MR邻区测量当A小区干扰B小区的同频相关系数大于3%，则定义为A小区过覆盖影响B小区全网弱信号占比：Rxlev低于-95dBm或-100dBm的占比,21,容量的分析思路,无线利用率建议选择一周或者一个月的第三自然忙时无线利用率均衡性：区域的无线利用率均方差平均载波配置BSC级、区域级高配置小区占比1800M载波配置和业务吸收占比室分小区载波配置和业务吸收占比,22,频率的分析思路,频率模型BCCH和TCH的混用比例：Min(混用频点的BCCH使用次数，混用频点的TCH使用次数)/(所有频点的BCCH和TCH使用次数之和)BCCH和TCH的偷用：基于各城市自己的频率模型，分别计算BCCH和TCH偷用频率模型之外的频点次数,23,频率的分析思路,频率方案频率使用均衡性：均方差同邻频数量：邻区、相关性较强的小区两方面分析频率干扰指数：？仍需研究,24,覆盖和容量的关联：最大连通簇,最大连通簇：覆盖和容量的关联分析连通簇：一个小区集合，该集合内，任意两小区之间的相关性都很强（MR分析，当前门限3%，以后可统一调整）最大连通簇：任意连通簇，当另一个连通簇使得时，是一个最大连通簇载波总数超门限（900M60，1800M80）的最大连通簇有结构问题，这样的最大连通簇数量越多，区域网络结构越差，频率资源越紧张,为现网小区,为处于问题连通簇中的小区（900M连通簇内载波大于60），红橙黄绿颜色依次为该小区所处的连通簇由多到少区域1和区域2为网络结构问题区域。,覆盖和容量的关联：最大连通簇,问题连通簇较多的区域为优化目标区域，也是存在网络结构问题的区域。找到目标区域后，一般可以通过以下几个步骤定位问题小区：（1）、所处连通簇越多的小区结构性问题越大；（2）、过覆盖严重的小区应进行覆盖控制；（3）、实际容量超出理想容量越多的小区应考虑底层站街道站等进行分裂降配；,将1号区域放大分析，利用上述条件排序筛选或进行条件系数加权可以找到目标优化小区。比如，“460-00-4213-5168”小区出现在13个连通簇中，过覆盖影响22个小区，该小区高配12载波，可以作为目标优化小区。,覆盖和容量的关联：最大连通簇,27,结构和质量的关联,质量好,质量差,结构简单（可以用最大连通簇衡量）,结构复杂,潜在风险可能是由于业务密度低,安全,调整刻不容缓,其它调整可能是由于弱覆盖、频率或者网外干扰,28,其它结构相关问题的分析思路,站间距的分析泰森多边形：局限性在城市中心有湖泊、山体，以及隧道或铁路的直线覆盖场景小区方向角：在基站分布较均匀的区域，会高估站间距,29,其它结构相关问题的分析思路,邻区的分析邻区数量的合理性：拟分析过覆盖影响小区数与邻区数量的关系冗余邻区：拟分析相关性小、测量电平低、切换少的邻区漏定邻区：拟分析相关性强、物理位置邻近的邻区下倾角的分析？,30,资源数据准确性的分析思路,载波配置载波配置与频点数量的一致性（射频跳频小区除外）经度、维度经维度错误：超出城市范围经纬度疑似错误扫频测试到的某强信号小区（连续200米高于-80dBm）无法在基础数据库中找到，或者距离过远（超过5km）MR分析的强相关小区之间距离过远方向角的分析方向角偏差系数：旁瓣背瓣小区相关性/主瓣小区相关性虚拟方向角：通过经纬度与相关性，计算虚拟方向角,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。,资源数据准确性的分析思路-方向角偏差系数,结构优化核心策略,针对瓶颈区域过滤故障、信息错误、覆盖方位偏差等问题的，消除对定位准确度的影响。,一次过滤,整治-后评估-变频的工作步骤。实践证明，三步的结合能够确保实现结构整治目标，避免二次结构污染，同时实现瓶颈区域质量提高最大化。,簇分解、关键小区分解。目的是将结构瓶颈区域准确定位到少量的整治目标，达到事半功倍的效果。,结构评估优化方法评估优化流程,下行质差严重，干扰严重但是结构没有问题,二次分解过程示例,通过频率优化解决,下行质差严重，干扰严重结构问题区域与质差、干扰区域一致,二次分解过程示例,首先解决结构问题，定位结构关键问题小区,二次分解过程示例,二次分解过程示例,又一村2,又一村2,二次分解过程示例,又一村2,又一村2,二次分解过程示例,又一村2,二次分解过程示例,部分结构存在问题的区域，主要问题原因不是来自于过覆盖和信号杂乱，而是区域内载波配置过大，不可避免产生了网内干扰，此时需要进行话务分流和下沉。,方法1：双频网均衡,通过参数调整、话务迁移、1800扩容、新建同向小区等手段让1800吸收话务，900减容,方法3：小区分裂,室分站点信源小区改造新建基站,方法2：话务分流,对承载不同业务类型小区可考虑分裂,方法4：话务下沉,新建底层站和街道站，通过立体网来降低宏站的载波配置实现话务下沉。,优化调整方法容量控制,容量控制优化实施流程,41,无线网络结构的分析思路小结,频率,网外干扰,连通簇,平均载波配置高配比例,过覆盖重叠覆盖,天下挂高下倾,站间距,频率模型,同邻频率频率干扰,业务密度分析,质量分析,深度覆盖弱覆盖,查找连片的高业务密度区域,强信号质差还是弱信号质差,站间距,目录,无线网络结构概念,1,42,无线网络结构分析思路,2,无线网络结构优化策略,3,小结,4,43,无线网络结构优化策略,GSM网络优化思路应从关注覆盖、频率调整向兼顾网络结构、规则调整及降低干扰的思路转变。从覆盖、容量和频率等三个维度进行全面优化，通过合理的基站布局、载波配置和频率优化来降低网内干扰，提升网络质量大城市应加大1800M网络的建设力度，加大1800M网络业务承载能力在业务密集的热点区域，应加强室分系统、街道站的建设和业务吸收能力，通过立体分层组网进一步提升网络承载能力,44,无线网络结构优化思路,优化目标在话务密度高的城市应充分利用现有1800M频率资源，提升双频网的整体质量组网原则1800M网络应在热点区域实现连续覆盖900/1800双频网应共BSC、共LAC组网900/1800双频网应共站址组网新站址资源充足时，1800M基站可不与900M基站共址，以实现更有效的连续覆盖和深度覆盖900/1800双频网一般应采用独立天线、独立小区组网共天线的应用场景：天面资源受限共小区的应用场景：小区覆盖范围内没有直放站900M小区载波配置不超过7，1800M小区载波配置不超过7（拥有20M1800M频率）或9（拥有25M1800M频率）,900/1800双频网优化策略,46,重选和切换原则终端优先驻留1800M网络，优先在1800M网络发起呼叫900/1800双频网之间应避免频繁重选和切换在1800M网络连续覆盖区域，切换应在1800M网络内部进行1800M网络无法连续覆盖时，应能及时切换到900M网络邻区设置原则900M小区邻区设置主要定义900M小区以及共站的1800M小区，必要时根据需要添加周边少量DCS1800小区1800M小区邻区设置在1800M网络连续覆盖区域，以1800M邻区为主1800M网络无法连续覆盖时，应添加足够的共站和周边GSM900邻区,900/1800双频网优化策略,47,业务吸收原则900/1800共站/共小区场景时同心圆模型（推荐）：1800M吸收基站近端话务900M吸收基站远端话务900M作为内圆对抗干扰：在900M受干扰较严重并且1800M覆盖连续的区域，将900M作为内圆、减少其受网外干扰程度，将1800M作为外圆进行连续覆盖，提升双频网整体质量。业务密集区域，应加大使用1800M街道站吸收话务、优化网络结构,900/1800双频网优化策略,48,1800M网络话务占比参考原则,49,立体网络结构概念,覆盖和容量功能相对分离：高层站、室内站、中层站构成覆盖主力，底层站和室内站构成容量主力,50,立体网络结构优化方法-总体,开展工作,根据目标网络的物理、逻辑分层结构，无线网络结构优化应从高层站、中层站、底层站和室内站四个方面开展实际的优化实施工作。,51,立体网络结构优化方法-高层站,基站功能转型：高层站信号强、覆盖远，保留高层站良好的覆盖功能，改造为容灾基站；,高层站指城区范围基站天线高度比周边建筑物平均高度高15米以上，或天线挂高大于50米的基站，高层站天线高度高，覆盖距离远，小区配置大，对网络无线环境破坏严重。高层站主要基于扫频、动态覆盖调整和过覆盖系数的综合评估进行选点整治。,高层站弱化措施,降低优先层级：降低高层基站层级，弱化高层站原有容量功能，仅保留高层站覆盖功能；,实施减容拆区：减容高层站，关闭不需要的高层小区，降低高层站对周边基站的干扰；,过远覆盖优化：通过参数、天线、功率调整缩小高层站的覆盖距离，控制高层站的覆盖范围。,高层站,高层站,中层站,室分站,52,立体网络结构优化方法-中层站,优化频率资源配置：900M小区采用改进的分组频模，保证频率的质量；1800M小区采用自然选频，保证频率数量；,中层站整治的主要工作为开展层内900M和1800M的双频网均衡。高配置900M中层站降配置通过层内1800M均衡实现；高配置1800M中层站降配置通过层间均衡实现；,减容900M中层站：将900M小区减容至6载波以下并原则上不再扩容，剥离900M小区的容量功能，利用900M网络打造质量稳定的覆盖层；,中层站,中层站均衡措施,建设1800M共址站：建设1800M共址站，实现1800M网络的连续覆盖，利用频率充足的1800M网络打造高弹性的容量层；,重构基站逻辑结构：900M小区设备设定为逻辑第四层（华为），1800M小区定为第三层，为底层站、室内站腾出逻辑空间；,高层站,中层站,室分站,广域覆盖主力，900M原则上不做扩容，确保广域质量持续稳定。中层站小区载波900M小区限制在6个，1800M小区限制在8个。,53,立体网络结构优化方法-室内站及直放站,室内站及直放站,信源设备改造：将无线直放站改为室内站或独立信源小区拉远，使信源与中层站彻底隔离，消除无线直放站底噪的影响。,减少密集城区的宽带直放站数量，抑制上行干扰；提高室内分布覆盖能力，降低高层干扰提升室内通话质量；根据问题严重性分片区阶段开展。,室内站及直放站整改措施,频率策略调整：分布系统采用完全独立的室内分布系统频率，确保高层覆盖网络质量；,分布系统改造：分布系统设备兼容GSM/TD/WLAN，从弱信号覆盖改为全室内业务区域覆盖，提升分布系统话务吸收能力；住宅小区与写字楼等具有话务潮汐效应的场所拉远共用信源小区，提高设备利用率。,逻辑结构调整：室内分布系统信源小区设置为第二层，使之优先级高于中层站的1800M和900M网络，确保室内信号的占用和话务的吸收；,高层站,中层站,室分站,话务吸收次主力，兼顾高层抗干扰；近期市区以光纤集中拉远实现，后期随话务增长逐步开展信源小区分裂，远期演变为室内宏站。,54,立体网络结构优化方法-底层站,底层站,底层站是立体网络结构的关键组成部分。底层站可精确覆盖，有效吸收热点话务，频率利用效率极高，是未来网络容量和质量提升的保障。,分离热点话务：底层站规划在话务热点区域，将人流密集区域的底层话务分离出来，形成纯容量覆盖层；层间高度隔离：底层站规划建站高度在15米以下，利用周边建筑物阻隔与中层站隔离，形成独立物理层；参数分层优化：设为逻辑第一层，利用层间参数、半速率门限实现最大话务下沉；频率高度复用：采用小功率、分布式天线，前后覆盖200米，独立频点隔段紧密复用。,底层站建设规划措施,底层站,高层站,中层站,室分站,大型商务圈的网络结构优化策略,地貌特征写字楼、宾馆酒店等高层建筑物密集建筑物室内隔断较多；多有玻璃幕墙或大飘窗，与室外的通透性好业务特征室内业务量高，在窗边发生业务的概率较高网络问题室内网络容量压力大高层的室外信号杂乱、干扰严重优化策略高层站：吸收室外话务，控制覆盖范围室分站：提升室内高层质量，充分吸收发生在室内的高话务,大型商务圈的网络结构优化措施建议,高层站：利用建筑物的阻隔或高增益的电子下倾天线，控制覆盖室分站高层质量提升：采用1800M室分覆盖室内高层容量提升：利用建筑物内的隔离和双频网进行多室分小区设置话务吸收：除覆盖大门、停车场等出入口的室分小区外，其它室分小区与室外设置“只进不出”的单向邻区关系，减少室内与室外之间的重选和切换,商业区的网络结构优化策略,地貌特征购物场所密集，楼层不高，室内结构隔离度好业务特征室内和室外都有密集人群，业务量高网络问题室内和室外的网络容量压力都很大优化策略中层站：吸收道路上的车辆等快速移动话务街道站：吸收人行道上的高话务室分站：充分吸收发生在室内的高话务,商业区的网络结构优化措施建议,街道站：在建筑物的低层外墙、裙楼等处建设1800M街道站室分站：容量提升：利用建筑物内的隔离和双频网进行多室分小区设置话务吸收：除覆盖大门、停车场等出入口的室分小区外，其它室分小区与室外设置“只进不出”的单向邻区关系，减少室内与室外之间的重选和切换,校园的网络结构优化策略,地貌特征建筑占地大，楼宇众多且密集业务特征业务量高，主要集中在学生宿舍网络问题超高话务以及密集室分群导致室分和室外宏站频率规划困难，室分之间干扰严重优化策略中层站：吸收室外话务室分站：提高频率资源利用效率，降低室分之间干扰,校园的网络结构优化措施建议,室分站“频段空间隔离法”，900/1800室分各采用同一组频率，间隔分布除覆盖大门、停车场等出入口的室分小区外，其它室分小区与室外设置“只进不出”的单向邻区关系,居民区的网络结构优化策略,地貌特征情况复杂：结构多样，高低不一，环境各异业务特征业务量一般，主要发生在室内网络问题日益增高的服务要求和对射频系统的担忧构成一对矛盾优化策略中层站：吸收室外话务和室分无法覆盖的室内话务；在黑直放密集区域用1800M作为中层站的信源小区分布系统：做好有效的深度覆盖,居民区的网络结构优化措施建议,小区分布系统：无统一模式，有待探索居民住宅小区解决方案受制于业主态度、投资规模、复杂的环境等多种因素制约，套用简单室分模式很难解决住宅小区网络问题在地面或楼顶安装美化天线电梯厅和楼道灯公共区域安装天线覆盖泄漏电缆方式覆盖城中村微型