無線網絡結構關聯分析與優化研究

陳峰

摘要：本文從網絡結構的角度出發，分析無線網絡的網絡結構指數及其異常成因，將網絡結構指數異常的情況和網絡問題與問題隱患進行關聯分析。一方面，通過解決網絡中存在的問題來調整網絡結構;另一方面，通過排查網絡結構指數異常的情況來查找并解決網絡中的存在的問題隱患，實現結構調整和隱患問題排查的目的。本文通過網絡結構和網絡問題關聯分析建立模型，分析網絡問題，輸出網絡優化建議，為網絡結構調整和網絡隱患問題排查提供了有效的分析和支撐手段。

關鍵詞：無線網;網絡結構;關聯分析;優化

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

0 引言

隨著無線通信技術的飛速發展，手機用戶的不斷增加，無線網絡規模不斷擴大，網絡覆蓋越來越好，基本不存在覆蓋不足的問題;但移動運營商的工作重點停留在網管KPI和測試保障上，忽視了對網絡問題更深層次的分析，傳統的網管指標與自動路測指標掩蓋了網絡問題的根源，不能更深層次的反映網絡中存在的問題，網絡評估體系及支撐手段有待完善;同時，伴隨著話務和網絡的日益增長，各基站小區載頻配置越來越高，站間距離越來越小，新建站入網后，工程參數未及時進行合理調整，網絡隱患問題日漸增多，結構日趨復雜，存在影響客戶感知的安全隱患，嚴重時將導致網絡整體性能下降和影響客戶感知。

網絡結構越來越差，網絡結構的優化開始受到重視，通過優化結構提升網絡質量和服務質量，成為無線網絡優化的常規手段。

1 網絡結構現狀分析

1.1 術語與定義

無線網絡結構，有狹義和廣義兩個維度。狹義的無線網絡結構，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;廣義的無線網絡結構則增加了頻率的因素，包括：可用頻點數、頻率資源池的劃分、頻率資源池中的頻點分配等。

道路重疊覆蓋度：信號覆蓋道路上有多個相差不大的強信號進行覆蓋，指示的是該道路的重疊覆蓋度，值越大，重疊覆蓋越嚴重，越容易出現越區覆蓋、交叉覆蓋、頻繁切換、干擾等網絡問題。

小區重疊覆蓋度：在主服務小區的覆蓋區域內，有多個其他的相差不大的強信號同時進行了覆蓋，值越大，說明該小區覆蓋范圍內重疊覆蓋度越高。

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

1.2 網絡結構現狀分析

（1）無線技術發展和無線網絡的建設，頻譜資源緊張。

隨著無線通信技術的發展，2G、3G、4G、5G等一張張網絡的建設，無線頻譜資源越來越緊張;業務量越來越大，雙頻網、小區分裂、拉遠等一系列技術的應用，導致頻譜利用率越來越高，干擾加劇。

（2）無線環境復雜，網絡結構異常及結構不合理導致的問題越來越多。

無線底噪抬升、強覆蓋增多、共同覆蓋區域增大，網絡結構不合理的情況越來越多，網絡問題及問題隱患也會越來越多。

（3）網絡結構不合理，網絡結構成因復雜，調整困難;同時，網絡結構不合理導致的隱患問題不易排查。

單純的網絡結構指數計算有依據，網絡結構指數異常能夠得到反映，但網絡結構往往和覆蓋、頻率、容量相關性高;因網絡結構不合理導致的網絡中存在的一些更深層次的隱患問題難以發現和根本解決。

（4）單一的網絡結構分析，往往無法定位和解決網絡中存在的問題及問題隱患。

網絡結構的調整是一個系統的工程，工作復雜、工作量大。通過“多層次、全方位、不同角度”的研究，在保障網絡整體質量的前提下，從排查網絡隱患入手，關聯網絡結構異常，著手覆蓋、頻率、配置、容量等多種優化調整策略實施，以解決各類問題及問題隱患。

1.3 網絡結構異常情況

小結：

（1）頻率復用過高導致網絡整體底噪高;（2）網絡結構復雜導致重疊覆蓋、冗余覆蓋問題過大，導致隱患問題頻發;（3）高站、高業務、高配置站點比例大導致網內干擾嚴重。

2 網絡結構優化模型

2.1 網絡結構優化的目標

無線網絡的發展和，無線用戶和無線業務雙雙激增，傳統的網絡優化，從保障覆蓋和增加容量的角度，慢慢發展成強調精準覆蓋，以滿足業務增長情況下的容量均衡，和保證在高話務情況下的高質量承載為主要內容，這也是網絡結構優化的主要目標。

（1）實現精準覆蓋。保證連續覆蓋的前提下，突出主覆蓋，通過控制越區覆蓋、背向覆蓋、室分泄露等問題，降低重疊覆蓋，減少導頻污染和頻繁切換。（2）保障業務平衡。區分不同業務密度區域，針對高業務密度區域，關聯小區密度、載波密度和話務密度分析網絡結構指數，通過解決網絡結構異常的情況，解決區域內的網絡隱患，提升網絡資源的利用效率，保障業務平衡。（3）達到頻率優化。清理頻率干擾問題，排查頻率隱患，尤其是高重疊覆蓋區域內的頻率干擾及隱患排查。

2.2 網絡結構優化的思路

如圖1所示，網絡結構優化主要從精準覆蓋、業務平衡和頻率優化三個角度出發。

2.3 網絡結構異常分析（表2）

2.4 網絡結構關聯分析

（1）定位問題區域，重點關注高業務密度、高結構指數區域;（2）在網絡質量問題區域，進行質量、強度、干擾等指標的二維分析;（3）從覆蓋、結構、頻率和容量的角度，關聯網絡故障、問題小區、問題場景、指數異常區域進行綜合分析;（4）運用多種與網絡結構相關的指標，逐級分析，定位問題，輸出專項優化策略。

3 案例分析

某市市區某醫學院校園附近，道路中段近期投訴較多，包括掉話、通話質量較差等問題，但網管指標反映該地區覆蓋良好。

對該區域的網絡拉網測試數據進行網絡結構和問題場景分析，如圖3所示：

3.1 問題分析

（1）通過網絡結構分析可以發現，該問題路段重疊覆蓋度過高;（2）關聯小區配置分析，發現該路段主覆蓋小區載波配置較高，導致其重疊覆蓋度高;（3）12db內，該路段存在明顯小區間頻率干擾問題;（4）關聯網管指標分析，發現個別高配小區無線利用率較低。

3.2 結論

（1）該路段高配小區對網絡結構影響較大，導致部分路段重疊覆蓋度過高;（2）該路段覆蓋小區間存在頻率干擾。

3.3 優化方案

（1）對無線利用率低的小區進行減容，調整該路段及區域的網絡結構指數;（2）調整非主覆蓋小區，突出該路段的主覆蓋;（3）優化頻率，排除與主覆蓋小區的頻率干擾。

4 結語

隨著無線網絡的發展，多網絡共存，無線環境日趨復雜。伴隨著業務需求的快速增長，網絡結構也在不斷的變化當中，結構問題逐步累積，逐步影響網絡質量和用戶感知。對網絡結構進行評估和合理的調整，能夠解決網絡中存在的導頻污染、過覆蓋、弱覆蓋等各類問題，有效的降低網絡中存在的干擾，確保網絡高質量的運行。

本文分析網絡結構指數，通過關聯問題場景、異常事件、網絡配置等數據，對網絡結構進行“多層次、全方位、不同角度”的關聯分析，排查和定位網絡中的隱性問題，并通過系列化的整改方案，解決網絡中存在的問題，從而達到調整網絡結構，提升網絡質量的目的。

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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