基于大數(shù)據(jù)下的網(wǎng)絡(luò)縮容可行性研究與實踐

周志強(qiáng) 王震 沈芳 何延

1. 中國電信股份有限公司廣西分公司 廣西 南寧 530022；2. 中國電信股份有限公司北海分公司 廣西 北海 536000；3. 中國電信股份有限公司南寧分公司 廣西 南寧 530022

概述

當(dāng)前，各大電信運營商采用分層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，即：初期進(jìn)行基站規(guī)劃和布局，合理配置基站資源，迅速擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)廣度覆蓋；后續(xù)結(jié)合場景和業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行補(bǔ)忙、吸熱等功能目標(biāo)建設(shè)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；在該構(gòu)架下，終端用戶獲得了更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。但是，多頻組網(wǎng)在豐富網(wǎng)絡(luò)資源，提升用戶感知的同時，也面臨著一系列網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，容量縮容則是其中一項相對復(fù)雜的問題。

近年來，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展日益深化，基站擴(kuò)容、吸熱的建設(shè)在提升網(wǎng)絡(luò)容量、強(qiáng)化基站覆蓋能力的同時，也產(chǎn)生了大量同物理站址下的同方向異頻段低流量小區(qū)的情況，在充分滿足市場用戶需求的前提下，運營商應(yīng)當(dāng)適當(dāng)考慮容量縮容的優(yōu)化方案，通過對低流量小區(qū)的整合和縮容，利舊設(shè)備拆閑補(bǔ)忙，即可保障基站的覆蓋質(zhì)量，又能節(jié)約建設(shè)成本。

因此，結(jié)合廣西電信現(xiàn)網(wǎng)實際狀況，通過自研大數(shù)據(jù)MR平臺系統(tǒng)和后臺KPI流量指標(biāo)研究容量縮容策略的可行性。

1 優(yōu)化思路

1.1 背景介紹

（1）大數(shù)據(jù)MR平臺系統(tǒng)介紹。廣西電信的大數(shù)據(jù)平臺以MTD數(shù)據(jù)上報制式為基礎(chǔ)，對接集團(tuán)話務(wù)流量數(shù)據(jù)，通過二維電子地圖界面實時呈現(xiàn)全網(wǎng)小區(qū)工參信息、模擬小區(qū)覆蓋分布、容量分布等等。該系統(tǒng)以20*20m方格為小區(qū)覆蓋的最小量化單位，通過對工參數(shù)據(jù)進(jìn)行算法分析，得出小區(qū)覆蓋范圍上每一個方格的用戶覆蓋信息。本文正是利用了平臺系統(tǒng)的該功能研究驗證容量縮容問題。

（2）容量縮容的定義。在不影響覆蓋質(zhì)量前提下，對同物理站址下的同覆蓋方向異頻段小區(qū)間在容量過低且不均衡情況下的設(shè)備整合或拆除策略，以達(dá)到提高單小區(qū)容量利用率，將空閑設(shè)備利舊用于其他高流量區(qū)域，節(jié)約設(shè)備投資成本的目的。結(jié)合廣西電信自身的業(yè)務(wù)需求和優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，本次容量縮容策略重點對農(nóng)村地區(qū)，根據(jù)頻段配置的不同，將縮容優(yōu)化類型歸結(jié)為以下四類：①1.8G+800M≤2GB；②800M≤1GB且1.8G/800M≥15；③1.8M≤1GB且800M/1.8G≥3；④1.8G+2.1G≤3GB。

1.2 容量縮容問題分析

（1）容量縮容策略的背景

廣西電信采用分層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架布局網(wǎng)絡(luò)資源，多頻組網(wǎng)是現(xiàn)網(wǎng)覆蓋的特點之一。從近幾年的4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看，城區(qū)的覆蓋策略以1800M為基礎(chǔ)頻段，2100M為擴(kuò)容頻段，同時根據(jù)不同的場景需求分別制定宏站、微站、室分等站型策略；農(nóng)村地區(qū)則共同采用800M+1800M作為廣覆蓋基礎(chǔ)頻段，特殊場景下會增加2100M作為容量補(bǔ)充。現(xiàn)網(wǎng)的物理站址目前普遍存在多個邏輯站址同存的情況，即多頻段覆蓋基站周邊區(qū)域。現(xiàn)網(wǎng)中絕大部分同物理站址下同覆蓋方向異頻段各小區(qū)的用戶流量能達(dá)到該小區(qū)設(shè)計效果，其MR覆蓋范圍也基本相似；但依舊存在一定數(shù)量的同覆蓋方向異頻段各小區(qū)之間的覆蓋不均衡或流量偏低，需進(jìn)一步優(yōu)化整改。同時，從去年開始，5G商用階段正式開啟，在國家網(wǎng)絡(luò)建設(shè)戰(zhàn)略的大背景下，5G設(shè)備將逐步成為運營商基站投資的核心部分，4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入也會隨之減少。容量縮容方式是一種“做減法”的優(yōu)化方式，針對的是物理基站內(nèi)個方向覆蓋小區(qū)資源的效率提升，解決同物理站址下的同覆蓋方向異頻段各小區(qū)流量不均或流量偏低的問題，即可通過容量縮容方式解決小區(qū)資源浪費，又可通過拆閑補(bǔ)忙的整合方式，將低效率小區(qū)設(shè)備騰出，節(jié)省投資成本。

（2）同物理站址下的同覆蓋方向異頻段小區(qū)低效率原因

結(jié)合業(yè)務(wù)實際情況和發(fā)展需求，容量縮容策略目前只針對廣西電信農(nóng)村區(qū)域的基站。并且主要研究優(yōu)化以下3類站型：1.8G+800M；1.8G+2.1G；1.8G+800M+2.1G。下列為具體站型下的同覆蓋方向異頻段小區(qū)低效率原因：

1）對于1800M同覆蓋小區(qū)流量高+800M同覆蓋小區(qū)流量低的情況，需要檢查幾點：①檢查導(dǎo)頻功率；是否800M小區(qū)設(shè)置的導(dǎo)頻功率比1800M低；②天線掛高；是否1800M小區(qū)天線的安裝位置比800M高；③方位角；是否1800M小區(qū)與800M小區(qū)的方位角不一致；④RRU安裝位置；是否1800M小區(qū)的RRU上塔，而800M小區(qū)的RRU沒有上塔；⑤工程質(zhì)量；⑥待機(jī)切換策略。

2）對于1800M同覆蓋小區(qū)流量低+800M同覆蓋小區(qū)流量低的情況，需要檢查幾點：①方位角；是否覆蓋方向沒有流量需求；②檢查導(dǎo)頻功率；是否導(dǎo)頻功率設(shè)置較低；③天線掛高問題；④是否有阻擋；⑤工程安裝及工程質(zhì)量。

3）對于1800M同覆蓋小區(qū)流量低+800M同覆蓋小區(qū)流量高的情況，需要檢查幾點：

①檢查導(dǎo)頻功率；1800M小區(qū)設(shè)置的導(dǎo)頻功率是否比較低；②天線掛高；1800M小區(qū)天線的安裝位置不合理；③方位角；1800M小區(qū)方位角不合理；④RRU安裝位置；⑤工程質(zhì)量；⑥周邊開口分布（用戶是否主要分布在小區(qū)覆蓋遠(yuǎn)端）；⑦待機(jī)切換策略（1800M小區(qū)空閑態(tài)優(yōu)先級較低，1800M與800M小區(qū)切換測試是否有問題）。

4）對于1800M同覆蓋小區(qū)流量低+2100M同覆蓋小區(qū)流量高，或者相反時，需要檢查幾點：①檢查導(dǎo)頻功率；低流量小區(qū)導(dǎo)頻功率設(shè)置過小；②RRU安裝位置；③工程質(zhì)量；④待機(jī)切換策略。

（3）同物理站址下的同覆蓋方向異頻段小區(qū)低效率的影響

對于農(nóng)村區(qū)域，1800M和800M為主要覆蓋頻點，2100M解決的是人口密集區(qū)域容量需求。由于農(nóng)村地區(qū)風(fēng)貌不一、覆蓋條件也不同，任何站點覆蓋效果都需要結(jié)合實際情況具體判斷。同覆蓋方向異頻段小區(qū)低效率即容量的大量閑置，雖然對用戶的覆蓋需求沒有影響，但造成了運營商的基站資源配置不合理和小區(qū)資源浪費[1]。

1.3 容量縮容實施策略

（1）分析階段。針對容量縮容策略，首先需確定縮容目標(biāo)小區(qū)。篩選全網(wǎng)連續(xù)一周內(nèi)流量數(shù)據(jù)取平均，并匹配出物理站址下同覆蓋方向異頻段小區(qū)。根據(jù)以下幾類流量不均衡或低流量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)一步匹配：①同覆蓋方向下1.8G+800M下行流量日均值≤2GB；②同覆蓋方向下800M下行流量日均值≤1GB且同覆蓋方向下下行流量日均值1.8G/800M≥15倍；③同覆蓋方向下1.8M下行流量日均值≤1GB且同覆蓋方向下下行流量日均值800M/1.8G≥3倍；④同覆蓋方向下1.8G+2.1G下行流量日均值≤3GB。篩選匹配完成后，將對應(yīng)類型的站點導(dǎo)入大數(shù)據(jù)MR平臺系統(tǒng)進(jìn)行核實分析，結(jié)合平臺確認(rèn)符合容量縮容條件的小區(qū)，則安排工程人員到基站現(xiàn)場進(jìn)行最終核實驗證和整改優(yōu)化。

（2）整改階段。整改階段根據(jù)是否拆除設(shè)備分為工程問題和流量問題，根據(jù)現(xiàn)場不同問題情況，對低流量小區(qū)進(jìn)行整改工程問題：①導(dǎo)頻功率優(yōu)化，該步驟可以在后臺調(diào)整，將低流量小區(qū)的導(dǎo)頻功率提高；②設(shè)備位置優(yōu)化，核實天線掛高是否過低，下傾角是否壓得過低、覆蓋方向是否有阻擋、饋線是否過長、方位角不合理等，并進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化；③工程質(zhì)量優(yōu)化，將老化、損壞的天線、RRU、光模塊、饋線等設(shè)備進(jìn)行維修或替換。

（3）容量問題。當(dāng)基站設(shè)備和覆蓋一切正常時，則考慮是否為容量問題，即核實覆蓋方向內(nèi)用戶確實較少導(dǎo)致流量不足或不均，并采用縮容方式拆除不必要的設(shè)備[2]。

2 實施與驗證

2.1 LFZ北海市牛尾嶺O基站縮容驗證

（1）問題分析。通過MR分析，初步判斷該基站240°方位角的覆蓋小區(qū)：LCZ北海市牛尾嶺O19-2452-C和LFZ北海市牛尾嶺O50-1825-B屬于低流量小區(qū)，二者日均下行流量分別為1.44GB和0.4GB。通過工程人員現(xiàn)場勘查，核實確認(rèn)該基站設(shè)備與覆蓋正常，由于站點桿塔不高覆蓋范圍有限，同覆蓋方向上2.5公里內(nèi)除了高速公路以外無其他用戶目標(biāo)。

（2）優(yōu)化方案。通過勘察，結(jié)合該站點覆蓋環(huán)境，判斷該基站240°方向?qū)儆诘陀脩袅髁繀^(qū)域，考慮到該方向日均流量之和均不大于2GB，且800M覆蓋更廣，拆除1800M設(shè)備留作他用[3]。

3 基于大數(shù)據(jù)平臺針對同覆蓋小區(qū)優(yōu)化總結(jié)

基于大數(shù)據(jù)MR平臺系統(tǒng)，對現(xiàn)網(wǎng)中同物理站址下的同覆蓋方向異頻段小區(qū)間的流量不均或過低采取容量縮容策略，既優(yōu)化基站配置結(jié)構(gòu)、提升業(yè)務(wù)區(qū)域覆蓋效率，又通過拆除低效率設(shè)備，利舊于其他高價值區(qū)域，節(jié)省未來4G工程建設(shè)的設(shè)備成本。