一種基于MR 大數據的頻譜重耕網絡覆蓋性能評估方法與應用

王 榮 吳永俊 張 健

1.中國電信股份有限公司江蘇分公司；2.中興通訊股份有限公司

0 引言

近年來，4G LTE 網絡技術和業務發展迅猛，網絡規模及用戶數量均呈現大幅增長，業務類型也變得越來越豐富。為了保障廣大用戶對這些業務（尤其是高清語音通話、在線游戲、物聯網等新興業務）的使用體驗和感知水平，運營商對4G 網絡的廣域覆蓋和深度覆蓋水平提出了更高的要求。

由于受限于頻譜資源，中國電信4G 無線網絡主要部署在1.8G/2.1G 頻段，這就使得中國電信4G 無線網在實現低成本廣覆蓋和深度覆蓋方面面臨較大挑戰，而承載2/3G 業務的CDMA 現網所使用的800MHz 低頻頻段是移動通信的黃金頻段，該頻段的電波信號空間傳播損耗小、繞射能力強，能更好地快速、低成本實現LTE 無線網絡的廣域覆蓋和深度覆蓋，從而更好地滿足新興業務的發展要求。因此，中國電信根據CDMA 現網2/3G 業務承載的忙閑現狀，通過合理的業務忙閑調配，將部分CDMA 無線網的800M 頻段上占用的頻點清理出來，部署4G 網絡，積極做好800M 頻譜的重耕工作。

1 頻譜重耕網絡評估現狀

對于800M 頻譜重耕后部署的4G 網絡而言，一般會利舊2/3G 基站原站址資源與天饋工程參數（以下簡稱“天饋工參”）等。在這種情況下，尤其需要對重耕后的4G 無線網覆蓋性能在重耕工程實施前進行評估，從而做到心中有數，提前做好業務部署準備，方便快速地進行網絡部署。

通常情況下，對將要部署的網絡覆蓋性能水平進行預評估的步驟為：

（1）根據要部署網絡的定位與相應業務需求，確定該網絡的規劃設計指標要求，主要包括覆蓋性能相關指標，比如覆蓋率、終端接收功率RSRP、信噪比SINR 等。

（2）對利舊的站點進行合理性分析，對一些超高站、超近站等進行篩選，對于不合理的站點盡量在附近尋找合適的站址替代，并進行重新規劃，確定站址、天饋工參等（一般會將這些不合理的站點拆除，并將原有站點的2/3G 業務也遷移到替代站點上）。

（3）通過仿真工具，對第（1）與（2）步確定的規劃結果進行仿真分析，根據仿真結果來確認是否滿足規劃指標。

（4）輸出最終的規劃方案，包括規劃仿真報告、規劃的站點信息表等。

開展上述網絡評估需要運營商投入較大的人力、物力，且時間周期較長。為解決這個問題，本研究提出“基于原網絡MR 大數據的頻譜重耕網絡評估方法”，對將要利舊重耕后的網絡進行評估，并將評估結果直接應用到網絡建設中，從而指導實際的網絡部署。

2 基于MR 大數據的頻譜重耕網絡評估方法

在工程實際中，使用該評估方法有一個重要前提：被重耕的原始無線網絡經過多年的穩定建設與運營，基站站點的布局基本合理，能夠較好地適應業務需求，并且覆蓋良好。這樣，頻譜重耕后的4G 無線網絡就基本可以利舊原CDMA 無線網基站的站址與天饋工參，而且可以期望重耕后的4G 無線網能夠達到較好的覆蓋性能指標要求，同時可以保障用戶能夠獲得較好的業務感知。

如何在頻譜重耕和工程建設之前，就對重耕后的4G 無線網絡的覆蓋性能進行評估，從而對將要建設的4G 無線網的覆蓋性能做到心中有數？由于不同的無線網絡技術在覆蓋性能上存在差異，如何將這些差異體現在對4G 網絡的評估中，這是本研究的重點。

如前所述，該評估方法的前提條件是，頻譜重耕的4G 網絡基本使用原無線網絡的工參（少數超高、超近站點排除），且天線的增益基本相同。

該評估方法的基本思想：在同樣的地點，原2/3G 無線系統終端與基站天線接收端的路損（記為PL1）與4G 終端到相同站點的4G 基站天線接收端的路損（記為PL2）相同，即PL1=PL2。

PL1=2/3G 基站發射端的導頻功率-2/3G 終端收到的導頻功率

則在4G 終端接收端功率RSRP 為：

RSRP=RS 功率-PL2=RS 功率- PL1= RS 功率+ 2/3G 終端接收到的導頻功率- 2/3G 基站發射端的導頻功率

設：4G 網絡的覆蓋規劃要求RSRP ≥R1，即：RSRP= RS功率+ 2/3G 終端接收到的導頻功率-2/3G 基站發射端的導頻功率 ≥R1：

也即，2/3G 終端接收到的導頻功率≥R1-RS 功率+2/3G 基站發射端的導頻功率

這樣，就可以將對未來重耕后的4G 無線網覆蓋性能的評估這一問題，轉變為對已有的原2/3G無線網覆蓋性能的評估，而原CDMA 無線網的覆蓋性能可以通過已有的MR 系統，對大量現網用戶進行柵格化分析評估，且柵格的大小依據不同場景可個性化設定。

通過這種等價的評估手段，既能快速、低成本地提前得知“未來重耕頻譜后的4G 無線網絡覆蓋性能情況”，同時原2/3G系統MR數據是通過大量在網用戶所使用的終端上報的，真實準確，無需海量的拉網測試和CQT 測試，從而可以節省大量的人力物力，且幾乎不需要時間周期。

此外，利用原2/3G 系統MR 數據與渲染圖，還可以快速挖掘未來重耕的4G 無線網中可能存在的覆蓋盲區與弱覆蓋區域，從而結合地理環境實際情況，提前進行針對性規劃，快速給出提升4G 無線網覆蓋的解決方案。

3 基于MR 的頻譜重耕網絡評估方法應用

圖1為一個800M 頻譜重耕網絡的應用示例圖。現存CDMA 網絡占用800M 頻段，4G 網絡要在800M 上進行頻譜重耕，重耕過程中將利舊原CDMA 無線網的基站站址與天饋工參。

圖1 應用示例圖

C 網相關網絡參數設置：小區前向發射功率p1=20w，導頻功率占比為m=17.7%，則基站發射端導頻功率為：

Ec=10lg(p1*1000*m)dBm=10lg(20000*17.7%)=35.5dBm

式中：Rx為終端接收功率，Ec/Io為終端當前接收到的導頻信號的水平。則路損

4G 網絡相關參數設置：小區參考信號強度配置為RS=18.2 dBm，LTE 網絡終端接收到參考信號接收功率為RSRP。則路損PL2=18.2-RSRP。

根據PL1=PL2，可以得出RSRP=Rx+Ec/Io-17.3。

如果4G 網絡規劃的覆蓋要求為RSRP ≥-110 dBm，則得出

Ec/Io的取值建議為C 網的邊緣值，比如在邊緣覆蓋率為95%時的保守（較差）值。在圖2 的例子中，Ec/Io取為-6.7 dB，則Rx ≥-92.7+6.7=-86（dBm）。

這樣就將4G 網絡對RSRP＞=-110 dBm 的覆蓋要求轉化為評估已有C 網對Rx的要求，即Rx＞=-86 dBm 的覆蓋要求。

圖2取一個區域C 網的MR 數據，按照Rx＞=-86 dBm 來統計，覆蓋率為97.23%，滿足覆蓋率大于95%的要求。可以認為按照C 網已有站點利舊建設頻譜重耕4G 網絡，則4G 網絡的覆蓋情況即RSRP＞=-110 dBm 的比例約為97.2%左右，大于95%，滿足基本的覆蓋要求。

將圖2 中MR 顯示的現存網絡的弱覆蓋區進行位置定位，可以根據區域地理特點，提前進行4G 網絡覆蓋增強規劃，有針對性地提升網絡覆蓋效果。

圖2C 網MR 渲染圖

4 結束語

目前，運營商頻譜資源尤其是低頻段的頻譜資源越來越珍貴，同時隨著各種新興業務的興起和用戶對業務體驗和感知要求的提高，運營商對網絡廣域覆蓋和深度覆蓋的性能也提出了更高的要求。本研究提出一種基于現存承載2/3G 業務的CDMA 網絡的MR 大數據，分析評估重耕后的LTE 無線網絡覆蓋性能的新方法。采用本方法，運營商在網絡重耕的工程建設之前，就可以充分利用原CDMA 無線網MR 大數據，預先對重耕后的LTE 無線網覆蓋性能進行快速、低成本評估，并在評估基礎上對重耕建設方案進行修改、補充和完善，從而進一步提高網絡的廣域覆蓋和深度覆蓋水平，有效提升客戶業務感知。