网络结构优化概述
一、概述
网络结构分析优化是对GSM/LTE网络的规划与相关优化工作进行支撑,筛选与输出结构问题点,分析生成优化解决方案,确认和实施最终优化方案,并通过多维度对比性测试、关联指标对比、小区运行状态分析等方法对优化效果进行评估。
其工作目标是通过网络结构的整治优化有效减少网络中“四超”(超远站、超近站、超高站、超重叠覆盖站)小区比例,降低弱覆盖小区、重叠覆盖小区和过覆盖小区比例,保障网络的覆盖连续和网络质量的提升。
二、MR分析的必要性
三、问题筛选
根据MR数据、DT数据和投诉数据等筛选标准筛选出弱覆盖、重叠覆盖和过覆盖问题点。整理输出问题点跟踪表。问题汇总分类如下:
四、劣化小区优化
1. 弱覆盖小区优化
MR弱覆盖分析流程
2、MR弱覆盖问题分析
小区分级
为提升优化效率,需要对室分MR弱覆盖小区进行级别划分,级别可根据实际需求有选择性地基于MR弱覆盖率、物业类型、是否VIP站点等角度进行划分。例如,从解决小区个数的角度考虑,应将MR覆盖率较高的弱覆盖小区列为高优先级。反之,从提升全网覆盖率的角度考虑,应将MR覆盖率较低的弱覆盖小区列为高优先级。
故障定位与整改
根据弱覆盖天线点位,结合室分小区设计方案中的系统图推断故障器件的位置,有针对性地进行器件更换或维护。如果天线ANT15-1F、ANT16-1F存在输出故障,而天线ANT14-1F输出正常,则可推断功分器PS8-1F存在故障的可能性较大,重点对该器件进行排查整改。
MR-RSRP采样点分析
根据MRS中的48项MR_RSRP采样点分布初步推断弱覆盖类型。RSRP采样点分布比较均匀,表明局部用户RSRP较弱,其弱覆盖可能是某个支路故障、邻区漏配、室分泄漏、深度覆盖不足等原因引起;如RSRP采样点主要集中在弱覆盖区域,则表明大多数用户RSRP较弱,其弱覆盖可能是RRU故障、干路故障、合路器故障等引起。
弱覆盖楼层定位
根据室分小区设计方案中的系统图核查小区归属的RRU及小区对应的覆盖楼层。对弱覆盖小区所在的楼层进行快速遍历测试,以掌握弱覆盖所在区域。
弱覆盖天线点位定位
针对弱覆盖区域,根据室分小区设计方案中的安装图,在天线安装点位正下方进行CQT(Call Quality Test,呼叫质量拨打测试)测试,并与设计方案中的理论电平值作比对,判定该天线点位支路是否存在故障。
告警核查
从网管获取室分弱覆盖小区的小区激活状态、告警信息,对影响LTE室分小区覆盖的故障进行排障,以排除因小区故障告警而造成的弱覆盖。
互操作及外泄分析
利用LTE路测软件,现场对弱覆盖室分小区进行测试,根据测试情况判定小区的切换、重选及外泄是否正常,核查是否因互操作参数设置不当或信号外泄造成小区弱覆盖。若存在问题,则通过参数修改、天线移位等方式进行整改。
3、基站故障处理
站点按设计正常工作是优化的基础,站点软硬件故障,传输故障,部分天馈未能正常工作,均能导致现场实际覆盖出现异常,导致弱覆盖的产生。
故障处理:
1)、硬件故障处理:处理硬件故障,更换器件,如合路器、功分器等
2)传输故障处理
3)部分分布未能馈入LTE信号:LTE基站合入分布系统中,由于未能做到对分布系统足够了解,导致部分分布未能馈入LTE信号。
4)新旧合路存在冲突:部分室分建设的3G、WLAN与2G原分布采取层级末端合路,而LTE采取前端合路,多种合路方式产生冲突,导致弱覆盖现象产生。需更换合适的末端合路器
5)天线点位遭到破坏,不能正常工作,需现场修复。
4、参数核查
邻区漏定义:核查是否存在漏定义重要邻区关系,经纬度不正确导致的邻区错误
邻区参数错误:邻区参数配置错误,导致无法切换到更优小区
邻区参数不合理:邻区参数不合理,导致无法及时切换到更优小区,长时间处于弱覆盖场景:如对于异频策略A2+A4,A2设置不合理,有可能出现邻区信号远优于服务小区,但没有达到A2门限,UE在服务小区持续上报测量,长时间处于弱覆盖场景
重选参数不合理:
接入参数不合理:
5、互操作
互操作邻区:
对小区未配置GSM邻区、配置较少GSM邻区和小区配置的GSM邻区不合理小区进行邻区添加,主要表现为LTE室分小区未配置本身GSM邻区和缺少外部宏站GSM邻区,或者LTE室分站点经纬度错误导致GSM邻区配置错误,LTE宏站小区配置GSM邻区较少且不合理。定期对邻区进行核查,保证用户及时重选切换,避免用户长时间处于弱覆盖场景无法及时重选切换。
互操作参数:
对MR弱覆盖小区LTE-G重选门限进行核查,合理设置异系统重选门限,避免因切换重选设置较为苛刻,导致用户长时间处于弱覆盖场景下,对于此场景需要的合理设置互操作门限,避免用户处于弱覆盖下进行业务。
对小区选择、重选优先级、重选参数进行核查及调整,减少服务小区在信号较弱的情况下仍占用该小区进行业务。
6、功率核查
定期对小区功率进行核查,防止因小区功率异常导致弱覆盖。LTE参考信号功率值主要为15dB,其他因投诉、高速、过覆盖等特殊需求进行了不同设置。
TDS共模基站调整,注意功率共享;
调整共模站点增大3dB、非共模站点增大6dB,不足6dB则增至最大,不足3dB则不增加,同站点各小区无特殊需求,需保持一致,建议调PA/PB至-3/1;
市区网格内占用基站择情提升;
小区由于功率设置较小导致覆盖区域出现弱覆盖,对于该站建议功率进行调整,查看其覆盖情况,后续可通过调整天馈控制覆盖,不要轻易降低功率。
更换高功率RRU
对RRU型号、PA/PB、通道、功率配置,将能进行功率提升的小区进行功率提升;
注意:加大功率需考虑对周边小区所带来的干扰问题
7、天面问题-常见问题分类
8、天面问题-常用优化手段
下倾角调整:通过调整天线的机械或是电子倾角,使得天线的主瓣正对弱覆盖区域。该方法实施方便,是一种常用的优化弱覆盖的手段,但如果弱覆盖区域周边阻挡严重,则优化效果不是太明显。同时在调整过程中,注意机械下倾角不应超过10度。
方位角调整:通过调整天线的方位角,使得天线的主瓣正对弱覆盖区域。该方法实施方便,是一种常用的优化弱覆盖的手段,但如果弱覆盖区域周边阻挡严重,则优化效果不是太明显。同时在调整过程中,注意避免造成其它区域的弱覆盖问题及干扰问题。
天线高度调整:通过调整天线的相对高度来优化由于天线受到阻挡而形成弱覆盖的区域。由于该方案需要进行工程整改,实施较复杂,同时受馈线长度等的限制。
9、室分泄漏-成因
信号泄漏定义为:室内信号泄漏至室外10米处的参考信号强度≤-110dBm的采样点比例或低于室外主小区10dB的采样点比例≥95%。现场测试由室内向室外移动室内信号电平下降至-105dbm,对应距离是否超出10米范围,判断是否存在外泄。
对于低楼层,发生信号泄漏的主要是从大厅、地下室等处经窗户和出口处泄漏到室外,而这种泄漏会增加不必要的室内外切换,使网络服务质量下降。相对于高层而言,中低层的信号泄漏造成的影响较大。
主要有以下几种情况容易造成信号泄漏:
1.有源设备未经调试或调试不当,造成楼层信号过强;
2.特殊区域的天线安装不合理或电平过高,主要为楼宇大门口外墙体为玻璃结构,楼面狭长过道正对窗口等区域;
3.楼宇结构不同问题造成信号泄漏;
4.早期室内覆盖站点,由于设计天线口电平功率过高,造成楼宇整体信号偏强;
5.施工过程由于没有按照设计位置安装,造成信号分布不均。
10、室分外泄排查
要从根本上进行控制则必须在进行室内分布系统设计规划时就进行考虑,一方面要确定该建筑的实际建筑穿透损耗,另一方面对切换区进行合理规划设计,对室内天线位置和发射功率进行合理规划。
11、室分泄漏-优化手段
1、多天线,小功率。这个也是要求的设计原则,虽然增加了天线,但是减少了信号的穿越障碍物的损耗。增加天线后可以同时降低天线口功率,无论是对于覆盖效果还是控制信号泄露都是很好的方法。
2、采用定向天线。主要应该在出入口位置,但要注意的是室内用定向天线前后比都不是很好,后瓣的辐射功率可能比较强。这个需要细心对链路损耗和天线指标进行分析。
3、通过隔挡物来阻止天线信号泄漏。这个方法并不可取,只能作为非常手段。因为用隔挡物的话不能离天线距离太近,否则可能出现驻波比过大。如果条件允许,考虑选择特型天线,满足特定室内环境的需要。
4、增加衰减器,对信号也不太好,只是权宜之策。
5、功率调整,重选、切换参数优化
要从根本上进行控制则必须在进行室内分布系统设计规划时就进行考虑,一方面要确定该建筑的实际建筑穿透损耗,另一方面对切换区进行合理规划设计,对室内天线位置和发射功率进行合理规划。
12、深度覆盖-多频段组网
在一些密集城区,由于楼宇密集遮挡,且4G信号频段较高,衰减严重,存在较多的弱覆盖情况。
1.利用F+D双层网对深度覆盖的改善能力,令F频段资源向室内场景倾斜,解决MR弱覆盖,提升用户感知;相比于D频段,F频段带来的传播损耗减少在2.7-4.6dB之间
2.F1改F2:F2使用10M带宽,F1使用20M带宽,F1改F2能够带来3dB的信号增益。
居民楼、写字楼等建筑的门、窗、墙体均是信号传播路径,F频段和D频段的穿透损耗差异几乎为0。
F频段和D频段的深度覆盖差异主要体现在传播损耗。在终端位置可以直接看到天线的条件下,信号传播方式为直射方式,F频段和D频段的传播损耗差异为2.7dB。在完全无法看到天线的位置,传播方式为折射方式,传播损耗差异为4.6dB。
综上,F频段和D频段在室内场景的覆盖能力差异介于2.7dB和4.6dB,具体差值与终端相对基站天线的位置有关。
12、深度覆盖-新型设备提升LTE覆盖
依托现有的宏蜂窝、室内分布系统,灵活运用室外小区分布系统、微基站、微RRU、一体化RRU和Nanocell等多种解决方案提升LTE覆盖。
13、网络结构补点
推动网络结构补点站点建设,加强道路、村庄及居民区等深度覆盖,如站点协调困难或周期较长,城区可考虑通过小基站、路灯站、室分外打等项目建设,尽可能减少因站间距较大原因造成弱覆盖。
14、MR弱覆盖总结
弱覆盖优化提升:主要通过邻区数量核查,是否添加邻区数量较少不能及时切换重选导致弱覆盖;互操作参数核查是否由于设置过于苛刻,导致边缘用户长时间处于弱覆盖场景下;功率设置核查,是否由于设置功率过低导致弱覆盖。
边界小区优化:实际有效控制覆盖手段,天馈机械下倾角核查,针对弱覆盖小区机械下角较小,建议先进行机械下倾角调整控制覆盖。覆盖空洞LTE小区,根据实际需求提出建站需求解决弱覆盖小区。
深度覆盖提升:针对不同场景进行相应分析,村庄、居民区等人员密集区域通过增加室分、高层对打、路灯站等加强提升深度覆盖。
分场景优化:对于话务分散,覆盖要求高,比如农村建议使用RS POWER Boosting,载波切割(20M改10M),双流合并,大功率RRU,16T16R天线等手段加强覆盖。
2. 高重叠覆盖小区优化
1、MR重叠覆盖概述
MR重叠覆盖度(小区级主小区与3个或以上邻小区电平差小于6db的采样点占总采样点比例)是LTE用户感知是否良好的一项重要指标,也是网络优化中重点关注指标。分析MR重叠覆盖问题及原因对于优化LTE网络结构,提升用户感知具有重要意义。
通过大量路测数据分析发现,重叠覆盖对下载速率影响较大:每增加1个重叠小区,下载速率恶化20-40%左右。在同样的重叠情况下,主小区功率要超过邻区10-12dB以上才会避免影响。
2、MR重叠覆盖原因分析
站址结构方面:网络中的超高站、超远及超近等不合理站址的存在是重叠覆盖的重要原因之一,站高或天线挂高高容易覆盖过远对周边站点产生干扰;站点过近或过远容易出现主服小区不明显,多个信号叠加。实际网络中的天线挂高、站间距、角度以及站址分布很难达到理想网络结构要求。
无线环境方面:无线环境方面,常见的有弱信号、信号覆盖过远、主服不明显等情况。如:在一些弱覆盖区域,由于多个低电平或弱信号的叠加,从而导致出现重叠覆盖;对于一些高站站点,由于是建在高层建筑物上,往往周边无遮挡物,信号覆盖过远,容易对周边站点产生干扰,从而导致出现重叠覆盖;对于某一片区域内,服务小区和邻区的接收电平相差不大,由于网络频率复用的原因,往往无明显的主服信号,多个相近信号叠加导致出现重叠覆盖情况。
天馈设置方面:天馈中的方位角、下倾角设置也是影响重叠覆盖的重要原因之一,小区间夹角的过大或过小、下倾角设置的不合理都会引起信号叠加干扰。在理想网络结构下,TD-LTE天线方位角尽可能120°三等分,同站两扇区夹角不小于90°,不大于180°;天线主瓣方向无明显阻挡,也不要与街道的走向平行;天线下倾角不宜设置过小,需要结合站高、站间距、周边地理环境综合考虑,且机械下倾角设置不超过大,防止天线方向图形状发生畸变。
3、重叠覆盖优化流程
1、通过路测数据分析,在RSRP值为-100~-105dBm左右的区域内,若同时出现多个电平相近的信号,没有一个强信号时则可判断为弱信号;对此情况可通过天馈调整、新增站点等方法处理。
2、在路测数据或扫频数据分析中,若某一覆盖区域内,UE使用很远距离小区的信号,而附近位置的小区信号没有使用,并且该远距离小区的信号很强且能够成为主服小区的情况则判断为该小区覆盖过远;对此情况可通过天馈调整控制其覆盖范围。
3、在路测数据分析中,若某一覆盖区域内,收到多个小区(大于等于3个小区)信号,且信号强度差别不大(6dB内),无连续的主导信号则判断为主服不明显;对此情况可通过天馈调整突出一个强信号的主导小区,减少多余的无用小区。
4、结合谷歌地图和查看站点复勘报告,若地图上呈现两个或多个小区直线距离为100米左右的,且小区间电平相近的情况则可判断为站点过近,容易出现小区间干扰;若直线距离为600米以上的,且小区间电平较差的情况则可判断为站点过远,容易出现因站点稀疏而弱信号。以上两种情况可通过天馈调整或站点搬迁方法来处理。
5、高站站点是指站高超过40米及以上的站点,这些站点一般建设在高楼大厦上,控制不好时容易出现越区覆盖,对周边站点产生干扰。此情况可通过天馈调整或降低挂高来控制其覆盖范围。
6、在日常维护中,我们常会遇到一些站点的方位角因为安装施工不当或是调整过度,使得同站扇区间夹角过小或过大,夹角过小容易同频干扰、信号重叠;夹角过大则会出现弱覆盖或覆盖空洞。此情况可通过结合无线环境,对方位角合理调整来处理。
4、MR重叠覆盖优化手段
重叠覆盖优化思路之一是突出主覆盖小区信号强度,降低相邻小区干扰信号电平。主要优化手段包括:
天线调整-方位角、下倾角调整:
下图为机械下倾与电子下倾波瓣随倾角变化图,可以看出过大机械下倾容易导致波瓣变形,市区尽量采用机械+电子进行调整。
根据天线倾角理论计算(无阻挡情况下):天线高度、天线下倾角与覆盖距离客餐开关系如下,具体结合实际现场周边无线环境综合考虑进行调整。
站点整改或搬迁
在日常维护中,我们会经常遇到一些体积小的美化方柱或美化水桶由于自身的空间限制,使得天线可调范围不足,导致难以进行方案实施。一般这样的情况下,建议进行整改。对于无法整改的,可结合周边环境,将站点搬迁至更好的位置。
小区功率调整
由于天馈调整和站点整改都无法实施时,特别对高站点来说,在不影响覆盖率情况下,合理调整参考功率,控制覆盖范围。
频率调整
频点调整会动摇之前的优化成果,在不影响或影响很小的情况下采用,注意小区频点改变后的切换及重选优化。
5、重叠覆盖-两维三步法优化
两维分析
LTE网络结构问题主要体现在MR过覆盖、重叠覆盖两个方面,我们也从这两个维度对结构问题进行评估、分析。
过覆盖:若某小区为过覆盖小区(与主小区电平差在6dBm以内的样本点占比大于3%),必然是作为邻区影响8个以上周边的小区。通过分析过覆盖影响小区情况,本站过远覆盖、邻小区追上、站址超高、超近等原因。
重叠覆盖:MR数据结合TA信息进行重叠覆盖区域定位,栅格化呈现。结合周边过覆盖影响小区情况,点面结合,多点联动。
三步优化
LTE网络结构优化三步走:规划评估、道路优化、MR优化。
规划评估:对区域内站址规划情况进行评估,一是梳理四超站址,MR结构问题风险点,通过天馈整改、共享友商站址等手段进行优化。二是优化PCI,重点优化存在MOD3干扰的重叠覆盖区域,提升网络质量。三是梳理站点邻区关系,核查邻区漏配、垃圾邻区等问题,调整切换序列,优化网络结构。
道路优化:进行道路拉网扫频测试,结合邻区数据、MR数据,梳理重叠覆盖问题路段,分析原因,进行道路的重叠覆盖优化。
3. 过覆盖小区优化
1、过覆盖
过覆盖一般是指某些基站的覆盖区域超过了规划的范围,在其他基站的覆盖区域内形成不连续的强覆盖区域。比如,某些大大超过周围建筑物平均高度的站点,发射信号沿丘陵地形或道路可以传播很远,在其他基站的覆盖区域内形成了主导覆盖,产生的“岛”的现象。
当呼叫接入到远离某基站而仍由该基站服务的“岛”形区域上,并且在小区切换参数设置中,“岛”周围的小区没有设置为该小区的邻近小区,则一旦当移动台离开该“岛”时,就会立即发生掉话。而且即便是配置了邻区,由于“岛”的区域过小,也会容易造成切换不及时而掉话。
2、过覆盖原因分析
站址结构方面
网络中的超高站、超近站等不合理站址的存在是过覆盖的重要原因之一,站高或天线挂高高容易覆盖过远对周边站点产生干扰;站点过近使得天馈的覆盖范围难以控制,出现越区覆盖或主服小区不明显。实际网络中的天线挂高、站间距、角度以及站址分布很难达到理想网络结构要求。
无线环境方面
无线环境方面,常见的有弱信号、信号覆盖过远、主服不明显等情况。如:在一些弱覆盖区域,出现越区问题,这一类主要是当做弱覆盖处理;对于一些高站站点,由于是建在高层建筑物上,往往周边无遮挡物,信号覆盖过远,容易对周边站点产生干扰,从而导致出现过覆盖以及重叠覆盖。
天馈设置方面
天馈中的方位角、下倾角设置也是影响过覆盖的重要原因之一,小区下倾角设置的过小,会导致小区覆盖距离增加,导致过覆盖。方位角设置不合理也会导致过覆盖,如沿着道路,河流覆盖。
3、越区覆盖的优化流程