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1、基于MR的网络质量和结构分析方法2012年4月介绍提纲课题背景1为什么要引入网络结构的概念2MR概述3 3基于MR的网络结构分析方法课题背景影响无线网络质量的两大因素网络结构包含覆盖、容量、参数等相互影响、相互制约的多个维度，无线网络结构合理是指某区域内小区集的覆盖范围、载波配置等与可用的频率资源相适应，小区之间的相关性适度，没有造成排频困难导致的同邻频干扰现象，它从根本上决定了网络质量的好坏问题：网络结构是否合理尚无量化的评估标准，网络结构优化还处于单个站点、单一维度的阶段，缺乏区域性系统性优化的指导原则，评估的科学性与优化的准确性有待提高频率规划问题是寻求当前网络结构下排频最优解的数学问题
2、目前已有多种比较成熟的频率规划软件，区别仅在于软件的运算效率以及方案趋近最优解的程度。无线网络质量 = 频率配置 网络结构 其他因素外部干扰因素：来自其他运营商、私装直放站等硬件设备因素：有源设备三阶互调、设备老化、故障等影响面较小，逐个站点排查。课题背景无线网络结构的量化评估p无线网络结构量化评估的重要性p在GSM网络发展的成熟期，高话务密度和高频率复用两大瓶颈日益凸显，亟需一种量化的网络结构评估标准，指导网优工作有序、高效的开展。p如何找到一种合理的数据源来构建现网的网络结构模型？即能体现小区覆盖，又能体现话务量，并且能够反映话务分布？p路测/扫频数据：只能反映道路上的情况，不符合实际话务
3、分布p 测量报告：包含海量信息，经过统计能够反映真实的小区覆盖、小区间相互关系、话务分布等信息利用 测量报告建立现网网络结构模型，引入无线网络结构健康度的概念，量化网络结构评估标准，实现区域网络结构健康等级划分，为网优人员日常网络优化、规划网络发展方向提供明确的数据依据和指导原则！介绍提纲课题背景1MR简述MR采集流程MR测量数据MR优化分析内容2MR概述3 3基于MR的网络结构分析方法MR简述n下 行 测 量 信 息 由 终 端 测 量 采 集 ， 通 过 Um口 的Measurement Report信令上报给网络；n上行测量信息由网络侧BTS（基站收发信台）测量采集；nBTS汇总上下行测
4、量信息后通过MR上报给BSC，由BSC处理并监控用户的无线情况，在必要时通过切换来维持较好的通话服务。n测量报告内容n上行测量报告： 上行的电平强度、质量，BTS当前的发射功率，DTX使用状况，TA值等n下行测量报告：服务小区的电平强度、质量， 当前的发射功率，DTX使用状况，最强的六个邻区的信号强度和BSIC等测量报告MR（Measurement Report），主要包含上行测量信息及下行测量信息MR采集流程 BA LIST的创建及开启或虚拟邻区的添加BA LIST（BCCH Allocation List）是MS可以测量的BCCH频点列表，一个小区最多可以定义32个测量频点。测量频点的作用
5、是为了计算邻小区的电平强度，通过统计来完成正常的小区重选（IDLE模式）和切换（ACTIVE模式）过程。 测量的创建及开启u基于BA LIST的邻区测量占用系统负荷较多，在开启测量前需检查相关设备的负荷，测量开启后需关注BSC的实时负荷情况，保证在安全负荷之内；u添加完BA LIST后再开启相关测量，避免因BA LIST变动导致统计指标不完整。 测量的采集及数据处理u从OMC上提取原始数据并处理为可识别格式；u整理处理后的文件，将文件整理成软件需要的输入格式。123MR测量数据字段名称CELLNCELLNBR_LEV_CLASS1NBR_LEV_CLASS2NBR_LEV_CLASS3SVR_
6、NUMSVR_LEV NBR_LEV说明必选，服务小区标识必选，邻小区标识必选，服务小区-邻小区电平差值在CLASS1的测量报告次数（LevD=-6db）必选，服务小区-邻小区电平差值在CLASS2的测量报告次数（-6db=LevD12db）必选，服务小区-邻小区电平差值 在 CLASS3的测 量 报 告 次 数(12db-12dB的样本点数之和与服务小区MR测量到的所有n个相邻小区的样本点总数的比值。算法说明通过MR测量报告数据进行计算： 邻区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差12dB的样本点数 服务小区s的MR测量到的所有n个相邻小区的样本点总数则小区重叠覆盖度=城市0,1) 1,
7、2) 2,3) 3,4) 4,5) 5,6) 6,+) 高重叠覆盖度小区占比城市H 1272 3178 3575 722341038.74%表征含义反映区域内某小区覆盖范围内平均存在多少个强覆盖信号，过度的重叠覆盖会带来网络底噪的抬升，是优化需要关注的内容。如下城市H高重叠覆盖度小区占比8.74%，说明该城区存在8.74%的小区覆盖范围内存在3个以上的强覆盖信号。小区重叠覆盖度城市城市主小区主小区重叠覆盖度重叠覆盖度符合条件的采符合条件的采样点数点数城市H460-00-22116-9266.2749城市H460-00-22116-229636.2443城市H460-00-22136-56926
8、.0239城市H460-00-22189-35805.5228城市H460-00-22136-56915.4749城市H460-00-22191-243215.3543城市H460-00-22191-243225.3246城市H460-00-22122-44115.2841城市H460-00-22190-243615.2531城市H460-00-22136-158025.1437城市H460-00-22038-268825.139城市H460-00-21770-105115.1138城市H460-00-22114-5915.0534城市H460-00-22038-164434.9719城市H4
9、60-00-21770-241314.8840城市H460-00-22118-113124.8430城市H460-00-22028-239814.8219城市H460-00-22038-268734.737城市H460-00-22114-113514.6726城市H460-00-22045-181124.5322城市H的高重叠覆盖度TOP20小区：过覆盖影响小区数算法说明计算小区的过覆盖系数 ，以及过覆盖影响的小区数过覆盖主要表现为小区导频信号过强，覆盖区域超过了规划的范围，在其他小区的覆盖区域内形成不连续的主导区域，容易造成信令拥塞及干扰带来的掉话和T频繁切换。关联邻小区：主小区的测量样本数
10、在邻小区的MR测量报告中占比超过一定比例（3%），即认为该邻小区是主小区的关联邻小区；：网络调节系数，对于密集区域的网络，取值较大，建议为。过覆盖影响小区数过覆盖影响小区数：距离限制条件外的小区个数。距离限制条件：理想覆盖距离*理想覆盖距离校正系数k，限制距离为0；理想覆盖距离：根据小区相对位置，把目标小区天线主瓣方向150度范围内，关联邻小区归到基站，主小区到最近的上述3个基站距离的均值作为目标小区的理想覆盖距离。全向站取360度。表征含义过覆盖影响小区数反映了主小区潜在影响其它小区的数量，影响的数量越多，说明可能受干扰的小区的越多，需要进行结构优化的可能性就越大。过覆盖影响小区数过覆盖小区
11、TOPN小区：城市目标小区过覆盖影响小区数城市H460-00-21774-1300328城市H460-00-21775-511127城市H460-00-22040-166127城市H460-00-22115-112327城市H460-00-21774-1329126城市H460-00-22038-1334326城市H460-00-22040-1215626城市H460-00-22040-166326城市H460-00-21771-1253625城市H460-00-21771-1379825城市H460-00-21774-494325城市H460-00-22038-478125城市H460-00
12、-22047-1317225城市H460-00-22191-66125城市H460-00-21762-106224城市H460-00-21764-204624城市H460-00-21770-1121224城市H460-00-21772-1250324城市H460-00-21774-1332224城市H460-00-21884-1310224小区方位角核查基本思路：通过计算主小区与邻区间的相关性进行方位角判决，通常情况下主小区与正对方向的邻区间的相关性较大，与反向邻区间的相关性较小。主小区与邻区相关性算法：主小区a与邻区b之间的相关性指MS在占用a小区时上报的邻区b的测量样本数与a小区间的测量样
13、本数的比值。主小区名主小区LAC-CI邻小区名邻小区LAC-CI相关性JYYinZhuang_120914_30231HuaYuanDJD_320914_316330.01JYYinZhuang_120914_30231GuoChangBei_220914_354620.01JYYinZhuang_120914_30231LXSChuangYeYuan_120914_325210.02JYYinZhuang_120914_30231JingYeSi_320914_344230.03JYYinZhuang_120914_30231XiaoFangDui_420914_98370.03JYYinZ
14、huang_120914_30231YinJiaZhuang_120914_307510.04JYYinZhuang_120914_30231NanYuan_320914_82520.05JYYinZhuang_120914_30231NanYuan_220914_82510.06JYYinZhuang_120914_30231JYZhuangShiCheng_220914_307320.07JYYinZhuang_120914_30231LXSChuangYeYuan_220914_325220.12JYYinZhuang_120914_30231TaiYu_320914_82200.2JY
15、YinZhuang_120914_30231TaiYu_120914_82180.39JYYinZhuang_120914_30231HengShengJiXie_120914_354710.53小区方位角核查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。小区方位角核查虚拟方
16、位角根据周围邻区相关性信息，加权平均所有邻区的精度和纬度，得到一个虚拟经纬度，从真实经纬度到虚拟经纬度的方向角为虚拟方向角。虚拟经度=（邻区1的经度*相关性1+邻区2的经度*相关性2+邻区3的经度*相关性3.+）/(相关性1+相关性2+相关性3+)虚拟纬度=（邻区1的纬度*相关性1+邻区2的纬度*相关性2+邻区3的纬度*相关性3.+）/(相关性1+相关性2+相关性3+)其中相关性N是主小区和邻区N的相关性。虚拟方向角：主小区的经纬度到虚拟经纬度的向量角。若虚拟方向角和小区实际方向角的差值超过60，则认为小区方位角存在偏差。小区方位角核查算法应用根据XX地区计算结果，选择小区方位角偏差系数最大的
17、3个小区进行现场勘察。下表为3个小区相关数据：小区中文名 主覆盖邻区相关性 旁背瓣邻区相关性 方位角偏差系数HuaYuanDJD_3 0.01 0.16 27.48 SiZhong_4 0.01 0.14 19.86 JYYinZhuang_1 0.02 0.29 12.17 uJYYinZhuang_1小区方位角偏差系数，根据JYYinZhuang_1小区与其邻区的相关性可以大致计算出该小区的实际天线方位角。下表为该小区与其邻区的相关性，从中可以看出与该小区相关性最大的几个小区为HengShengJiXie_1、TaiYu_1、TaiYu_3及LXSChuangYeYuan_2小区。小区方位
18、角核查算法应用结合地图可以发现与JYYinZhuang_1小区相关性最强的邻区均分布在其120度方向，但实际数据库中小区方位角为0度。通过现场DT测试发现在120度方位该小区电平强度为-65dbm左右，而0度方位的电平却较低，距离基站300米左右时已经处于-94dm以下。现场勘查JYYinZhuang_1小区接在2小区的天线上，1小区的天线空挂邻区核查p基本思路据邻区MR测量报告，计算每个小区对间的相关性，根据设定的门限，分析一个小区冗余或漏配邻区的个数。冗余邻区：主小区和邻小区（已经配了邻区关系）的相关性小于0.5%，认为是冗余邻区；漏配邻区：-主小区和邻小区（没有邻区关系）的相关性大于5%
19、，认为漏配邻区关系。-进行冗余邻区的删除操作时，可综合日常话统中的切换统计进行分析；-在利用MR进行漏配邻区分析时，建议全网开启虚拟邻区测量。过多的邻区设置会增加终端测量时长，影响切换判决，极端条件下将导致掉话；现网已存在部分小区邻区个数达到32个，且随着四网协同的不断发展，将会出现必要邻区无法添加的现象最大连通簇（CLIQUE）服务小区A被测小区B被测小区C在这个重叠范围内， 测到服务小区A的信号强度（RxcellA）与邻小区B的信号强度（RxcellB）满足：RxcellA-RxcellB9dB(同频保护比)此时认为B与A的相关性较大，如果使用同频将会造成干扰在这个重叠范围内认为如果使用同
20、频，C将对A造成干扰。该范围相对于BA间的重叠面积较小，意味着CA之间的相关性也比较小通过统计NCS数据，可以得到任意两两小区之间的限制关系，并且与实际的话务分布情况一致。p原理p 在通话时每480ms上报测量报告，包括当前六强邻区主频的下行信号强度、服务小区的上下行信号强度等内容。NCS（ Neighbouring Cell Support ）功能可以记录一段时间内的海量测量报告，分析本小区与邻小区的信号差值，并按照不同的门限值统计报告次数，从而得出小区间的干扰限制关系。最大连通簇（CLIQUE）p小区间干扰概率-设置NCS门限值为9dB（同频干扰保护比），则根据NCS统计结果可计算服务小区
21、 i 和被测小区 j 间的同频干扰概率：-其中NoReportsFreq为测量时间内服务小区 i 测得总的报告数；NoReportsRelSS为测量时间内被测小区 j 的信号强度与服务小区 i 的信号强度之差在9dB以内的次数-表征含义：服务小区 i 的话务有Coij的概率受到被测小区 j 的影响，当小区 i 和 j 配置同频时，该部分话务将受到同频干扰而成为质差话务。因此，只要Coij不为0，小区 i 和 j 之间就存在频率限制关系，Coij越大，i 和 j 之间的相互影响越大。服务小区被测小区测量报告总数(NoReportsFreq)信号强度差在9dB内的测量报告数(NoReportsRe
22、lSS)小区间干扰系数(Co)CELL iCELL a1568802543816.2% CELL iCELL b1568804889031.2% CELL i156880CELL iCELL j15688058903.8% 最大连通簇（CLIQUE）p最大连通簇根据深圳的经验，Coij 2%的小区限制关系对参与本步骤的计算。定义一个连通簇，簇中任何两两小区间都有限制关系，并用连线表示，定义一个最大连通簇，一个小区所在多个连通簇中，有一个连通簇中所有小区载波数之和最大，该簇称为最大连通簇（CLIQUE）。CLIQUE内部的载波不能使用同邻频，如果频率资源能够满足一个小区所在的最大连通簇，那一定能
23、够满足包含该小区的所有连通簇，因此，在频率优化中实际上只需关注小区所在的最大连通簇。例：如左图，包含“中心小区1”的连通簇有：(中心小区1、小区E、小区D)；(中心小区1、小区D、小区C)；(中心小区1、小区C、小区A)；(中心小区1、小区A、小区B)；(中心小区1、小区B、小区E)；(中心小区1、小区A、小区E)；(中心小区1、小区A、小区E、小区B)。假定每个小区的载波数相同，这样包含“中心小区1”的最大连通簇就是：(中心小区1、小区A、小区E、小区B)。最大连通簇（CLIQUE）pCLIQUE内载波总数与网络质量密切相关CLIQUE内部的载波不能使用同邻频，但当CLIQUE内的载波数过高
24、时，频率配置将不可避免的出现复用，造成网内干扰，引起网络质量下降。统计深圳全网900M小区的CLIQUE数据，随着CLIQUE内载波总数的增加，CLIQUE内同邻频数呈上升趋势，当CLIQUE载波数小于60时，簇中同邻频数保持在5个以下，网络质量相对稳定；当CLIQUE载波数大于60时，簇中同邻频数急剧增加，严重影响网络质量。质量保持相对稳定质量保持相对稳定质量受到较大影响质量受到较大影响最大连通簇（CLIQUE）pCLIQUE干扰系数定义CLIQUE干扰系数为其中 为CLIQUE内载波总数；N 为干扰载波门限常数，以深圳900M网络为例，N 取60； 为CLIQUE内所有小区对间干扰概率的平
25、均值；当CLIQUE内载波总数小于N 时， CLIQUE干扰系数取0。表征含义：CLIQUE中超过干扰载波门限的载波会造成不可避免的同邻频干扰，每个超限载波受干扰的程度约等于CLIQUE内小区间限制关系的平均水平， CLIQUE 内产生的总干扰即为两者的乘积。CLIQUE干扰系数越大，就说明该小区簇的网络结构越不合理，需要优化。容量优化：向周边小区均衡话务，减少簇中的载波数覆盖优化：打断过覆盖小区限制关系，减少簇中小区数最大连通簇（CLIQUE）p区域性网络结构健康度定义区域性网络结构健康度为其中 为CLIQUE内平均每载波承载的话务量； 为区域内话务总量表征含义：对区域内网络结构不合理导致的
26、干扰话务求和，并计算其占到区域话务总量的比例，通过归一化，得到该区域网络结构“健康程度”。 A A区区 B B区区 CC区区 D D区区 X X区区 Y Y区区 Z Z区区80%81%87%92%84%88%98%94%参评区域参评区域健康度偏低，说明区域网络结构合理度整体偏低，由于覆盖、容量导致的同邻频干扰限制过多，应该首先启动网络结构的专题优化健康度较高，说明区域内网络结构合理，同邻频干扰限制导致的质差话务少，网络还有较大的扩容空间最大连通簇（CLIQUE）算法应用p网络结构健康度与网络质量的关系(Coij2%)p采用 测量报告中的下行信号质量（Rxquality）来衡量网络质量。在不考虑
27、网外其他干扰因素的情况下，它主要由网络结构和频率配置共同决定，在认为频率配置合理度已达到最优的条件下，大量数据统计表明网络结构健康度与网络下行话音质量之间存在较强的正相关性。*注：由于室内站环境相对封闭，对周边站点影响较少，计算clique时仅考虑了室外大站最大连通簇（CLIQUE）算法应用p网络结构健康度与网络质量的关系(Coij1%)*注：室外大站(Coij1%)；从拟合结果看，规律性不如(Coij2%)，健康度在站点相对密集的片区与站点相对稀疏片区之间存在一个跃变站点相站点相对密集密集站点相站点相对稀疏稀疏最大连通簇（CLIQUE）算法应用小区归属的簇数，归属的簇数越多，该小区潜在受影响越大归属于不同簇内的小区的干扰系数相加，干扰系数越大，该小区潜在受影响越大备注：图示为载波数超过60的簇按小区进行渲染
