LTE越區(qū)覆蓋問(wèn)題自動(dòng)定位方法研究與實(shí)踐

謝卓罡，周笑笑，李秋艷，廖雨明

【摘 ?要】為了實(shí)現(xiàn)越區(qū)覆蓋問(wèn)題的高效自動(dòng)定位，提出了基于覆蓋數(shù)據(jù)的LTE越區(qū)覆蓋問(wèn)題自動(dòng)定位方法。該方法通過(guò)空間數(shù)據(jù)函數(shù)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)快速批量自動(dòng)化判斷小區(qū)是否存在越區(qū)覆蓋問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)相關(guān)天線參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整后發(fā)現(xiàn)，大部分小區(qū)性能都得到明顯提升，優(yōu)化結(jié)果顯示：通過(guò)該方法定位的問(wèn)題小區(qū)準(zhǔn)確度達(dá)95%以上，而且發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的耗時(shí)由數(shù)小時(shí)縮短到幾分鐘之內(nèi)。

【關(guān)鍵詞】越區(qū)覆蓋;AGPS MR數(shù)據(jù);自動(dòng)定位

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2019.12.014 ? ? ?中圖分類號(hào)：TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-1010（2019）12-0074-05

引用格式：謝卓罡，周笑笑，李秋艷，等. LTE越區(qū)覆蓋問(wèn)題自動(dòng)定位方法研究與實(shí)踐[J]. 移動(dòng)通信， 2019，43（12）： 74-78.

Research and Practice of Automatic Detecting Solution of LTE Cross-Coverage

XIE Zhuogang， ZHOU Xiaoxiao， LI Qiuyan， LIAO Yuming

（Guangdong Wireless Network Optimization Center of China Telecom Co.， Ltd.， Guangzhou 510000， China）

[Abstract]?In order to achieve an efficient detection of LTE overshooting cells， a new solution is provided in this paper which is based on cell coverage data and multiple spatial database functions. Significant KPI improvement are confirmed in most of the cells after on-site tuning. The optimization results show that the detection accuracy using the proposed solution is over 95%， and the time required is reduced from couple hours to few minutes.

[Key words]cross-coverage; AGPS MR data; automatic detection

0 ? 引言

無(wú)線覆蓋精確度是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)作的根本。隨著4G用戶數(shù)量及套餐所包含的流量的增多，LTE網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷越來(lái)越大，為了解決高負(fù)荷問(wèn)題，各大運(yùn)營(yíng)商新建了很多小區(qū)，小區(qū)的增多，不可避免地導(dǎo)致了覆蓋類問(wèn)題。

對(duì)LTE FDD網(wǎng)絡(luò)而言，同頻組網(wǎng)、多設(shè)備廠家混合共同建設(shè)等容易導(dǎo)致鄰區(qū)同頻干擾，這將影響LTE網(wǎng)絡(luò)性能及用戶的使用體驗(yàn)[1]。為減少這類問(wèn)題的發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一項(xiàng)重要工作就是減少越區(qū)覆蓋。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是通過(guò)分析路測(cè)數(shù)據(jù)、KPI指標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合小區(qū)工參表、站間距等信息，人工定位無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)越區(qū)覆蓋問(wèn)題，該方法在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的定位壓力不斷增大的情況下，效率越來(lái)越低。本文基于AGPS MR數(shù)據(jù)，通過(guò)空間數(shù)據(jù)函數(shù)計(jì)算，快速批量自動(dòng)地判斷小區(qū)是否存在越區(qū)覆蓋問(wèn)題。

1 ? 越區(qū)覆蓋的影響

通常認(rèn)為當(dāng)一個(gè)小區(qū)的信號(hào)出現(xiàn)在其周圍第一圈鄰區(qū)以外的區(qū)域，并且能夠成為主服務(wù)小區(qū)，或其信號(hào)與主服務(wù)小區(qū)電平差值在6 dB之內(nèi)，則判斷該小區(qū)存在越區(qū)覆蓋問(wèn)題（主要參考的指標(biāo)為RSRP：小區(qū)下行公共參考信號(hào)在測(cè)量帶寬內(nèi)功率的線性值，典型值-75 dBm～-110 dBm）[1]。越區(qū)覆蓋容易對(duì)過(guò)覆蓋區(qū)域其他小區(qū)信號(hào)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致信道質(zhì)量差、用戶掉話、下載速率低、切換頻繁等無(wú)線問(wèn)題，影響用戶使用感知。

1.1 ?越區(qū)覆蓋的原因

（1）天線下傾角設(shè)置過(guò)小;

（2）天線方位角設(shè)置不當(dāng);

（3）基站功率設(shè)置過(guò)大;

（4）天線掛高過(guò)高。

1.2 ?傳統(tǒng)越區(qū)覆蓋問(wèn)題定位方法

傳統(tǒng)定位一般依賴路測(cè)數(shù)據(jù)或借助AGPS來(lái)判斷小區(qū)覆蓋范圍是否超越周圍第一層或第二層小區(qū)。然而業(yè)界對(duì)于如何定義“一層”小區(qū)，則沒(méi)有一個(gè)明確的規(guī)定，常用的做法包括將小區(qū)周邊360°按4方向或8方向等分，再按距離統(tǒng)計(jì)方位角所在方向的小區(qū)數(shù)量[3]。但此類統(tǒng)計(jì)未能準(zhǔn)確考慮站間距差異、宏站及室分小區(qū)差異、臺(tái)賬經(jīng)緯度誤差、方位角誤差等的影響，因此在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中很少被應(yīng)用。

2 ? 越區(qū)小區(qū)定位創(chuàng)新方案

本文通過(guò)對(duì)AGPS MR數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在大大縮減數(shù)據(jù)處理時(shí)間與降低數(shù)據(jù)處理難度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了越區(qū)小區(qū)的自動(dòng)定位。

2.1 ?數(shù)據(jù)來(lái)源及算法思路

（1）將全省面積按20 m×20 m劃分柵格，對(duì)于每個(gè)柵格，以其中心經(jīng)緯度或左下角經(jīng)緯度作為標(biāo)記。

（2）統(tǒng)計(jì)全省7天（以上）的帶經(jīng)緯度MR數(shù)據(jù)，根據(jù)每條記錄中的經(jīng)緯度，算出其歸屬的柵格編號(hào)，將該記錄中的服務(wù)小區(qū)信息計(jì)入該柵格上，表示該小區(qū)的信號(hào)到達(dá)了該柵格。

（3）針對(duì)每個(gè)小區(qū)，將其作為服務(wù)小區(qū)時(shí)信號(hào)出現(xiàn)過(guò)的柵格以DBScan聚類算法[5-6]自動(dòng)連片。具體算法概述如下：

1）將簇定義為密度相連的柵格的最大集合，能夠把具有足夠高密度的區(qū)域劃分為簇，并可在噪聲空間數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)任意形狀的聚類。

2）通過(guò)掃描半徑（eps）和最小包含點(diǎn)數(shù)（minPts），任選一個(gè)未被訪問(wèn)（unvisited）的點(diǎn)，找出與其距離在eps之內(nèi)（包括eps）的所有附近點(diǎn)。

3）提取簇包含柵格的各個(gè)頂點(diǎn)，根據(jù)多邊形算法識(shí)別連片區(qū)域的輪廓，進(jìn)而得到每個(gè)小區(qū)的實(shí)際覆蓋范圍[5-6]。

（4）利用所有小區(qū)覆蓋數(shù)據(jù)生成地理化圖層[7]，并將圖層導(dǎo)入空間數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)空間數(shù)據(jù)函數(shù)計(jì)算[8]。

1）小區(qū)覆蓋范圍之間是否有重疊、觸碰或者（被）包含等關(guān)系，具體空間函數(shù)包括st_cover、st_touch、st_intesects等;

2）小區(qū)覆蓋范圍之間的最近距離;

3）每個(gè)小區(qū)的覆蓋面積;

4）小區(qū)覆蓋范圍之間的重疊面積。

2.2 ?篩選越區(qū)覆蓋小區(qū)

由于廣東省內(nèi)各地市區(qū)域大小和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況各不相同，例如深圳、廣州、東莞、佛山主要為密集城區(qū)，有很多城中村，因此站間距比較短，整體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為800M打底，1.8G主覆蓋，2.1G作為熱點(diǎn)吸收。而像潮州、汕頭、河源等地市，主要為農(nóng)村或郊區(qū)，因此站間距比較大，很多地方以800M覆蓋為主，1.8G和2.1G兩個(gè)頻點(diǎn)不一定同時(shí)存在。

因此，針對(duì)不同類型的地市，需要設(shè)置不同的判斷門限，門限可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行調(diào)整。以下為廣東電信越區(qū)覆蓋篩選條件：

（1）主服務(wù)小區(qū)覆蓋面積>100 000 m2，與主服務(wù)小區(qū)覆蓋有重疊的“相鄰小區(qū)”覆蓋面積>30 000 m2（用于排除室分小區(qū)的影響）。

（2）主服務(wù)小區(qū)鄰區(qū)列表中“相鄰小區(qū)”數(shù)量>N個(gè)（不含800M頻點(diǎn)的鄰區(qū)）。對(duì)于大地市，N=100;對(duì)于小地市，N=50。

滿足以上條件的小區(qū)，即自動(dòng)定位為越區(qū)覆蓋問(wèn)題小區(qū)。圖1及圖2所示為深圳某過(guò)覆蓋小區(qū)自身覆蓋范圍及其“相鄰小區(qū)”重疊情況。

2.3 ?實(shí)際案例

按照以上創(chuàng)新方案對(duì)河源地市進(jìn)行越區(qū)覆蓋定位優(yōu)化：對(duì)河源4 581個(gè)小區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，滿足越區(qū)覆蓋的小區(qū)個(gè)數(shù)為25個(gè)，其中800M頻點(diǎn)4個(gè)，1.8G頻點(diǎn)18個(gè)，2.1G頻點(diǎn)3個(gè)。表1為河源越區(qū)覆蓋問(wèn)題清單。

（1）541125_52小區(qū)定位分析

541125_52，1.8G小區(qū)，天線掛高30 m，用戶感知較差（用戶平均下行速率偏低），建議收縮覆蓋范圍。圖3為541125_52小區(qū)性能指標(biāo)指示圖。

經(jīng)核查小區(qū)機(jī)械下傾角6°，電子下傾角0°，2019年9月23日現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整電子下傾角度數(shù)為6°。調(diào)整前后的效果對(duì)比如圖4所示。

經(jīng)過(guò)調(diào)整河源小區(qū)541125_52，市區(qū)高塘F_800M_0的用戶體驗(yàn)平均下行速率由2.11 Mb/s提升至3.12 Mb/s，速率提升了40%;同時(shí)下行RPB平均利用率由93.08%下降至77.28%，即無(wú)線資源得到了更充分的利用。

（2）863745_48小區(qū)定位分析

863745_48，深圳的1.8G小區(qū)，小區(qū)負(fù)荷嚴(yán)重，空口感知較差，建議收縮覆蓋范圍。圖5為863745_48小區(qū)性能指標(biāo)指示圖。

2019年9月25日現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整電子下傾角為6°，調(diào)整日期臨近月末，在月末速率下降效應(yīng)的影響下，調(diào)整后小區(qū)速率仍提升明顯，PRB利用率明顯下降。圖6為863745_48小區(qū)調(diào)整前后性能情況。

此外，通過(guò)此方法找出了全省各地市越區(qū)覆蓋小區(qū)。圖7為越區(qū)覆蓋問(wèn)題小區(qū)調(diào)整后情況。其中，2019年9月對(duì)河源18個(gè)小區(qū)進(jìn)行了越區(qū)調(diào)整，調(diào)整后15個(gè)小區(qū)性能提升明顯，1個(gè)小區(qū)性能稍微有所提升。2019年9月對(duì)深圳20個(gè)小區(qū)進(jìn)行了越區(qū)調(diào)整，調(diào)整后12個(gè)小區(qū)性能明顯提升，4個(gè)小區(qū)性能稍微有所提升。2019年9月對(duì)佛山19個(gè)小區(qū)進(jìn)行了越區(qū)調(diào)整，調(diào)整后12個(gè)小區(qū)性能明顯提升，3個(gè)小區(qū)性能稍微有所提升?？紤]到月末達(dá)量降速用戶的影響，實(shí)際效果應(yīng)該更加顯著。

3 ? 結(jié)束語(yǔ)

本文基于AGPS MR覆蓋數(shù)據(jù)的無(wú)線問(wèn)題自動(dòng)定位創(chuàng)新方案，通過(guò)空間數(shù)據(jù)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，能快速批量自動(dòng)地判斷小區(qū)是否存在越區(qū)覆蓋。本次在深圳、河源、東莞、佛山等地市進(jìn)行的試點(diǎn)效果比較明顯，相對(duì)傳統(tǒng)人工定位小區(qū)越區(qū)覆蓋方式，該創(chuàng)新方案能更加快速方便地定位出問(wèn)題小區(qū)且準(zhǔn)確性較高，大大節(jié)省了人工時(shí)效及成本。該方案使地市能及時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，提升網(wǎng)絡(luò)性能和用戶的使用感知，且具有普適性，推廣使用方便。

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