高原山區(qū)及牧區(qū)場(chǎng)景下網(wǎng)絡(luò)功分技術(shù)的應(yīng)用

蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院 張 瑋

本文主要是中國(guó)聯(lián)通青海分公司針對(duì)青藏高原山區(qū)和牧區(qū)網(wǎng)絡(luò)廣度、深度覆蓋不足的短板，通過(guò)充分挖掘網(wǎng)絡(luò)冗余資源向網(wǎng)絡(luò)做減法要收益，利用功分技術(shù)和功率增補(bǔ)相結(jié)合的方法篩選出利用率低的山區(qū)和牧區(qū)站點(diǎn)進(jìn)行功分應(yīng)用。不僅有效解決了網(wǎng)絡(luò)冗余資源，而且顯著提升了網(wǎng)絡(luò)的廣深度覆蓋問(wèn)題，節(jié)約了大量的設(shè)備投資及能耗成本，為網(wǎng)絡(luò)線降本增效工作帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 網(wǎng)絡(luò)功分技術(shù)應(yīng)用的必要性

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展給全球電信行業(yè)注入了新的活力，同時(shí)用戶的感知越來(lái)越敏感，對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求越來(lái)越高，可謂是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。青海網(wǎng)絡(luò)痛點(diǎn)區(qū)域存在于農(nóng)村、牧區(qū)等偏僻的地方。這些區(qū)域基本都屬于信號(hào)差同時(shí)低話務(wù)的情況，并且地勢(shì)比較平坦、廣闊，新建解決的話投資費(fèi)用較高，難以收回成本。青海分公司對(duì)于農(nóng)村廣覆蓋低話務(wù)的場(chǎng)景采取功分技術(shù)和功率優(yōu)化，充分挖掘現(xiàn)網(wǎng)資源，節(jié)省投資的同時(shí)增加廣度、深度覆蓋率。

1.1 功分器原理

功分器全稱功率分配器，其是一種將一路輸入信號(hào)能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件，用于增加發(fā)射通道（支路）數(shù)，擴(kuò)大通信覆蓋范圍。功分器的各輸出端口之間應(yīng)保持一定的隔離度。通過(guò)等分功分器的級(jí)聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)多路等功率分配，也可反過(guò)來(lái)將多路信號(hào)能量合成一路輸出，此時(shí)也可稱為合路器。一個(gè)功分器的輸出端口之間應(yīng)保證一定的隔離度。功分器按輸出通常分為一分二（一個(gè)輸入兩個(gè)輸出）、一分三（一個(gè)輸入三個(gè)輸出）等，按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)與分配介質(zhì)不同，可分為腔體功分器和微帶功分器，實(shí)物圖如圖1所示。

1.2 功分器安裝方法

具體安裝方法：將RRU引出的2個(gè)跳線分別連接至功分器輸入口，然后將2個(gè)天線的小跳線連接至功分器輸出端，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)RRU功率均分至2個(gè)天線發(fā)射信號(hào)，節(jié)約了一個(gè)RRU設(shè)備。

圖1 功分器實(shí)物圖

表1 功分小區(qū)業(yè)務(wù)量分析

表2 功分小區(qū)KPI指標(biāo)

2 功分技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 功分小區(qū)選取

提取連續(xù)3個(gè)月話務(wù)量流量指標(biāo)進(jìn)行分析，對(duì)平均和最大話務(wù)量流量指標(biāo)較低的小區(qū)進(jìn)行排序，抽取話務(wù)量、流量最低的農(nóng)村和交通干線場(chǎng)景站點(diǎn)進(jìn)行小區(qū)功分，現(xiàn)提取部分已功分的小區(qū)進(jìn)行舉例說(shuō)明，如表1所示。

2.2 功分后小區(qū)參數(shù)優(yōu)化

功分后小區(qū)功率一分為二，通過(guò)兩面天線進(jìn)行發(fā)射信號(hào)，小區(qū)下行最大發(fā)射功率由20W降低至10W，同一地點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度會(huì)有不同程度的下降。為了使功分后發(fā)射功率不變，需要對(duì)參數(shù)做一些調(diào)整，將功分后的小區(qū)功率均增大一倍，發(fā)射功率由20W調(diào)整至40W，具體調(diào)整情況如表2-表4所示。

2.3 功分后KPI指標(biāo)情況

功分后對(duì)小區(qū)進(jìn)行了指標(biāo)監(jiān)控，無(wú)線系統(tǒng)接通率、掉話率、切換成功率等指標(biāo)保持平穩(wěn)，具體情況如表2所示。

2.4 功分小區(qū)DT測(cè)試

海東平安上灘基站拆2合路3小區(qū)，經(jīng)過(guò)前臺(tái)對(duì)基站大小道路進(jìn)行測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)平均RSCP為-63.86，平均EC/IO為-3.48，充分證明使用功分器后基站周圍覆蓋范圍信號(hào)較好。

2.5 功分小區(qū)業(yè)務(wù)量變化情況

功分后對(duì)小區(qū)進(jìn)行了指標(biāo)監(jiān)控，話務(wù)量、流量較之前80%以上有少量增加，具體情況如表3所示。

由此可知：功分后小區(qū)話務(wù)量、流量有少量增加，吸收了兩面天線覆蓋范圍的用戶，提升了小區(qū)資源利用率。

2.6 功分小區(qū)擁塞情況

功分后小區(qū)功率、碼資源、上下行CE以及用戶數(shù)都未曾發(fā)生擁塞事件，由此可證明拆除低業(yè)務(wù)量RRU進(jìn)行功分后，不會(huì)引起小區(qū)擁塞現(xiàn)象，具體情況如表4。

3 功分技術(shù)成效

2019年在全省范圍內(nèi)推廣功分技術(shù)應(yīng)用，共完成731個(gè)農(nóng)村和交通干線場(chǎng)景低業(yè)務(wù)量站點(diǎn)的功分改造，共計(jì)節(jié)省設(shè)備投資1545萬(wàn)元，為公司節(jié)約了大量的設(shè)備費(fèi)用和能耗費(fèi)用，并將拆除的RRU投入到新開站，解決了全省網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞、弱覆蓋等突出問(wèn)題（如表5）。

表3 功分小區(qū)業(yè)務(wù)量變化

表4 功分小區(qū)擁塞情況

表5 功分RRU統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)功分應(yīng)用和功率優(yōu)化相結(jié)合，優(yōu)化提升后臺(tái)RRU功率（其中40%提升至60W，60%提升至80W），有效提升設(shè)備性能，小區(qū)覆蓋不降反增，電平值平均提升1.8dbm，干擾降低3db，覆蓋距離平均提升50m。

結(jié)論：青海分公司通過(guò)功分器技術(shù)全年完成731個(gè)RRU退網(wǎng)再利用，通過(guò)規(guī)模實(shí)踐應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)KPI指標(biāo)保持穩(wěn)定，業(yè)務(wù)量有少量增加，不僅提升了小區(qū)無(wú)線資料利用率，而且提升了廣度深度覆蓋，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和網(wǎng)絡(luò)感知效應(yīng)。