基于大數(shù)據(jù)平臺的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具軟件功能介紹及應(yīng)用

馬麗萍

南京欣網(wǎng)通信科技股份有限公司

0 引言

移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具（Mobile Network Planning，MNP）是一個智能的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)用軟件，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供可視化界面，具有智能操作的功能。該工具軟件基于大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行研發(fā)，具有如下優(yōu)勢：（1）高性能：可以滿足10萬+的站點顯示；（2）低成本：無基礎(chǔ)地圖采購成本；（3）實時最新地圖：最新互聯(lián)網(wǎng)地圖；（4）云服務(wù)：基于云服務(wù)器，安全、可靠。

1 基于大數(shù)據(jù)的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件應(yīng)用系統(tǒng)

基于大數(shù)據(jù)的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件應(yīng)用系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 基于大數(shù)據(jù)的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件應(yīng)用系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

主要是收集、整理與規(guī)劃相關(guān)的小區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)統(tǒng)一導(dǎo)入，其中需要導(dǎo)入的數(shù)據(jù)包括GSM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、LTE基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、載頻數(shù)據(jù)、小區(qū)關(guān)系數(shù)據(jù)、5G集采數(shù)據(jù)等，在導(dǎo)入的過程中，系統(tǒng)會對導(dǎo)入的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行核查、匹配，并自動生成核查報告。

1.2 鄰區(qū)規(guī)劃

主要依據(jù)站點經(jīng)緯度及方向角等基礎(chǔ)信息，通過規(guī)劃原則為新增站點提供所需要增加的鄰區(qū)關(guān)系。

1.3 PCI規(guī)劃

是針對LTE、5G系統(tǒng)中小區(qū)基本參數(shù)信息規(guī)劃新增站點的PCI信息，同時所有數(shù)據(jù)及改動也即時保存在后臺數(shù)據(jù)庫中。如圖2所示。

圖2 PCI規(guī)劃方案輸出

1.4 鄰區(qū)規(guī)劃效果

提高了鄰區(qū)規(guī)劃方案的準(zhǔn)確性，優(yōu)先保證密集區(qū)域的鄰區(qū)規(guī)劃的合理性，減少冗余鄰區(qū)，明顯提升用戶感知。如圖3所示。

圖3 鄰區(qū)規(guī)劃流程

1.5 5G網(wǎng)絡(luò)功能的應(yīng)用原則

要確保5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，必須提升無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的合理性：

（1）以5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，分析5G接入網(wǎng)建設(shè)的核心模式，找到無線規(guī)劃布局的主要影響因素。分析不同業(yè)務(wù)需求，并以此為基礎(chǔ)確定5G C-RAN機(jī)房的規(guī)劃方案。

（2）加強(qiáng)5G頻譜措施的應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)頻譜主要有兩種：一是高頻段，另外是低頻段。其中高頻段的應(yīng)用，必須對5G無線傳播情況進(jìn)行客觀地了解，并有效把握5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的具體使用要求。低頻段的應(yīng)用，可以有效解決6GHz以下資源不足等問題。

（3）對基站位置進(jìn)行明確，選擇正確的主網(wǎng)技術(shù)，減少網(wǎng)絡(luò)干擾。

2 軟件平臺功能介紹及核心算法

本軟件主要包括GSM、LTE、5G頻率規(guī)劃、鄰區(qū)規(guī)劃、PCI規(guī)劃三大功能，能夠根據(jù)系統(tǒng)中存儲的基礎(chǔ)信息、地圖信息、鄰區(qū)關(guān)系等快速規(guī)劃新建站點方案，降低網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員成本，提升工作效率和改善人工規(guī)劃的局限性。

基礎(chǔ)信息管理主要分為GSM、LTE、5G基站信息管理和LTE基礎(chǔ)信息管理兩個模塊。通過對小區(qū)基本信息、小區(qū)頻點信息、鄰區(qū)關(guān)系、切換數(shù)據(jù)等現(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)信息的管理，在系統(tǒng)中建立一個完整的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)?？蓪崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的智能管理，使規(guī)劃工作變得簡潔明了。

GSM、LTE、5G頻率規(guī)劃系統(tǒng)根據(jù)手動輸入新建站點的經(jīng)緯度、方位角，小區(qū)配置大小，自動規(guī)劃BCCH和TCH信息，以圖形化的界面顯示，同時自動保存在系統(tǒng)中，也可人工修改并保存。

鄰區(qū)規(guī)劃系統(tǒng)可對GSM鄰區(qū)、LTE鄰區(qū)、5G鄰區(qū)進(jìn)行優(yōu)化，系統(tǒng)根據(jù)填寫的小區(qū)基本信息（經(jīng)緯度、方位角）自動規(guī)劃出相應(yīng)的本系統(tǒng)鄰區(qū)及異系統(tǒng)鄰區(qū)。在工程目錄左側(cè)點擊需要的服務(wù)小區(qū)，然后分別點擊編輯按鈕和鄰區(qū)添加按鈕，點擊需要的目標(biāo)小區(qū)，變藍(lán)色即為添加的鄰區(qū)（雙向），如果需要取消某條，則再次點擊變?yōu)楹谏?。無需調(diào)整可直接保存鄰區(qū)信息并導(dǎo)出鄰區(qū)信息。如圖4所示。

圖4 移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件功能界面

PCI規(guī)劃系統(tǒng)可顯示服務(wù)小區(qū)的PCI的數(shù)字顯示及圖形顯示。如圖5中綠色是當(dāng)前的PCI、紅色是小于當(dāng)前PCI一位的值，藍(lán)色是大于當(dāng)前PCI一位的值。系統(tǒng)根據(jù)新建小區(qū)的基本信息及基礎(chǔ)信息自動規(guī)劃最優(yōu)的PCI值。

圖5 移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件功能界面

2.1 頻率配置法則

本系統(tǒng)自動分配頻率，依據(jù)基站經(jīng)緯度信息、覆蓋半徑、基站內(nèi)柵格的劃分、各個基站到每個柵格的接收功率劃分及基站所處機(jī)型地貌，同時結(jié)合同頻干擾的計算綜合規(guī)劃頻率。

載干比的值可以用兩個加權(quán)系數(shù)a和b表示為：

（1）a=1，當(dāng)C/I<=9時；

（2）a=0.8，當(dāng)10<=C/I<=12時；

（3）a=0.5，當(dāng)13<=C/I<=15時；

（4）a=0，當(dāng)C/I>15時；

（5）b=1，處于市區(qū)；b=0.7，處于郊區(qū)；b=0.2，處于山區(qū)。因此得到干擾源小區(qū)i對被干擾小區(qū)k的干擾測量總權(quán)重；

（6）頻率規(guī)劃的約束條件：有切換關(guān)系的小區(qū)間不能有相同頻率。

頻率規(guī)劃的約束條件：（1）同一基站內(nèi)不能有同鄰頻，小于復(fù)用距離的2個小區(qū)不能使用相同頻率；（2）有切換關(guān)系的小區(qū)間不能有相同頻率；（3）相鄰小區(qū)分配的頻點要滿足一定的間隔要求。

2.2 鄰區(qū)規(guī)劃算法

同站鄰區(qū)原則：服務(wù)小區(qū)會添加同站的小區(qū)為目標(biāo)鄰區(qū)。如圖6所示（圖中紅色標(biāo)識服務(wù)小區(qū)，藍(lán)色標(biāo)識目標(biāo)小區(qū)，下同）。

圖6 鄰區(qū)規(guī)劃算法功能界面

第一圈鄰區(qū)原則：服務(wù)小區(qū)會添加周圍第一圈指向該服務(wù)小區(qū)所在站點的小區(qū)為目標(biāo)鄰區(qū)。如圖7所示。

圖7 鄰區(qū)規(guī)劃算法功能界面

正向性鄰區(qū)原則：服務(wù)小區(qū)會添加其正方向正負(fù)60度內(nèi)的所有第一圈站點的所有小區(qū)為目標(biāo)鄰區(qū)。如圖8所示。

圖8 鄰區(qū)規(guī)劃算法功能界面

第二圈正向鄰區(qū)原則：服務(wù)小區(qū)會添加其正方向正負(fù)60度內(nèi)第二圈站點上指向該服務(wù)站的小區(qū)為目標(biāo)鄰區(qū)。如圖9所示。

圖9 鄰區(qū)規(guī)劃算法功能界面

2.3 PCI配置法則

本軟件PCI規(guī)劃依據(jù)共站信息、地理信息、方向角等信息進(jìn)行包括小區(qū)PCI在內(nèi)的基站配置數(shù)據(jù)規(guī)劃，作為基站開站前的預(yù)配置數(shù)據(jù)存于網(wǎng)管服務(wù)器中。

3 軟件平臺功能效果對比

與傳統(tǒng)人工規(guī)劃相比，基于現(xiàn)網(wǎng)的5G網(wǎng)絡(luò)自動規(guī)劃系統(tǒng)實施效果好、效率高，而且降低了對人員技能的要求。

頻率規(guī)劃效果：提高了頻率規(guī)劃方案的準(zhǔn)確性，優(yōu)先保證高話務(wù)區(qū)域的頻率規(guī)劃，降低全網(wǎng)干擾，明顯提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

鄰區(qū)規(guī)劃效果：提高了鄰區(qū)規(guī)劃方案的準(zhǔn)確性，優(yōu)先保證密集區(qū)域的鄰區(qū)規(guī)劃的合理性，減少冗余鄰區(qū)，明顯提升用戶感知。

效率提升：借助于自動規(guī)劃工具的高效運算，大幅降低了人力和物力的投入，與傳統(tǒng)頻率規(guī)劃相比，提升了6倍的工作效率（以大型網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為例）。

人員技能要求：將大量規(guī)劃經(jīng)驗固化在系統(tǒng)中，初級技能網(wǎng)優(yōu)工程師借助此系統(tǒng)即可完成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的選頻工作。

移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)適用于大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，能夠克服傳統(tǒng)人工規(guī)劃方案的局限性。

4 軟件平臺使用案例

本次專項優(yōu)化使用基于大數(shù)據(jù)平臺的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具，梳理現(xiàn)網(wǎng)配置的鄰區(qū)關(guān)系，完成基礎(chǔ)的鄰區(qū)關(guān)系規(guī)劃，為后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

使用基于大數(shù)據(jù)平臺的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件的鄰區(qū)分析，現(xiàn)以重慶某地做系統(tǒng)分析如下：

通過基于大數(shù)據(jù)的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件平臺共梳理5G漏配鄰區(qū)1083個，其中沙坪壩最多為674個，梳理5G多配鄰區(qū)317個，其中九龍坡最多為209個。如表1、2所示。

表1 漏配鄰區(qū)數(shù)據(jù)表

表2 多配鄰區(qū)數(shù)據(jù)表

使用基于大數(shù)據(jù)平臺的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具進(jìn)行以下鄰區(qū)規(guī)劃：（1）補定義漏配LTE鄰區(qū)2484對，其中沙坪壩1361對，九龍坡972對，大渡口148對；（2）核查處理頻率PCI不一致鄰區(qū)639對；（3）核查單向定義的鄰區(qū)數(shù)量1216對，實際補充單向鄰區(qū)278對；（4）處理超遠(yuǎn)鄰區(qū)不合理定義2489對，其中沙坪壩1373對，九龍坡890對，大渡口226對；（5）補定義5G鄰區(qū)1083個，刪除多配5G鄰區(qū)317個。

優(yōu)化前后指標(biāo)對比如表3、圖10所示。

圖10 優(yōu)化前后指標(biāo)對比

表3 優(yōu)化前后指標(biāo)對比表

5 結(jié)束語

我們通過重慶地區(qū)優(yōu)化前后指標(biāo)對比可見，該地區(qū)的5G切換成功率、CSFB切換成功率明顯提升，5G無線掉線率有所下降，三項指標(biāo)優(yōu)化效果明顯。這說明了這款基于大數(shù)據(jù)的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具軟件，實現(xiàn)了“快速規(guī)劃、降低成本、提升效率”的應(yīng)用目標(biāo)，也充分說明了南京欣網(wǎng)開發(fā)的這款工具軟件具備實際的應(yīng)用價值。