无线网络结构关联分析与优化研究

陈峰

摘要：本文从网络结构的角度出发，分析无线网络的网络结构指数及其异常成因，将网络结构指数异常的情况和网络问题与问题隐患进行关联分析。一方面，通过解决网络中存在的问题来调整网络结构;另一方面，通过排查网络结构指数异常的情况来查找并解决网络中的存在的问题隐患，实现结构调整和隐患问题排查的目的。本文通过网络结构和网络问题关联分析建立模型，分析网络问题，输出网络优化建议，为网络结构调整和网络隐患问题排查提供了有效的分析和支撑手段。

关键词：无线网;网络结构;关联分析;优化

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0085-03

0 引言

随着无线通信技术的飞速发展，手机用户的不断增加，无线网络规模不断扩大，网络覆盖越来越好，基本不存在覆盖不足的问题;但移动运营商的工作重点停留在网管KPI和测试保障上，忽视了对网络问题更深层次的分析，传统的网管指标与自动路测指标掩盖了网络问题的根源，不能更深层次的反映网络中存在的问题，网络评估体系及支撑手段有待完善;同时，伴随着话务和网络的日益增长，各基站小区载频配置越来越高，站间距离越来越小，新建站入网后，工程参数未及时进行合理调整，网络隐患问题日渐增多，结构日趋复杂，存在影响客户感知的安全隐患，严重时将导致网络整体性能下降和影响客户感知。

网络结构越来越差，网络结构的优化开始受到重视，通过优化结构提升网络质量和服务质量，成为无线网络优化的常规手段。

1 网络结构现状分析

1.1 术语与定义

无线网络结构，有狭义和广义两个维度。狭义的无线网络结构，包括覆盖和容量两个因素。覆盖，指的是基站的布局、天线布放、功率大小;容量，指的是载波配置;广义的无线网络结构则增加了频率的因素，包括：可用频点数、频率资源池的划分、频率资源池中的频点分配等。

道路重叠覆盖度：信号覆盖道路上有多个相差不大的强信号进行覆盖，指示的是该道路的重叠覆盖度，值越大，重叠覆盖越严重，越容易出现越区覆盖、交叉覆盖、频繁切换、干扰等网络问题。

小区重叠覆盖度：在主服务小区的覆盖区域内，有多个其他的相差不大的强信号同时进行了覆盖，值越大，说明该小区覆盖范围内重叠覆盖度越高。

小区冗余覆盖度：在主服务小区的覆盖区域内，本小区信号是一个强信号，但不是最强信号（最强信号为主服务小区），本小区的信号占比就是本小区的冗余覆盖度，说明本小区越容易影响其他主服务小区。

1.2 网络结构现状分析

（1）无线技术发展和无线网络的建设，频谱资源紧张。

随着无线通信技术的发展，2G、3G、4G、5G等一张张网络的建设，无线频谱资源越来越紧张;业务量越来越大，双频网、小区分裂、拉远等一系列技术的应用，导致频谱利用率越来越高，干扰加剧。

（2）无线环境复杂，网络结构异常及结构不合理导致的问题越来越多。

无线底噪抬升、强覆盖增多、共同覆盖区域增大，网络结构不合理的情况越来越多，网络问题及问题隐患也会越来越多。

（3）网络结构不合理，网络结构成因复杂，调整困难;同时，网络结构不合理导致的隐患问题不易排查。

单纯的网络结构指数计算有依据，网络结构指数异常能够得到反映，但网络结构往往和覆盖、频率、容量相关性高;因网络结构不合理导致的网络中存在的一些更深层次的隐患问题难以发现和根本解决。

（4）单一的网络结构分析，往往无法定位和解决网络中存在的问题及问题隐患。

网络结构的调整是一個系统的工程，工作复杂、工作量大。通过“多层次、全方位、不同角度”的研究，在保障网络整体质量的前提下，从排查网络隐患入手，关联网络结构异常，着手覆盖、频率、配置、容量等多种优化调整策略实施，以解决各类问题及问题隐患。

1.3 网络结构异常情况

小结：

（1）频率复用过高导致网络整体底噪高;（2）网络结构复杂导致重叠覆盖、冗余覆盖问题过大，导致隐患问题频发;（3）高站、高业务、高配置站点比例大导致网内干扰严重。

2 网络结构优化模型

2.1 网络结构优化的目标

无线网络的发展和，无线用户和无线业务双双激增，传统的网络优化，从保障覆盖和增加容量的角度，慢慢发展成强调精准覆盖，以满足业务增长情况下的容量均衡，和保证在高话务情况下的高质量承载为主要内容，这也是网络结构优化的主要目标。

（1）实现精准覆盖。保证连续覆盖的前提下，突出主覆盖，通过控制越区覆盖、背向覆盖、室分泄露等问题，降低重叠覆盖，减少导频污染和频繁切换。（2）保障业务平衡。区分不同业务密度区域，针对高业务密度区域，关联小区密度、载波密度和话务密度分析网络结构指数，通过解决网络结构异常的情况，解决区域内的网络隐患，提升网络资源的利用效率，保障业务平衡。（3）达到频率优化。清理频率干扰问题，排查频率隐患，尤其是高重叠覆盖区域内的频率干扰及隐患排查。

2.2 网络结构优化的思路

如图1所示，网络结构优化主要从精准覆盖、业务平衡和频率优化三个角度出发。

2.3 网络结构异常分析（表2）

2.4 网络结构关联分析

（1）定位问题区域，重点关注高业务密度、高结构指数区域;（2）在网络质量问题区域，进行质量、强度、干扰等指标的二维分析;（3）从覆盖、结构、频率和容量的角度，关联网络故障、问题小区、问题场景、指数异常区域进行综合分析;（4）运用多种与网络结构相关的指标，逐级分析，定位问题，输出专项优化策略。

3 案例分析

某市市区某医学院校园附近，道路中段近期投诉较多，包括掉话、通话质量较差等问题，但网管指标反映该地区覆盖良好。

對该区域的网络拉网测试数据进行网络结构和问题场景分析，如图3所示：

3.1 问题分析

（1）通过网络结构分析可以发现，该问题路段重叠覆盖度过高;（2）关联小区配置分析，发现该路段主覆盖小区载波配置较高，导致其重叠覆盖度高;（3）12db内，该路段存在明显小区间频率干扰问题;（4）关联网管指标分析，发现个别高配小区无线利用率较低。

3.2 结论

（1）该路段高配小区对网络结构影响较大，导致部分路段重叠覆盖度过高;（2）该路段覆盖小区间存在频率干扰。

3.3 优化方案

（1）对无线利用率低的小区进行减容，调整该路段及区域的网络结构指数;（2）调整非主覆盖小区，突出该路段的主覆盖;（3）优化频率，排除与主覆盖小区的频率干扰。

4 结语

随着无线网络的发展，多网络共存，无线环境日趋复杂。伴随着业务需求的快速增长，网络结构也在不断的变化当中，结构问题逐步累积，逐步影响网络质量和用户感知。对网络结构进行评估和合理的调整，能够解决网络中存在的导频污染、过覆盖、弱覆盖等各类问题，有效的降低网络中存在的干扰，确保网络高质量的运行。

本文分析网络结构指数，通过关联问题场景、异常事件、网络配置等数据，对网络结构进行“多层次、全方位、不同角度”的关联分析，排查和定位网络中的隐性问题，并通过系列化的整改方案，解决网络中存在的问题，从而达到调整网络结构，提升网络质量的目的。

参考文献

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Research on Network Structure Association Analysis

and Optimization of Wireless Networks

CHEN Feng

（Wuhan Hongxu Information Technologies Co.， Ltd，Wuhan Hubei 430205）

Abstract：From wireless network structure aspect， this paper analyzes the correlation between the network anomaly and the structure index of wireless networks. On the one hand， we can adjust the network structure by solving the problems in the network. On the other hand， the potential problems can be found and solved in the network by checking the abnormal situation of the network structure index. In this way， the network structure can be adjusted and the hidden problem can be investigated. A mathematical model is established through the correlation analysis of network structure and network problems. This model is to analyze network problems and create network optimization suggestions. The result provides an effective method for network structure adjustment and network hidden trouble investigation.

Key words：wireless networks;network structure;association analysis;optimization