网络优化工作流程 日常维护1.docx
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网络优化工作流程 日常维护1.docx
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网络优化工作流程日常维护1
网络优化工作流程【日常维护】
网络优化概述
网络优化主要分为:
小区优化产数优化
对掉话率,呼叫建立失败率高的站进行现场勘察,排除设备硬件故障,天馈系统设计,频率干扰,站址选择上等方面等问题。
无线参数调整(越区切换,功率功控)与交换机参数调整。
无线规划优化容量优化
通过频率调整消除网内干扰,避开网外干扰,调整小区覆盖范围,使话务量分布更合理,避免覆盖不足和越区覆盖。
增删相邻小区关系使切换更合理,减少切换不当引起的掉话。
监控系统容量的增长,对网络的瓶颈及时提出预警,指出系统在配置上的不足之处,为扩容规划提供技术建议。
配置优化新技术引入可行性分析
合理规划,配置交换机,基站控制器,位置区,载频使中央处理器,信令,基站控制器等负荷维持在正常水平,从而容纳更多的用户。
对引入微蜂窝,同心圆等新技术和新版本中的新功能进行可行性分析。
月度优化工作报告网络扩容割接时的数据与频率计划和查核网络监控等
为了使客户对网络状况和优化工作有全面清晰的认识,网络优化提供优化项目月度报告。
主要内容有:
-网络指标及长期趋势图 -主要问题分析报告,解决方案和结果 -当月网络优化主要活动与进展 -下月工作计划和优化会议安排 -其他涉及优化的问题网络扩容往往涉及大量数据改动和频率计划的全面更新,对数据库和频率计划进行检查直接关系到割接后网络质量是否能维持原来的水平,西门子网络优化运用网络无线特性的丰富经验,并运用先进的工具,帮助工程和频率规划部门设定合理的参数值,排除隐患,确保割接的顺利进行,并及时掌握最新情况,在第一时间发现解决问题。
采用调整天线俯角的方法优化网络性能
在无线网络优化过程中,经常需要调节基站小区覆盖范围,以调整服务小区,减轻忙小区话务负荷,消除同频干扰。
为此,可通过调整小区定向天线俯角、升降天线高度、改变基站收发信设备、增加小区信道配置或增设小区、加大同频复用距离等方法实现上述目的,其中调整天线俯角的方法不需专门投资,且具有快捷和网络参数改变小等优点,是优化网络中常用的手段。
调整天线俯角仅针对定向天线而言,常用于60°和120°两类定向天线,垂直方向半功率角在8°和15°左右,下面根据不同的应用场合对天线俯角调整方法进行介绍。
1、调整服务区
假设某天线高50m、增益10dB、发射功率10w,在准平滑地形条件下,天线俯角与水平主方向覆盖距离的关系如下图所示。
如果待调整小区在蜂窝网的边缘,一般情况下为了尽量扩大覆盖服务面,天线俯角宜调至0~2°,当天线位置高于50m时天线俯角可调至2~4°。
对于基站附近用户较多,手机密集,同时为了满足远郊重要用户能够使用车载移动台等场合,天线俯角可适当调至5°左右。
如果待调整小区不在蜂窝网边缘,应控制好覆盖范围,当覆盖范围过大时,可采用加大俯角的办法加以校正。
当覆盖距离在8km以上或0.5km以下时,仅靠改变倾角来增减覆盖距离效果不佳。
如果天线的俯角大于20°后,影响覆盖距离的因素可能已经变为垂直方向的旁瓣甚至反射波。
2、减轻忙小区话务负荷
通过增大忙小区天线俯角可以缩减覆盖面,而减小相邻小区天线俯角,可以扩大相邻小区覆盖面,与此同时修改交换机相关数据,即可达到减轻忙小区话务负荷的目的。
另外,如果切换带处于用户密集地区,当出现因越区切换失败而导致掉话率过高现象发生时,可采用类似方法将切换带调至用户稀散地带,如生产区、公园、广场、河面等地域。
3、消除同频干扰
对于定向小区结构的蜂窝网,同频小区天线在水平面上的角度是相同的。
理论分析和实践表明,在加大定向天线俯角的过程中,水平面主方向的增益降幅要比其它方向大,因此通过改变俯角的措施消除同频干扰的方法要比单纯降低发射功率的方法更为科学。
抗同频道干扰的能力并不是单纯地与俯角的大小成正比,对于不同类型、厂家、天线架高和应用环境所采用的俯角不尽相同。
例如,枣阳移动网采用的ETEL--37型天线,最佳抗同频干扰俯角在13°和23°左右。
一般来说,调整不宜过大地影响原覆盖区,因此俯角调整量不宜过大,一般在±5°之间。
实际上蜂窝网属于不规则混合小区组网方式,当俯角较大(12°以上),而同基站其它扇区俯角较小时,必须考虑天线的旁瓣和后瓣对其它小区的影响,只有经反复对比调整,并用仪器检测,确定优化后的俯角值。
值得注意的是在天线俯角调整时,必须拧紧定向天线上的调整螺杆,避免受大风等环境影响而使俯角发生缓慢变化。
工程中频率规划与优化方法研究
一、频率规划方法
频率规划是指在建网过程中,根据某地区的话务量分布分配相应的频率资源,以实现有效覆盖。
在进行频率规划的过程中有以下几点因素需要确定:
1.基站站型的确定
基站的站型是进行频率规划的前提,根据话务量和目标阻塞率可以确定基站的站型。
通过话务量A,载频个数n,阻塞率E,根据话务量A和阻塞率E,查询相应的表就可以得出某小区需要配置的频点个数n。
2.频率规划方法的确定
首先是频率参数的设置,主要包括:
(1)控制信道是否单独分配
控制信道是发送一些重要的控制信息和小区参数信息的,对控制信道的规划要求也比较高,在规划时应优先满足控制信道的同邻频干扰尽量小。
一般情况下为了尽量避免控制信道和业务信道间的干扰,降低频率配置时的难度,常常采用控制信道的频率范围与业务信道的频率范围相互独立的方法。
根据这样的原则需要给控制信道分配一段单独的频段,这个频段可以是连续的也可以是离散的,使用离散的频段主要是为了将控制信道的频点间隔起来,可以避免控制信道之间的干扰,但会存在控制信道和业务信道间的干扰;而使用连续的控制信道频段可以避免控制信道和业务信道之间的干扰,但是会增加控制信道之间的干扰。
(2)控制信道和业务信道的频率复用方式
频率的复用方式可以采用分组复用方式、MRP或不分组的动态复用方式。
分组复用方式和MRP的频率复用方式都是比较常用的频率复用方式,而动态频率复用方式是上海大唐移动通信设备有限公司中网络规划人员长期工作经验的总结,这种频率复用方式不同于其它的频率分组复用的方式,它不将可用频点进行分组,在进行频率分配的时候考虑所有的可用频点,选择满足一定分配要求的频点作为当前的频率配置,这种频率复用方法思路简单、效果明显、而且频率利用率非常高,通常当频率资源非常有限,其它的分组复用方式无法进行分配的情况下还可以进行频率分配,理论上可以达到最佳的频率配置结果。
动态的频率复用方式可以根据频率配置中的最低频率间隔要求对频率进行分配,达到最大的频率复用系数,当网络建设越来越庞大的时候无疑是一种实用的频率复用方式,但是动态频率复用方式中对频点的选择难度较大,适合用计算机进行算法实现。
控制信道的规划中常采用4*3、5*3或动态的频率复用方式。
表1所示为4*3频率复用方式时的分组情况:
频率范围11-22,共12个频点,分为A1、A2、A3、A4四组,每组三个载频。
表1控制信道分组方式(4*3)
A1111519
A2121620
A3131721
A4141822
在进行频率配置的时候,每个基站分配一个频率组(包括三个载频),基站的每个小区分配三个载频中的一个(一般最多为三个小区,对应三个载频),如果同一频率组的复用距离合适可以有效地避免基站间的同邻频干扰。
业务信道常采用的复用方式有动态复用、分组复用和MRP复用方式。
业务信道中的分组复用与控制信道的分组复用方式略有不同,控制信道的频率组分配给基站,而业务信道的频率组直接分配给各个小区。
以3*3的复用方式为例如表2所示,所有的可用频率被分为A1-C3九组。
表23*3频率复用方式
A1B1C1A2B2C2A3B3C3
232425262728293031
323334353637383940
414243444546474849
505152535455565758
在进行频率分配的时候首先分配一个频率组(4个载频)给一个小区,各小区根据实际的需要在分配的频率组中选择需要的频点,最多可以分配四个载频给一个小区,每一个频率组中的频点间隔为9,合理分配频率组可以有效的避免同邻频干扰。
根据表格分析还可以发现,分组方式可以根据可用频点的个数和分组方式都可以确定相应的可以分配的最大基站站型,即一组中可以分配几个频点,超过最大站型时严格意义上是不允许采用该种频率复用方式进行频率分配的,如果还要继续分配,分配的效果是不能达到预期的效果的。
MRP也是一种频率复用系数较高的频率复用方式,它的主要分配原则是根据基站站型对可用频率进行分组,每一组对应实际网络中的一层,进行频率配置的时候逐层对小区进行频率分配,不同的层可以采用不同的频率分配方式,每组中选出一个最合适的频点作为当前小区相应层的配置频点,即一层一层地对实际的网络进行频点的规划,以求造成的干扰最小。
表3所示为当网络中小区的最大配置为4,MRP的分组为7/7/6/6时的一种情况。
表3MRP复用方式
A123,24,25,26,27,28,29
A230,31,32,33,34,35,36
A337,38,39,40,41,42
A443,44,45,46,47,48
进行频率配置的时候从A1-A4四组中各按照不同的频率复用方式取一个频点作为当前小区的频率配置,这种方法有效地将同一小区不同层的配置频点隔离,频率利用率较高,是一种较常采用的频率规划方法。
MRP的复用方式也存在最大站型的限制条件,当一层中的可以选择的频点个数小于一定值的时候,采用MRP的复用方式的结果会非常不理想的。
其次是确定各基站小区的规划优先级和可用频点的优先级。
小区的规划优先级越高,该小区的规划顺序就越提前;频点的优先级越高就说明该频点分配在某小区可能产生的干扰越小。
不同的频点分配在不同的小区可能产生的干扰是不同的,如果一个小区被优先分配频点,其它小区还没有进行频率的配置,那么它在规划的时候就可以在较多的优先级比较高的频率范围内选择频点;而如果一个小区优先级较低,在对该小区进行频率规划的时候,大部分小区已经分配了频点,频率资源大部分被占用了,就只能在较少的优先级比较高的频点中进行选择了。
一般来说,在对一个地区进行频率规划的时候,在市中心地区话务量比较大,基站比较密集,基站的覆盖面积比较小,邻区却比较多,这些小区的规划顺序就比较前,而在郊区,由于话务量密度较小,基站较少,基站的覆盖面积比较大,这些小区的规划顺序就比较后。
频点优先级的确定是随当前小区和相邻小区的频率配置而变化的,一般情况下,可选频点的优先级根据当前小区所属基站的频率配置、不同基站相邻小区的频率设置以及频率间隔要求等因素来确定。
同一个频点在不同小区上计算出来的优先级是不同的,一个频点在某小区的优先级越高意味着该频点在该小区上可能产生的同邻频干扰越小,在进行频率配置的时候总是选择优先级最高的频点作为当前小区的频点配置。
3.工程实例
根据以上的频率规划的基本方法和原则,上海大唐移动通信设备有限公司开发了非常有实用价值的进行网络规划与优化的应用软件产品PLAN2000以及针对网络测试与优化的网优平台,在许多实际的工程中取得了较好的应用,该软件可以模拟网络的实际运行情况,无论对于建网时的网络规划,还是对于网优过程中的参数优化都是一个非常实用的仿真工具。
例如:
我们针对某地区的实际的基站分布应用不同的频率配置方法进行了频率规划,分析每一种频率规划的效果,得到了下面的表格,其中ARFCN范围为13-95,C/I门限为9dB,C/A门限为3dB,干扰百分比指该小区的干扰面积占该小区覆盖面积的百分比,C/I是指同频干扰值大于9dB的干扰百分比,C/A是指邻频干扰值大于3dB的干扰百分比,三种分配方式中都是将控制信道与业务信道单独分配,我们从所有的基站数据中选择出一部分结果对比如下:
表4各种频率复用方式的配频结果
基站编号小区编号动态方式MRP3*3
基站编号小区编号动态方式MRP3*3
C/IC/AC/IC/AC/IC/A
110.00%27.07%0.00%32.75%0.87%49.78%
120.00%0.87%0.00%49.57%0.00%49.57%
130.00%44.44%2.78%47.22%0.00%47.22%
210.00%7.11%0.00%29.65%0.02%26.85%
220.00%66.73%20.33%70.20%0.00%67.78%
237.71%8.37%7.71%2.48%0.76%0.05%
319.66%29.54%0.79%57.23%0.02%64.11%
320.37%34.61%0.00%21.12%0.10%3.49%
330.00%7.07%0.00%7.07%59.03%0.00%
4122.56%32.71%8.60%54.22%26.68%55.38%
420.00%0.00%0.00%1.59%0.00%13.87%
430.00%0.03%0.00%0.00%0.02%9.46%
对表格中结果进行分析发现,每一种频率复用分配方式都有其优点与缺点,降低一个小区的同频干扰的同时势必会造成邻频干扰的增加或其它小区的同邻频干扰的增加,如果某小区使用任一种频率复用方式,其同邻频干扰始终很大,这可能与基站的站址分布、相邻小区的天线角度设计理有关,这就需要对基站的其它参数进行调整才能获得较好的效果。
由于频率规划中存在的随机因素,一般要进行多次的规划实验或优化才能得出较好的效果。
一般来说,不同的基站布局以及不同的频率资源,各种频率复用方式产生的结果是不同的,每一种分组复用方式都存在最大站型的限制条件,当基站站型比较大的时候可以使用的分组复用方式就比较有限了,而动态的频率复用方式适用的范围比较大,特别当基站站型比较大而频率资源比较有限的情况下,动态的频率复用方式往往能够取得非常好的分配效果;当基站站型比较小、频率资源比较多的情况下,用分组复用或者MRP复用方式的效果相对动态分配的效果好一些。
在进行一个地区的频率规划的时候应该用多种方式进行规划并对结果进行比较,选出一种最好的作为规划结果。
二、频率优化方法
如果在建网的初期规划时频率规划得不好,或者在网络扩容过程中频率资源分配的不合理,都会造成整个网络建成后某些性能指标比较差。
对于已经建好的移动通信网络,局方一般是不想进行较大规模的修改的,只想通过一些局部的调整以达到网络性能指标提高的目的,这些局部调整就属于优化的范畴。
对于现有的GSM网络,随着用户的不断增加,如何通过频率优化的方法对网络进行局部调整,使网络的性能指标有所提高是一个有待研究的问题,现有的频率优化的方法有许多种,如:
遗传算法、神经网络算法等,这些算法虽然是比较好的优化方法,但是都没有能够很好的解决如何将不同的频率复用方式与优化方法结合起来的问题,同时由于算法本身的限制,优化时间比较长。
我们在工程的不断实验中总结出一种简单有效的优化方法,它利用遗传算法的思想,同时与工程实际应用相结合,速度较快、效果明显,在许多工程实践中都得到了较好的应用。
1、理论依据:
遗传算法的一个重要原则就是"优胜劣汰",将父代群体中性能好的个体遗传下来,而将性能不好的个体淘汰,并重新产生新的个体进行补充,然后在子代中应用同样的原则,依次类推,直至产生比较满意的结果。
将这个原则应用于频率优化中:
对于已有的频率规划方案,将待优化小区中性能值比较好的小区配置保留下来,而将待优化小区中性能值比较差的小区配置删除重新进行配置,获得一组新的频率配置,然后重新计算其性能值,按照相同原则依次类推,直至获得比较满意的结果。
不难发现,在将遗传算法应用于频率优化时如何确定性能值是非常重要的,它直接决定下一步的优化小区,将直接影响优化的效果。
应该明确,进行频率优化的目的是为了减小网络中的同邻频干扰,当某小区受到的同邻频干扰超过一定的门限值的时候会使该小区的接收质量非常差的,从而造成较大的掉话率和较多的切换次数,甚至影响小区的覆盖,所以本文以同邻频干扰的大小作为计算网络性能值的主要依据。
2、优化流程:
首先需要根据网络的实际情况和用户的反映确定待优化的小区,分析实测数据发现接收质量较差、掉话率高或者切换次数过于频繁的地区,找到有可能由于频率配置不合理造成网络性能指标较差的地区,将覆盖这些地区的小区作为待优化的小区。
在一个移动通信网络中很有可能只是由于其中个别小区的干扰比较大造成网络的指标比较差,所以在进行频率优化的时候应该允许仅对个别基站进行优化,即全网封闭局部优化的方法,仅对个别干扰比较严重的小区进行频率的优化,通过改动个别小区的频点配置达到较好的效果。
其次需要设定一些优化参数,如:
(1)控制信道的分配模式,控制信道是与业务信道混合分配还是单独分配,控制信道和业务信道的频率复用方式等;
(2)频率的限制条件,在进行频率优化的时候,局方一般不希望对网络进行很大规模的修改,在这种情况下就需要添加一些限制条件,包括仅选择部分区域内的小区进行频率优化,或者对个别待优化小区的可用频点范围进行限制,当设置了一定的限制条件之后,可用频点的资源将会减小,并影响频率配置的效果,可以想象频率的限制条件越多,可用的频率资源就越小,可能就会越不容易达到最佳的配频效果;
(3)优化次数的设定,优化次数如果选择过多,会造成一些不必要的时间上的浪费,如果优化次数太少又会影响优化效果。
这种频率优化的方法并不能做到完全消除随机因素,优化方法本身来讲并不是绝对收敛的,但是由于这种优化方法算法简单、速度快,我们可以利用多次优化取最优值的方法加以弥补,虽然不能保证进行一次优化的结果就是最优结果,但是从理论上讲优化次数越多,获得最优结果的可能性就最大。
在这种优化方法中,时间主要消耗在频率干扰的分析中,因为需要根据干扰分析的结果计算一次应该有哪几个小区参加优化,而仅仅进行频率配置的速度是比较快的。
同时由于在进行频率优化的时候利用了频率规划时的算法,使系统的规划和优化有机地结合在一起,可以提供较多的优化方案,有效地利用了已有的资源,取得了较好的效果。
4、工程实例:
在湖北省某地区,根据网优平台的实测数据分析软件,工程人员发现该地区的实测数据中在沿江地区频繁切换特别严重,分析其切换原因可以发现由于地形比较复杂,存在较多的同邻频干扰造成接收质量不稳定而产生不断的切换。
原来的频率复用方式为控制信道单独分配,采用5*3的频率复用方式,业务信道采用3*3的复用方式,通过优化平台中的优化软件对同邻频干扰比较大的基站单独进行全局封闭、局部优化的方法进行优化,可以将干扰面积减小许多,取得了较好的优化效果,但是在话务量密集的市区仍然存在一些的同邻频干扰。
另外,工程人员还选用MRP和动态频率复用方式进行了优化,也取得了比较好的效果,同频干扰和邻频干扰都有较大幅度的减小。
表1所示为各种方法优化前后的同邻频干扰统计值的比较,其中C/I门限为9dB,C/A门限为3dB,干扰百分比指干扰值大于干扰门限区域的干扰面积占该总覆盖面积的百分比,C/I是指同频干扰值大于9dB的干扰百分比,C/A是指邻频干扰值大于3dB的干扰百分比。
表5优化结果对比表
优化前优化后
频率复用方式C/I(%)C/A(%)C/I(%)C/A(%)
动态2.308.940.487.04
MRP2.547.631.726.95
3*32.3512.361.276.65
可以看出在优化前后干扰值的大小得到了明显的改善,干扰的区域明显减小,这些结果是在优化五次后的结果,时间大约十分钟,在许多的工程应用中,频率优化的效果都是非常明显的。
三、总结频率的规划与优化方法的研究是一个需要长期测试、探索的过程,在实际工程中很难一步取得理想的结果,需要采用不同的规划与优化方式进行总结、比较才能最终得到让人满意的结果。
网络优化的方 网络优化是一个系统的工程,它包含着一系列的优化方式,各种优化方式的综合,形成了网络的整体优化。
3.1频率优化网络优化的首先是频率的优化,众所周知,频率是非常珍贵的资源,合理的使用好有限的频率,可以扩大服务面积,降低网内干扰,提高通话质量。
频率的优化用的,要考虑符合国家无线电管理的规定,要考虑频率复用的效率(尽量在同一个地区内采用最少的频率),要考虑同频及邻频的干扰,尤其是在同一区域不同移动网络,同频段内相邻的信道使用时尤其需注意。
频率优化中还需要考虑,在相邻小区内有效跨越的切换。
3.2覆盖的优化 覆盖的优化在网络优化中的地位是非常重要的,覆盖优化主要是通过天线的指向(方位角)和发射功率去调整所需要覆盖的区域:
如信号的弱区和盲区,偏远山区,话务量小并且地域范围广,一般多采用室外安装的直放站;高层建筑如大厦和地下室等,多采用室内分布系统覆盖,同样也需要对信号的弱区(电平低于-85dBm)进行覆盖。
有的情况下,即使接收信号很强也可能出现接收不正常(乒乓效应)的状态,也应采用覆盖优化的方法解决。
3.3话务量的优化 话务量优化的目的就是将移动通信网中的话务量均衡,使得整个网络的业务负荷是均匀的,尤其是在一些人口密集的商业区,要考虑人口的滚动特点,有些大型的活动,会在某一区域出现突发性的话务量,同时,交换机阻塞也应该在话务量优化的过程中予以注意。
此外,多种业务并存的情况下,也应注意业务的均衡。
3.4设备的优化 随着移动通信网的发展和网络优化工作逐步深入,提供主设备的厂家和提供配套设备的厂家也多了起来。
对移动通信网络运营商而言,采购什么样的设备,要求什么样的服务,就非常重要了!
在移动通信网中,主要考虑的设备包括:
基站设备、传输设备、交换设备、系统监控设备、供电设备、配套设备等,还要考虑用于加强室外盲区覆盖的直放站设备及室内覆盖的室内分布系统等,设备优化选择要从设备的性能指标,设备的可靠性,设备的价格、维修服务等多方面的来综合考虑。
3.5干扰信号的分析 移动通信的信号是用无线方式传输的,极易受到各种其它无线电波的干扰,为了保证网络的通信质量,网络优化的过程中,需要经常的对网络的各种干扰信号详细分析,要分析干扰信号的种类、强度、性质以及来源,一旦发现有其它未知来源的干扰信号,应同无坶电监测部门取得联系,查找干扰源,保证网内信号的纯洁。
同时,也要注意调整好频率规划,避免网内的邻频干扰和越站干扰等。
3.6资金的优化使用 资金的优化使用,就是要根据移动通信网的发展特点,把资金用在关键的地方。
如对于CDMA网的发展而言,扩大每个基站的覆盖区域是很重要的,可以拿出一部分资金引入直放站来延伸覆盖,对GSM网而言,发现有容量不够的区域,可以引入微蜂窝基站进行补充,优先发展业务量大的区域,可以尽早的收回投资,并再应用到其它区域。
4网络优化的步骤 网络优化要贯穿整个网络发展的全过程,因此,从建设网络起直至网络的运行维护、优化始终都是非常重要的。
4.1网络建设的规划 网络的规划,是一个网络发展的纲要,自建网起,就要考虑好网络优化的工作,要把网络的日常维护和网络优化联系起来,并成立专门网络优化队伍,根据一些专家的预测,在某一大城市如果把网络优化规划做好,在不增加通信设备的情况下,可将此城市目前的移动话务量提高好几个能量级。
4.2网络数据的分析 进行网络优化的关键一步就是以来自移动通信网络数据进行分析,主要数据类型包括:
无线数据、话务数据、干扰分析数据。
无线数据分析包括:
信号覆盖范围,接收信号场强,天线增益、指向,相邻小区间无
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