CDMA网络农村区域优化研究

谭 峰，罗振友，柯志伟，李宏略，苏雅婷

（中国电信广东无线网络运营中心，茂名，广东，525000）

CDMA网络农村区域优化研究

谭 峰，罗振友，柯志伟，李宏略，苏雅婷

（中国电信广东无线网络运营中心，茂名，广东，525000）

随着用户数、业务的迅速增长，农村区域由于投资建设受限等因素，导致客户感知度下降，投诉迅速增加。为提升客户感知和满意度，本文针对农村区域覆盖广、用户分散的特性，分析农村场景用户的行为特征，制定对应场景的优化建议，考虑资源利用和用户感知间的均衡，更好地缓解客户需求与网络资源之间的矛盾。

农村区域；弱覆盖；RF优化；功率参数优化；基站延伸系统

1 引言

农村区域由于投资建设受限等因素，导致存在较多弱覆盖的区域，而日益增长的用户与网络覆盖差之间的矛盾迅速凸现，为了改善用户感知度，提升资源利用率，茂名中心针对农村区域覆盖广、用户分散的特性，分析农村场景用户的行为特征，从RF优化、功率参数调整、基站延伸系统等多方面探索解决方案。

2 技术创新成果形成背景

随着资源不断投入，CDMA网络的覆盖率不断加大，茂名各个城区覆盖率已经达到97%以上。受制于投资建设受限等因素，农村区域的覆盖率却远落后于城区覆盖率，差距达到10%以上，城乡差异最大的达到20%。

如何在现有的资源条件及建设进度下，提升农村覆盖率成为一个至关重要的问题。我们经过多次论证，决定从RF优化、基站功率调整优化、基站延伸系统优化等几种方式，去探讨各种优化方法对农村覆盖提升的优势与劣势，目的为了最大限度去提升农村覆盖率减少弱覆盖区域、提升农村区域用户感知度、提升农村资源利用率。

3 技术创新成果介绍

3.1 创新思路介绍

由于一直以来，农村区域优化未有相关系统性的优化方法介绍，而城区特殊无线环境的优化思路、高速道路的优化方法只能借鉴，并不完全适用。经过内部的讨论，根据自身地形情况，茂名分中心创新性提出RF优化、功率参数优化、基站延伸系统等优化方法：通过对不同方法的效果检验，得出对农村区域优化有指导性的优化方案策略。

3.2 RF优化

根据后台数据统计及DT测试分析发现，茂港区农村郊区区域部分基站指标较差，区域中存在弱覆盖、导频污染、过覆盖等问题点；因此导致用户感知度较差，投诉较多。经过工程参数以及现场检查，发现基站的部分天馈的工程参数设置不合理，因此本次RF研究选取茂港区农村区域的基站进行RF优化试验。

3.2.1 调整思路及标准

目前茂名农村区域基站扇区水平波瓣角均为90°，扇区夹角过大或者过小均会影响天线的性能或降低天线的利用率。

（1）筛选条件：两个扇区之间夹角＞150°或两个扇区之间夹角＜90°。

措施：将基站3个扇区按120°均分，充分发挥扇区的覆盖效果。

（2）筛选条件：扇区下倾角＞8°（机械+电调）。

措施：上站勘察具体情况，如无特殊情况调整为3～5°，充分发挥扇区的覆盖效果。

3.2.2 茂港区农村RF调整前后对比

图1 调整前

图2 调整后

茂港农村郊区共24个基站，其中对16个基站进行RF优化，包括方向角及下倾角。由图1、图2可以看出，调整后茂港区农村区域的基站扇区分布更为合理，改善了前期两个扇区之间夹角过小或过大的情况，以及下倾角过大导致信号严重变形的情况已经得到修正。

3.2.3 调整前后RX

图4 调整后

图3 调整前

表1 调整前RX

表2 调整后RX

RF调整后，RX均值有原来-72.65d Bm改善至-70.20dBm。

3.2.4 调整前后TX

图5 调整前

图6 调整后

表3 调整前TX

表4 调整后TX

RF调整后，TX均值有原来-12.68d Bm改善至-14.86dBm。

3.2.5 1X掉话率曲线

图7、图8为调整前后1周数据，分全天、忙时。

图7 掉话率（全天）

图8 掉话率（忙时）

3.2.6 1X呼叫建立成功率曲线

图9、图10为调整前后1周数据，分全天、忙时。

图9 呼建成功率（全天）

图10 呼建成功率（忙时）

3.2.7 小结

在现网中，建网初期的网规RF的不合理、负载及业务需求的变化引起旧的合理变为新的不合理、地理环境的变化、站点拆迁引起网络结构改变都能够引起RF覆盖不足，导频污染等种种问题，因此，阶段性的RF优化可以确保网络在原有资源基础上发挥最大的效益，物尽其用，从工作试验中，我们可以得出如下结论：

RF优化优点是成本低、灵活性较好、可在各种地形环境开展；缺点是耗时较长、受硬件参数影响，无法逾越系统本身的性能参数。

3.3 功率参数优化

3.3.1 基站小区功率调整有三种常用方式

3.3.1.1 修改小区导频增益

导频信道功率，表示占实际功率的百分比，一般导频信道功率占总功率20%左右，总功率为导频信道功率、同步信道功率、寻呼信道功率及所有业务信道功率之和，增加导频信道功率，优点是覆盖变大；缺点是由于总功率不变，同步信道功率及寻呼信道功率均随之增大，因此业务信道功率变小，导致前向容量将会变小。

3.3.1.2 修改小区基带增益

基带增益与实际总功率的关系是，P＝20×log(SECTOR_GA IN/3000)＋43－TX_GA IN (dBm)，当基带增益为3 000且射频增益为0时输出功率为20W，华为对该参数的可调调整范围为500至3 200，即使该值调整到3 200，总功率变化也不大，而且基带增益及射频增益一般用于限制功率时使用，不用于扩功率。

3.3.1.3 修改定标功率

定标功率是对额定功率的一个增益，单位dB，修改定标功率可以直接以倍数增大小区实际总功率，而前向容量也有所增大。总结得出，修改定标功率既可以增大覆盖，同时总功率及前向容量均增大，因此确定使用修改定标功率来扩大小区功率。

3.3.2 功率调整的限制分析

茂名CDMA网络现网中宏基站及RRU中1X业务与DO业务配比为100∶100，而DO业务需要占用射频板功率，因此开通DO业务的宏基站及RRU的最大功率有一定限制，如表5所示。

表5 开通DO业务的宏基站及RRU扩功率分析表

因此，扩功率时，需确定宏基站及RRU的1X功率与DO功率之和不超过最大功率范围，否则将会出现相关告警。

3.3.3 确定扩功率标准

经过分析、验证，茂名中心确定扩功率标准如表6。

表6 茂名市最终确定的扩功率标准

3.3.4 片区扩功率解决弱覆盖问题案例

3.3.4.1 案例介绍

2010年9月21至2010年10月8日，受“凡亚比”台风影响，茂名市东北方向（即高州、信宜农村地区，如图11所示）出现洪水、泥石流灾害，导致通信、供电、供水、交通全阻断，受灾情况严重，区域内大部分CDMA基站出现断站，用户无信号、接入困难、无法起呼。

图11 茂名受灾区域基站地图

3.3.4.2 片区扩功率实施过程

经过研究分析，为解决灾区CDMA网络信号覆盖、通信困难问题，尽快打通灾区通信生命线，决定采取扩功率的优化手段，扩大灾区及周边在运行的基站功率。方案中，共挑选出9个基站合计15个小区进行功率扩展（绿色为需要调整基站，红色为断站基站），如图12所示。

图12 茂名筛选出的扩功率基站地图

表7 功率及小区半径调整清单

由图13可分析出，调整后，1～3km之间用户拨打的消息条数增多，3～10km之间的用户拨打消息条数也增多，显示出扩功率后不仅较近的用户更容易接入，离基站较远处的用户也可以接入，对提高接入用户数，扩大基站覆盖有明显的效果。

3.3.4.3 片区扩功率效果评估

（1）扩功率验证测试

调整前CQT测试：RX：-90～-100，Ec/Io：-8～-13

调整后CQT测试：RX：-85～-95，Ec/Io：-5～-9

21日晚上20点，在移动和联通无信号情况下，CDMA基站功率提升后，在信宜钱排通往重灾区紫金矿业断桥约有10km区域、高州大坡、高州马贵等重灾区已能正常通信政府部门当即紧急调用80台189移动通信终端，并下达命令：采用天翼189作为现场灾区抢险的通信工具。

（2）功率调整前后接入消息分析

表8 功率调整前后接入消息对比

图13 功率调整前后接入消息对比

3.3.4.5 CDR跟踪效果分析

根据网优平台CDR跟踪并制成Mapinfo图层得图14。

图14 功率调整后CDR消息图层

根据CDR（来自网优平台）跟踪数据分析，区域内参数调整前晚忙时（20:00～21:00）发生2 402次通话，参数调整后发生3 710次通话，共增加1 308次通话，增长54.5%，效果明显。

3.3.4.6 KPI指标效果评估

（1）调整前后呼叫尝试次数及呼叫建立成功率分析

经过功率的调整，该9个站共15个扇区在相同的统计周期内，呼叫尝试次数有了较大的增长（全时段）：在调整后呼叫尝试次数为18 315，比调整前15 993增加了2 322次，增长率为14.5%，效果明显，且呼叫建立成功率比调整前提升0.45%。

图15 调整前后呼叫尝试次数及呼叫建立成功率对比

（2）调整前后话务量分析

图16 调整前后话务量对比

调整前的总话务量为323ERL，调整后的总话务量为418ERL，话务总量增长29.4%，效果明显。

3.3.5 小结

扩定标功率优化优点：操作简单、灵活性较好、覆盖效果较佳、适用在应急通信保障上、农村覆盖保障等场景。

扩定标功率优化缺点：下行单向放大，设置功率时需要考虑上下行功率平衡问题、现网有license数量限制，超出现有数量需要向华为公司购买授权、覆盖范围较大不适用城区场景、大批量使用现网指标会有一定程度的恶化。

3.4 基站延伸系统优化

3.4.1 延伸系统

基站功率延伸系统，包括基站放大器及塔顶放大器。可提高基站的输出功率，有效扩大基站的覆盖范围，减小基建投资，改善网络质量。在广大农村地区、山区等开阔地域可以很好地增加覆盖。该系统具有射频信号旁路功能，当本机掉电或出现故障时可以为基站信号提供导通通路，以保证基站的覆盖。

基站延伸系统的参数设置：

下行输出标称功率：设置范围：50～55dBm。

下行衰减：设置范围：0～15dBm。

下行输入功率电平：无法调整，由输入基站决定。

下行实际增益：无法调整，系统固定值，根据输入电平以及衰减设置波动。

图17 基站延伸系统参数设置

实际下行输出功率电平=下行输入功率电平+下行实际增益，因此，要获得相应的下行输出功率，可以通过调整下行衰减得到。

3.4.2 延伸系统效果评估

随着CDMA用户的增多，对CDMA网络覆盖要求也越来越高，但是在偏远农村的话务量并不高，只需满足基本的覆盖即可，从资源成本角度考虑，对茂名市林头镇红坎坡村（111.01559，21.65292）的覆盖通过3km外基站“电白坡心”第一扇区采用基站延伸系统，来改善对该村覆盖信号的改善。基站与村落的地理分布如图18。

图18 茂名基站延伸系统试点

3.4.3 试点整体指标对比

7月4日，对基站“电白坡心”第一扇区，采用基站延伸系统覆盖机制，现场对3种覆盖方法进行测试，摸查测试指标对比见表9。

表9 指标对比

从整体指标看，基站延伸系统开启时指标明显比关闭基站延伸系统时的指标有明显改善，其中基站延伸系统下行功率输出46dB覆盖时，覆盖率改善21.82%；基站延伸系统下行功率输出50dB的覆盖率改善22.51%。

3.4.4 语音业务覆盖指标评估

3.4.2.1 Ec/Io

图19 茂名市林头镇红坎坡村Ec/Io分布图

从Ec/Io分布统计表可以看到，三次测试结果中区域Ec/Io≥-9d B的区域分别占69.44%，74.38%，48.79%，采用基站延伸系统下行功率输出50d B覆盖比关闭基站延伸系统时指标改善25.59%，基站延伸系统下行功率输出46dB覆盖时的指标比关闭基站延伸系统指标改善20.65%。

3.4.2.2 Rx Power

图20 茂名市林头镇红坎坡村Rx分布图

从Rx分布统计表可以看到，三次测试中区域Rx≥-65dBm的区域分别占15.54%，15.91%，3.35%，采用基站延伸系统46dB覆盖和基站延伸系统50dB覆盖两者都比关闭基站延伸系统时指标有所改善，但是采用基站延伸系统50d B覆盖的指标改善较大。

表10 Ec/Io分布统计表

3.4.5 小结

基站延伸系统与扩大定标功率不同，基站延伸系统需要在基站设备基础上额外新增一套设备，但起到前向及反向同时放大的效果，优于扩大定标功率的下行单行放大。

基站延伸系统优点：价钱适中，工期较短，操作简单、灵活性较好、前反向信号同时放大。覆盖效果较佳、适用在应急通信保障上、农村覆盖保障等场景。

基站延伸系统缺点：覆盖距离较远容易造成越区覆盖，需要选取适当的场景使用、覆盖范围较大不适用城区场景、大批量使用现网指标会有一定程度的恶化。

4 结束语

农村区域由于用户较为分散，业务种类较为单一、业务收入较低，因此考虑回报收益的前提下，农村区域的资源投入、工程建设等方面较为缓慢，茂名分中心从客户的业务需求和体验感知出发，综合考虑网络资源分布及收益情况，创新性提出面向资源和客户的农村优化方法。

经过了3个月以上的实践，分别对RF优化、大功率参数优化、基站延伸系统优化等3种农村优化方式进行了详细的实践和检验，从各个方面去对每一种优化方法进行了充分论证，确保每一种优化方案都符合科学性和实用性。通过上述的优化方法及效果评估，得知RF优化、功率优化、延伸系统进行进一步的扩展覆盖范围。

上述的3种优化方法各有优缺点，可根据各自的特性用于资源相对匮乏的农村区域。新方法可以解决农村区域的资源投入、工程建设等方面较为缓慢导致部分农村区域弱覆盖的问题，同时提升了网络资源的利用率以及用户感知度。

[1] 雷湘．CDMA无线通信原理．北京：清华大学出版社．

[2] cdma2000 1x无线网络规划与优化．华为技术有限公司．北京：人民邮电出版社．

[3] CDMA性能参数分册（1X部分）．华为技术有限公司．

[4] 网优平台通话记录（1X）分析功能使用指导书．中国电信广东无线网络优化中心．

[5] CDMA网络优化指导书．华为技术有限公司．

[6] 张传福，彭灿．CDMA移动通信网络规划设计与优化．北京：人民邮电出版社．

[7] 常永宇．CDMA2000 1X 网络技．北京：电子工业出版社．

杜比实验室收购Doremi Labs

近日，杜比实验室完成对Doremi Labs的收购。此次收购让杜比能够为电影放映行业提供广泛的产品组合，成为音视频回放解决方案的领导者。杜比实验室总裁兼首席执行官Kevin Yeaman表示：“我们很高兴能够将两支致力于提供一流数字影院处理和回放解决方案的团队结合在一起。通过提供深度集成的音视频回放解决方案，我们能够加速创新，为影院放映商和电影观众提供令人惊艳的体验。”

Rural Area Optimization

Tan Feng, Luo Zhenyou, Ke Zhiwei, Li Honglue, Su Yating
(China Telecom Guangdong wireless network operations center, maoming, 525000)

With the rapid grow th in the number of business users, Due to limited investment in the construction of rural regions and other factors, resulting in decreased customer perception of complaints is increasing rapidly. To improve customer perception and satisfaction, For wide area coverage in rural areas, dispersed users to analyze user behavior characteristics of rural scenes, Formulate the corresponding scene optimization tips, Consider balance between resource utilization and user perception, and better customer ease the contradiction between demand and network resources.

Rural area; Weak coverage; RF Optimization; Power parameter optim ization; Base station extension system

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.11.004

TN 929.533

B

1672-7274（2014）11-0015-08

谭 峰，男，1986年4月生，广东茂名人，现任职于广东无线网络运营中心茂名分中心，从事无线网络优化工作。

罗振友，1977年10月生，毕业于重庆邮电大学，现任职于广东无线网络运营中心茂名分中心，从事无线网络优化管理工作。

柯志伟，男，1975年2月生，广东茂名人，中国电信广东无线网络运营中心茂名分中心副总经理，主要负责工作是茂名移动网络网优维护的管理等工作。

李宏略，汕头大学学士，现任职于广东无线网络运营中心茂名分中心，主要从事无线网络优化工作。

苏雅婷，华南师范大学学士，现任职于广东无线网络运营中心茂名分中心，从事无线网络优化工作。