杭州湾跨海大桥频率优化分析

2016-01-04 11:21

电信工程技术与标准化 2015年4期

杭州湾跨海大桥频率优化分析

邢志翀, 周红刚

（中国移动通信集团浙江有限公司，杭州 310020）

摘要本文结合杭州湾大桥的网络情况，介绍了一种针对特殊场景且有专门覆盖的网络优化方法，可供后续包括铁路、其它大桥等特定专网的优化进行参考。

关键词频率优化；扫频分析；干扰矩阵

1　大桥覆盖总体情况

杭州湾大桥全长36 km，目前2G主要有6个桥面基站和1个超远基站覆盖。6个桥面基站为CX杭州湾大桥1、CX杭州湾大桥2、CX杭州湾大桥3、CX杭州湾大桥4、CX杭州湾大桥5和CX杭州湾大桥6，基站位于桥面5 m高的龙门架上。1个超远基站为CX嘉兴秦山，位于嘉兴秦山上，高度200 m，主要覆盖杭州湾大桥2基站附近。具体分布如图1所示。

2　杭州湾大桥EGSM退频前频点配置情况

从基站分布情况来看，大桥桥面覆盖总体偏弱，且由于无线环境空旷，受北岸嘉兴基站频点干扰比较严重。为保证大桥上通话质量，对大桥覆盖小区频点配置上采用EGSM频点，每个小区使用1个EGSM频点，嘉兴秦山使用3个EGSM频点。具体配置如图2所示。

3　EGSM退频前后网络质量对比情况

EGSM频段主要应用于高铁的GSM-R系统，随着沿途高铁路线开通，经过和铁路相关部门协商，为保证不对铁路GSM-R系统产生干扰，浙江移动现网所使用的EGSM频点实施全面的退频工作。EGSM退频后，大桥网络质量变化情况如表1所示。

图1　杭州湾大桥桥面基站分布图

DT测试性能：日常DT测试杭州湾大桥基本保持1次来回0.5个掉话，EGSM退频后测试有1次来回有3次掉话。

从OMCR以及DT测试结果来看，EGSM频点退频后，大桥小区频点由于受外部网络干扰，小区质量恶化明显，大桥网络质量明显下降。主要由以下两方面的因素导致。

（1）桥面无线环境恶劣。图3为在大桥2与大桥3基站之间扫频图，图中显示无线下行底噪较高，大部分频率的下行电平值均高于-85 dBm。这些干扰源主要来自嘉兴海盐城区和嘉兴其它区域沿海基站。

（2）桥面基站覆盖能力有限。目前桥面基站间距较大，平均为5 km；桥面基站天线较低，高度约5 m；由于TD建设需要将原高增益天线更换成普通增益天线，基于以上原因导致桥面基站覆盖能力有限，在部分路段桥面基站信号强度约-85 dBm，较下行干扰底噪还差。

4　优化思路

针对杭州湾大桥这种类似专网覆盖而干扰较多的场景，主要有以下两种思路。

（1）大桥覆盖小区采用专用频率，在南北两岸的公网基站中进行清频。之前采用EGSM频点配置，也是基于这个思路，主要是通过频率配置方法，避免公网和大桥覆盖小区的干扰，提升大桥小区质量。该方案能够有效的保证大桥上面的网络质量，但缺点是清频范围较大，对公网频率应用影响较大。

（2）采用公网偷频的方式，对大桥覆盖小区频点进行优化。在EGSM退频后，通过手机大桥上的各个频点信号情况，对干扰进行评估，找出干扰最小的频点应用于大桥覆盖小区。该方案对公网影响较小，公网基本上不需要进行改动。缺点是干扰评估没有现成工具提供，同时，日常优化中对公网的频点修改可能会频繁影响大桥小区干扰，造成大桥网络质量的不稳定。

表1　杭州湾大桥EGSM退频前后网络质量情况对比

图2　杭州湾大桥EGSM频点配置图

图3　杭州湾大桥基站间扫频图

综合评估后，为避免对大网产生不利影响，还是决定采用第二种思路，通过扫频方式对大桥干扰情况进行收集，并优化扫频数据干扰矩阵的生成算法，综合考虑TCH频点和BCCH频点的干扰权值，对各个小区所有频点的干扰进行排序，给出频率配置建议。

5　优化方法

此次杭州湾跨海大桥针对大桥13个主覆盖小区的干扰矩阵生成算法如下。

5.1 写入主服务小区

将大桥桥面上的12个小区及主覆盖大桥的15976小区写入程序。

5.2 确定每个扫频点的服务小区

解析扫频数据，得到每个扫频点的所有接收电平及每个电平对应的小区。服务小区只在写入的13个小区中确定，列出每个扫频点接收到的13个小区对应的电平值，找出最强的一个作为主服务小区，其它小区都是干扰小区。

5.3 计算电平差

计算方法：主服务小区电平-干扰小区电平。

5.4 计算C/I

汇总每个小区对的所有电平差，取最劣5%作为小区对的C/I值。

5.5 确定干扰级别和干扰值（如表2、3所示）

5.6 生成干扰矩阵

将所有13个服务小区对应的干扰小区及小区之间的干扰等级、干扰值和采样条数汇总之后，生成干扰矩阵。

针对杭州湾大桥这样的特殊场景，干扰矩阵的生成方面还进行了如下优化。

5.6.1 关于扫频数据中缺失了LAC、CI数据的处理办法

（1）将扫频数据中有LAC和CI的数据提取出来。

（2）这些信息完整数据汇总成BCCH、BSIC、LAC、CI表格。

（3）对于只有BCCH和BSIC的数据，对照上步中的表格确定他们的LAC和CI，而不是同基础数据表进行对比。

（4）对于同BCCH同BSIC的处理方法依然采用按经纬度计算距离的方法，算出距离后取距离最近的小区。

（5）对于没有直接解析出LAC+CI的小区进行BCCH+BISC同表格以及数据库匹配时，需匹配出LAC+CI信息，后续进行具体频点干扰值的计算时，也由LAC+CI去匹配小区以确认小区频点配置，避免同CI小区的混淆。

5.6.2 对干扰矩阵的处理

将干扰矩阵中13个主服务小区之间的干扰关系删除。同时，也不考虑目标小区现网配置频点的干扰。

5.6.3 计算干扰值时加入权重值

（1）计算每个服务小区覆盖的点数，记为Count。

（2）在计算干扰值时，计算方法为：（小区对条数/Count）×小区对的干扰值，这样做可以考虑到采样点数的多少对干扰的影响。

（3）对于具体频点干扰值的计算，区分BCCH频点和TCH频点的影响，其中BCCH频点的权值设为1，TCH频点的权值设为0.3。

表2　C/I值和干扰等级的对照表

表3　干扰等级和干扰值的对应表

6　优化效果

通过上述对算法进行改正，并有针对性的进行扫频分析和处理优化后，总体覆盖质量如表4所示。

总体来看，优化提升效果明显，与专网专频使用场景相当，达到了预期效果。

Frequency analysis and optimization of Hangzhou Bay bridge

XING Zhi-chong, ZHOU Hong-gang

(China Mobile Group Zhejiang Co., Ltd., Hangzhou 310020, China)

Abstract This paper describes a frequency optimization method for specifi c scene with exclusive network coverage, combined with the network situation of Hangzhou bay bridge. This method is also suitable for other scenes covered by exclusive network, as railway, big bridges, etc.

Keywords frequency optimization; frequency scanner data analysis; interference matrix