三网联合天面优化评估体系研究

［陈志煜　曾哲君］

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三网联合天面优化评估体系研究

［陈志煜曾哲君］

摘要文章通过对工程实施及网络质量相关度较大的天面部分进行研究，把传统网络优化从被动优化转为主动优化，形成一套适合大部分场景的，综合考虑各种因素的协同优化方法，为后续工程和网优提供借鉴。

关键词：天面优化 三网协同 评估体系

陈志煜

男，中国移动通信集团广东有限公司，主要从事无线网络工程建设管理工作。

曾哲君

男，PMP，工程硕士毕业于北京邮电大学，现任中睿通信规划设计有限公司无线网络设计院院长助理，从事无线通信网络规划咨询和工程设计工作多年。

1　项目背景

随着移动通信技术与社会经济快速地发展，用户数不断地迁移变化，城市化建设加速，无线环境日益复杂化。现有基站网络结构逐步暴露出站高不足、站距过近、站址分布不合理、天线覆盖不合理等问题。

2014年中国移动TD-LTE网络大规模建设展开,移动公司将面临同时运营GSM、TD-SCDMA、TD-LTE三种制式的网络的局面,使原本天线林立的天面位置将更加紧张。由于LTE承载频率位于高频段，其无线穿透损耗更大，站间距更小，站址数量需求更多，如何合理利用现有网络资源成为了运营商亟待解决地问题之一。

基于以上原因，对“三网联合天面优化”方面的课题进行研究，试图从现有基站的天面资源为突破口，建立一套综合考虑各种因素的天面优化评估体系。根据评估结果对问题天面进行整合优化，实现降本增效的最终目的。

2　研究目标和思路

本研究目标是通过建立一套针对现有天面优化的评估体系，从而定位存在天面问题的站点，进而对站点提出整治方案。通过本体系实现对现有网络天面资源的优化评估，最终达到对资源的有效利用的目的。

本研究开展的思路是首先根据我司项目经验搭建基站天面的评估模型，从经济效益维度、天面资源维度、竞争优势维度、网络结构维度、用户感知维度五个维度对基站进行评估。然后根据评估结果梳理问题站点，并对问题站点天面进行二次勘察确认。在此基础上提出整治方案，并根据案例结果对模型进行二次修正，完善评估模型最终实现模型的有效推广使用。

图1　课题具体实施思路

3　评估体系模型

3.1评估体系的构建

本评估体系从以下五个维度：经济效益、天面资源、竞争优势、网络结构、用户感知对基站进行客观评估，通过多个维度对基站进行客观评估。评估结果以雷达图的形式直观展现，各个维度得分一目了然。

图2　评估体系五大维度　图3　基站评估结果雷达

3.2新技术手段的运用

运用仿真技术作为评估手段，从而发现网络结构存在问题的站点。通过使用?Atoll仿真软件，预测coverage by transmitters，获取现网基站在各自2G、3G和4G网络中的每个小区的主导服务覆盖面积，如图4。

通过使用Atoll仿真软件，进行蒙特卡罗仿真（Monte-Carlo）预测，获取基站每个小区的负载情况、用户接入数量等信息，如图5。

4　评估体系的具体设置

4.1经济效益评估

该维度从经济效益的角度对基站进行评估。评估站点日均话务量和数据流量记为Ai和Di，全网站点话务量和数据流量日均值为A和D，定义效益系数Ei=(Ai/ A)×0.76+(Di/D) ×0.24，按10个等级划分（注：市场单价：5.56元/Erl，0.13元/MB ） 。各小区的效益等级划分原则如下：

若Ei≥2.5，则该小区为经济1级效益小区。（100分）

若2.5>Ei≥2.2，则该小区为经济2级效益小区。（90～100分）

若2.2>Ei≥1.9，则该小区为经济3级效益小区；（80～90分）

若1.9>Ei≥1.6，则该小区为经济4级效益小区；（70～80分）

若1.6>Ei≥1.3，则该小区为经济5级效益小区；（60～70分）

若1.3>Ei≥1，则该小区为经济6级效益小区；（50～60分）

若1>Ei≥0.7，则该小区为经济7级效益小区；（40～50分）

图4　小区的主导服务覆盖预测图

图5　蒙特卡罗仿真结果截图

若0.7>Ei≥0.5，则该小区为经济8级效益小区；（30～40分）

若0.5>Ei≥0.3，则该小区为经济9级效益小区。（20～30分）

若0.3>Ei≥0，则该小区为经济10级效益小区。（0～20分）

4.2天面资源评估

本文所运用的未确知测度模型是多目标评价模型，理论上，其在测量准则、权重确定、识别准则等方面均优于其他模型。实证分析也表明，未确知测度模型应用在高校核心竞争力评价领域更加科学、简单、有效，结果更接近实际，评价结果可为地方高校提高科研核心竞争力，以及教育或科技管理部门科学决策提供重要的

该维度细化为多个子维度考察基站天面资源的优劣程度，建立不同等级的天面资源效益评估方法：每个维度根据自身对基站天面资源的影响程度划定了权重比例，而每个维度的不同选项又有不同的权值，定义基站的维度分值Wi=权重×权值，单个基站所有维度的分值总和即为该基站的维度得分，记为W。

若W≥95，则该小区为天面资源1级效益小区；若95>W≥90，则该小区为天面资源2级效益小区；按照此规律以5为公差值，维度得分W依次递减；若60>W≥55，则该小区为天面资源9级效益小区；若W<55，则该小区为天面资源10级效益小区。

基站维度分值Wi由以下8个维度构成：物业类型、敏感程度、天面面积、机房与天线馈线距离、杆塔平台层数、天馈美化类型、剩余天线安装位置（抱杆）和原有天馈合路情况。

4.3竞争优势评估

该维度从独有站址资源和覆盖区域客户资源两个维度进行综合评判，每个维度按实际情况考察相关得分，单小区独有站址资源得分记为Si，覆盖区域客户资源得分记为Ki，定义小区的竞争优势分值Zi=Si×0.4+ Ki×0.6，而基站的竞争优势分值为Z= ∑Zi/n（n为该基站小区数量）。

若Z≥95，则该小区为竞争优势1级效益小区；若95>Z≥90，则该小区为竞争优势2级效益小区；按照此规律以5为公差值，基站的竞争优势分值Z依次递减；若60>Z≥55，则该小区为竞争优势9级效益小区；若Z<55，则该小区为竞争优势10级效益小区。

单小区独有站址资源Si由以下6项选择类别构成：重要场景、密集市区场景、普通市区场景、郊区乡镇场景、非独有站址，但有明显优势和非独有站址，且无优势；覆盖区域客户资源Ki由以下11个分类构成：工业区、住宅区、学校、政府机关办公区、市场集市、自身稀缺覆盖、高速公路铁路干道、山区田地荒野、重要客户场景和公园景区。

4.4网络结构评估

若W≥95，则该小区为网络结构1级效益小区；

若95>W≥90，则该小区为网络结构2级效益小区；

若90>W≥85，则该小区为网络结构3级效益小区；

若85>W≥80，则该小区为网络结构4级效益小区；

若80>W≥75，则该小区为网络结构5级效益小区；

若75>W≥70，则该小区为网络结构6级效益小区；

若70>W≥65，则该小区为网络结构7级效益小区；

若65>W≥60，则该小区为网络结构8级效益小区；

若60>W≥55，则该小区为网络结构9级效益小区；

若W<55，则该小区为网络结构10级效益小区；

4.5用户感知评估

该维度调取与用户感知相关的后台参数为基础进行评估：设定每个指标得分值为Yi，基站的用户感知效益综合分值为Y=∑Yi*权值。

若Y≥95，则该小区为用户感知1级效益小区；

若95>Y≥90，则该小区为用户感知2级效益小区；

若90>Y≥85，则该小区为用户感知3级效益小区；

若85>Y≥80，则该小区为用户感知4级效益小区；

若80>Y≥75，则该小区为用户感知5级效益小区；

若75>Y≥70，则该小区为用户感知6级效益小区；

若70>Y≥65，则该小区为用户感知7级效益小区；

若65>Y≥60，则该小区为用户感知8级效益小区；

若60>Y≥55，则该小区为用户感知9级效益小区；

若Y<55，则该小区为用户感知10级效益小区；

4.6问题站点筛选方法

首先，对五个维度的得分，分成3个组别计算组别得分。组别一是经济效益和用户感知，组别二是竞争优势和网络结构，组别三是天面资源。每个维度的按以下权重计算各自的组别得分和最后的综合得分。

表1　5个维度综合得分权重

其次，计算3个组别的区域平均得分。将每个站点得分与区域平均得分进行比较。以此判别每个站点是否需要进行天面资源整改。判断规则如表2。

表2　判断规则表

5　问题基站清单

根据上述模型和获得的基础数据，得出基站的判定结果。上述5种判定结果的基站数量占比如图6：

图6　判定结果占比

6　典型问题天面的优化方案

6.1案例一：改变天线位置

港湾基站位于图8位置1。经过上述评估体系评估，该站的评估结果是经济效益低、竞争优势弱，需要进行天面整改。本站的雷达图如图7。

图7　港湾基站评估结果雷达图

本基站天面存在的主要问题是受到隔壁天面新建高楼的阻挡。有效覆盖区域面积减少。

建议优化方案：将受阻挡的天面天线挪位至隔壁楼顶，改善基站天面环境，提升效益，如图8、图9、图10、图11。

图8　港湾基站位置

图9　天线阻挡勘察照片

6.2案例二：改变天线挂高

图10　实施方案

图11　整改方案拟搬迁天面

石湾陈屋村基站位于图13位置2，该站评估结果是经济效益低、竞争优势弱，需要进行天面整改。本站的雷达图如图12。

图12　陈屋村基站评估结果雷达图

查勘发现由于该站较矮，单站覆盖效益低，距离邻站较远。

建议优化方案： 基站天线加高，6米抱杆更换为15米支撑杆，提升单站效益。如图13。

图13　石湾陈屋村基站位置

6.3案例三：搬迁整合站点

平政村委基站位于图15黑线圈位置。经过上述评估体系评估，该站的评估结果是经济效益低、竞争优势弱、天面资源和网络结构尚好，需要进行天面整改。本站的雷达图如图14。

勘察发现平政村委站点主要覆盖罗屋村，天线受周边建筑物遮挡，影响其对周边建筑物与路面的有效覆盖。

建议优化方案：站点距离吉隆罗屋村站点（图15白线圈位置）仅166m且该站点天面有空余抱杆可利用，因而可整合搬迁该站点。

图14　平政村委基站评估结果雷达图

图15 平政村委基站及周边基站位置图

7　评估体系的改进方向

用户感知维度的评估因素较薄弱，该维度主要以网管系统中能提取的指标为主。因此可以根据网管系统中指标的改变而增减本纬度的组成因素。此外，问题站点的筛选方中，各维度的权重可以根据不同时刻，不同的侧重方向有所调整。

通过评估其他区域的基站，从而修改系统中的各因素的得分区间，和上述两个改进方面，可以使评估体系具有更广泛的适用性。日后也可以在此基础上研究其他网优的评估体系。

8　总结

本次课题研究的过程是经验总结、理论研究和实践行动的相互结合。评估手段既包括了传统的查勘和KPI管理，也包括了新兴的仿真预测。课题确立的评估模型具有重要的现实意义和实用性，可以为后续工程和网优提供借鉴。

DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.01.001

收稿日期：（2015-12-08）