高原山区及牧区场景下网络功分技术的应用

兰州资源环境职业技术学院信息工程学院 张 玮

本文主要是中国联通青海分公司针对青藏高原山区和牧区网络广度、深度覆盖不足的短板，通过充分挖掘网络冗余资源向网络做减法要收益，利用功分技术和功率增补相结合的方法筛选出利用率低的山区和牧区站点进行功分应用。不仅有效解决了网络冗余资源，而且显著提升了网络的广深度覆盖问题，节约了大量的设备投资及能耗成本，为网络线降本增效工作带来了巨大的经济效益。

1 网络功分技术应用的必要性

移动互联网的高速发展给全球电信行业注入了新的活力，同时用户的感知越来越敏感，对移动网络覆盖要求越来越高，可谓是机遇与挑战并存。青海网络痛点区域存在于农村、牧区等偏僻的地方。这些区域基本都属于信号差同时低话务的情况，并且地势比较平坦、广阔，新建解决的话投资费用较高，难以收回成本。青海分公司对于农村广覆盖低话务的场景采取功分技术和功率优化，充分挖掘现网资源，节省投资的同时增加广度、深度覆盖率。

1.1 功分器原理

功分器全称功率分配器，其是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，用于增加发射通道（支路）数，扩大通信覆盖范围。功分器的各输出端口之间应保持一定的隔离度。通过等分功分器的级联可以实现多路等功率分配，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器按输出通常分为一分二（一个输入两个输出）、一分三（一个输入三个输出）等，按照内部结构与分配介质不同，可分为腔体功分器和微带功分器，实物图如图1所示。

1.2 功分器安装方法

具体安装方法：将RRU引出的2个跳线分别连接至功分器输入口，然后将2个天线的小跳线连接至功分器输出端，实现了一个RRU功率均分至2个天线发射信号，节约了一个RRU设备。

图1 功分器实物图

表1 功分小区业务量分析

表2 功分小区KPI指标

2 功分技术的实际应用

2.1 功分小区选取

提取连续3个月话务量流量指标进行分析，对平均和最大话务量流量指标较低的小区进行排序，抽取话务量、流量最低的农村和交通干线场景站点进行小区功分，现提取部分已功分的小区进行举例说明，如表1所示。

2.2 功分后小区参数优化

功分后小区功率一分为二，通过两面天线进行发射信号，小区下行最大发射功率由20W降低至10W，同一地点信号强度会有不同程度的下降。为了使功分后发射功率不变，需要对参数做一些调整，将功分后的小区功率均增大一倍，发射功率由20W调整至40W，具体调整情况如表2-表4所示。

2.3 功分后KPI指标情况

功分后对小区进行了指标监控，无线系统接通率、掉话率、切换成功率等指标保持平稳，具体情况如表2所示。

2.4 功分小区DT测试

海东平安上滩基站拆2合路3小区，经过前台对基站大小道路进行测试后，发现平均RSCP为-63.86，平均EC/IO为-3.48，充分证明使用功分器后基站周围覆盖范围信号较好。

2.5 功分小区业务量变化情况

功分后对小区进行了指标监控，话务量、流量较之前80%以上有少量增加，具体情况如表3所示。

由此可知：功分后小区话务量、流量有少量增加，吸收了两面天线覆盖范围的用户，提升了小区资源利用率。

2.6 功分小区拥塞情况

功分后小区功率、码资源、上下行CE以及用户数都未曾发生拥塞事件，由此可证明拆除低业务量RRU进行功分后，不会引起小区拥塞现象，具体情况如表4。

3 功分技术成效

2019年在全省范围内推广功分技术应用，共完成731个农村和交通干线场景低业务量站点的功分改造，共计节省设备投资1545万元，为公司节约了大量的设备费用和能耗费用，并将拆除的RRU投入到新开站，解决了全省网络覆盖空洞、弱覆盖等突出问题（如表5）。

表3 功分小区业务量变化

表4 功分小区拥塞情况

表5 功分RRU统计表

通过功分应用和功率优化相结合，优化提升后台RRU功率（其中40%提升至60W，60%提升至80W），有效提升设备性能，小区覆盖不降反增，电平值平均提升1.8dbm，干扰降低3db，覆盖距离平均提升50m。

结论：青海分公司通过功分器技术全年完成731个RRU退网再利用，通过规模实践应用，网络KPI指标保持稳定，业务量有少量增加，不仅提升了小区无线资料利用率，而且提升了广度深度覆盖，取得了巨大的经济效益和网络感知效应。