环球微速讯:网络结构问题自动识别调优与铁塔资源合并联合分析研究
来源:移动Labs    时间:2022-08-31 16:05:35

作者|韩斌杰 刘红星,单位:河北移动

​Labs 导读

随着5G网络建设规模扩大,铁塔服务费成本随之上涨,河北移动树立2022年铁塔服务费零增长的观念,在发挥规模化建设,专业化运营优势的基础上,持续开站降本增效活动而铁塔的租金与天线的运营商使用家数有关,即越多家使用,租金将越便宜,所以搬迁时,通过对目前移动所属资源与附近铁塔资源进行整合,可有效的降低运营成本。


【资料图】

而2022年为铁塔服务费5年期限时间窗口,退租后不再付铁塔公司折旧费。今年完成对铁塔资源整合效果的评估非常重要。本项目基于目前的形势,力争通过对现网站址的覆盖分析计算出搬迁前后的覆盖效果。

结合覆盖分析及竞对&自有铁塔站址部署,开展我公司独享站点与竟对站点多塔合并,由独享变合并,现场勘查及评估后,在不影响用户感知的情况下,进行站点合并。结合覆盖、网络结构分析,开展结构问题站点、超闲拆闲站点搬迁整治,用于解决随建宏站需求。

1工作背景2022年为铁塔服务费5年期限时间窗口,退租后不再付铁塔公司折旧费;集团严格管控铁塔新增站址规模,新增区域建设需求可通过本次超闲搬迁释放规模,解决新建站规模不足问题,实现资源合理利用。2主要技术创新点

通过无线MR数据对预拆闲的站周边MR覆盖补偿,评估拆闲后的MR覆盖效果,主要技术创新点为MR迁移算法,MR变换算法创新,MR差分算法工具等。

2.1 MR迁移算法

筛选移动独立站点与竟对站点匹配输出多塔合并备选点、站点拆除前后MR覆盖评估、合并后站点MR覆盖评估,主要分为两个步骤;

步骤一:对原站拆除后所造成的弱覆盖栅格进行体量计算

有效覆盖半径内变差栅格统计规则:

1)拆除后对比拆除前栅格级电频变差环比超过10%。

2)拆除前电频值大于-90dBm,拆除后电频值小于-90dBm。

3)站点拆除后未采集到MR栅格信息。

4)以上问题栅格如有重复记为“1个”弱覆盖栅格,只计算有效覆盖范围内变差的并集栅格。

步骤二:对原站拆除后所造成的弱覆盖栅格进行第二次规则评估

5)多塔合并:目标站可覆盖原站退网后新增质差栅格占比>70%以上。

6)低效拆闲:拆除后质差栅格占比<20%或拆除前覆盖栅格数占比<总面积内栅格数*3%。

采样点回填法公式:“=((拆前采样点-拆后采样点)*(拆后平均RSRP-1)+拆后总电频)/拆前总采样点”。有效覆盖半径公式=“市县农站点平均站间距/2*1.5”。

举例

多塔合并

合并前:栅格数量200个,合并后:栅格数量200个因合并导致弱覆盖栅格1个因合并导致变差栅格5个,站址合并导致弱覆盖、变差栅格总计6个,占比3%,可进行站址合并。

低效拆闲

合并前:栅格数量474个,拆除后:栅格数量467个,因拆除导致弱覆盖栅格7个,因拆除导致变差栅格1个,导致弱覆盖、变差栅格总计8个,占比2%,可进行站址拆除。

2.2 MR变换算法创新

MR变换算法创新实现拆闲和合并后的覆盖预估,主要包含三部分,一通过WCCL定位算法确定MR采样点的最终位置;二通过邻区回填算法匹配拆除后的回填邻区;三MR变换算法创新模拟搬迁后实际的覆盖效果。

2.2.1 WCCL定位算法

WCCL定位算法主要依靠MR和工程参数,基于测距几何定位和基于加权质心几何定位的综合应用,前者通过MR测量的时延(或通过传播模型构造伪装时延)和方向角的交点综合判定UE候选位置,后者通过MR测量小区构造多边形并基于电平加权计算拓扑质心作为UE空间候选位置,最终综合两种定位方法的结果确定MR采样点的最终位置。

Figure图1 WCCL定位原理示意图

2.2.2 WCCL定位算法邻区回填算法

①获取服务小区的频点:Period Intra Freq Measurement Report/SerCarrierFreq,在同频测量报告中服务小区的频点也即为邻区的频点。

②获取邻区小区的eNodeBId-CellID:遍历Period Intra Freq Measurement Report/NeighCellRst中每一个邻区,通过CellID在小区表里获取主服务小区的localCellID,并通过localCellID找到对应的邻区表,通过PhysCellId+上述确定的SerCarrierFreq关联邻区表 获取对应的邻区CellID,如果没有找到,则通过PhysCellId+上述确定的SerCarrierFreq在工参表索引,找到对应的的eNodeBId-CellID。

2.2.3 MR变换算法创新模拟搬迁后实际的覆盖效果

通过采集匹配到的PhysCellId信息,对现网基站下的MR创新进行电平调整变换,模拟搬迁后实际的覆盖效果。

变换前后的MR差异(链路预算)主要与模型的选型,设备参数,工参差异算出等息息相关。

模型选型:根据基站所处的区域,基站频段选择不同的传播模型。设备参数:考虑基站的发射功率,天线增益等影响因素。工参差异:根据站点搬迁前后挂高、方向角、下倾角等工参差异算出MR电平差异;

链路预算计算公式为:接收电平=发射功率+天线增益-路径损耗-综合损耗-系统余量

主要涉及参数如下:

其中路径损耗Lpath按照SPM模型计算公式如下:

Lpath=K1+k2log(d)+k3log(Heff)+k4Diff+K5log(d)log(Heff)+K6Hms+Kclutter*f(clutter)+Khill,los

注解:

①当不考虑绕射因素和地物损耗因素时,通过计算基站搬迁前后MR电平的链路预算差异,对搬迁后的MR进行差分修正,近似得出搬迁后基站MR的数值。

②对搬迁前后MR数据进行差分运算时,因为搬迁前后基站位置的地貌差距较小,链路预算中大部分损耗可以忽略掉,经过计算MR电平差∆R=MR搬迁前-MR搬迁后≈天线增益差+路径损耗差;

其中天线增益差与用户与天线的水平方向角,垂直方向角相关;

③路径损耗差与用户与基站的距离,高度差,信号的传播模型有关。

2.3 MR差分算法工具的开发应用

虽然可以通过MR变换算法,可以模拟迁移后的MR数据,但因搬迁站点的覆盖场景,应用频段,天线挂高等,与原站点存在差异,因此会造成模拟数据的差异,通过自主编制MR差分算法工具,通过输入频段、覆盖区域、挂高、方向角等信息,对搬迁前后MR覆盖差异进行预估,将迁移后的MR模拟数据进行矫正,主要步骤如下:

步骤一:在输入界面,输入搬迁前后基站信息,并进行计算。

步骤二:根据天线参数及方向角,计算各方向的天线增益。

步骤三:根据传播模型及工参信息,计算出的路径损耗差异。

步骤四:输出数据——根据链路预算及工参信息,计算出以搬迁点为中心的MR差异数值,用于MR迁移模拟。

3成果可推广性说明

铁塔资源的有效整合,解决了选址难,成本高,效费低的问题,同时有助于减少网络结构中存在覆盖干扰等问题,最终实现保证网络覆盖的前提下,实现降低运营成本,增加网络综合效益的成果。结合2021年站点整治,铁塔合并可节省成本283.8万元,低效拆闲可节省成本328.9万元。

关键词: 天线增益 链路预算 网络结构 模拟数据

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