CDMA網絡農村區域優化研究

譚 峰，羅振友，柯志偉，李宏略，蘇雅婷

（中國電信廣東無線網絡運營中心，茂名，廣東，525000）

CDMA網絡農村區域優化研究

譚 峰，羅振友，柯志偉，李宏略，蘇雅婷

（中國電信廣東無線網絡運營中心，茂名，廣東，525000）

隨著用戶數、業務的迅速增長，農村區域由于投資建設受限等因素，導致客戶感知度下降，投訴迅速增加。為提升客戶感知和滿意度，本文針對農村區域覆蓋廣、用戶分散的特性，分析農村場景用戶的行為特征，制定對應場景的優化建議，考慮資源利用和用戶感知間的均衡，更好地緩解客戶需求與網絡資源之間的矛盾。

農村區域；弱覆蓋；RF優化；功率參數優化；基站延伸系統

1 引言

農村區域由于投資建設受限等因素，導致存在較多弱覆蓋的區域，而日益增長的用戶與網絡覆蓋差之間的矛盾迅速凸現，為了改善用戶感知度，提升資源利用率，茂名中心針對農村區域覆蓋廣、用戶分散的特性，分析農村場景用戶的行為特征，從RF優化、功率參數調整、基站延伸系統等多方面探索解決方案。

2 技術創新成果形成背景

隨著資源不斷投入，CDMA網絡的覆蓋率不斷加大，茂名各個城區覆蓋率已經達到97%以上。受制于投資建設受限等因素，農村區域的覆蓋率卻遠落后于城區覆蓋率，差距達到10%以上，城鄉差異最大的達到20%。

如何在現有的資源條件及建設進度下，提升農村覆蓋率成為一個至關重要的問題。我們經過多次論證，決定從RF優化、基站功率調整優化、基站延伸系統優化等幾種方式，去探討各種優化方法對農村覆蓋提升的優勢與劣勢，目的為了最大限度去提升農村覆蓋率減少弱覆蓋區域、提升農村區域用戶感知度、提升農村資源利用率。

3 技術創新成果介紹

3.1 創新思路介紹

由于一直以來，農村區域優化未有相關系統性的優化方法介紹，而城區特殊無線環境的優化思路、高速道路的優化方法只能借鑒，并不完全適用。經過內部的討論，根據自身地形情況，茂名分中心創新性提出RF優化、功率參數優化、基站延伸系統等優化方法：通過對不同方法的效果檢驗，得出對農村區域優化有指導性的優化方案策略。

3.2 RF優化

根據后臺數據統計及DT測試分析發現，茂港區農村郊區區域部分基站指標較差，區域中存在弱覆蓋、導頻污染、過覆蓋等問題點；因此導致用戶感知度較差，投訴較多。經過工程參數以及現場檢查，發現基站的部分天饋的工程參數設置不合理，因此本次RF研究選取茂港區農村區域的基站進行RF優化試驗。

3.2.1 調整思路及標準

目前茂名農村區域基站扇區水平波瓣角均為90°，扇區夾角過大或者過小均會影響天線的性能或降低天線的利用率。

（1）篩選條件：兩個扇區之間夾角＞150°或兩個扇區之間夾角＜90°。

措施：將基站3個扇區按120°均分，充分發揮扇區的覆蓋效果。

（2）篩選條件：扇區下傾角＞8°（機械+電調）。

措施：上站勘察具體情況，如無特殊情況調整為3～5°，充分發揮扇區的覆蓋效果。

3.2.2 茂港區農村RF調整前后對比

圖1 調整前

圖2 調整后

茂港農村郊區共24個基站，其中對16個基站進行RF優化，包括方向角及下傾角。由圖1、圖2可以看出，調整后茂港區農村區域的基站扇區分布更為合理，改善了前期兩個扇區之間夾角過小或過大的情況，以及下傾角過大導致信號嚴重變形的情況已經得到修正。

3.2.3 調整前后RX

圖4 調整后

圖3 調整前

表1 調整前RX

表2 調整后RX

RF調整后，RX均值有原來-72.65d Bm改善至-70.20dBm。

3.2.4 調整前后TX

圖5 調整前

圖6 調整后

表3 調整前TX

表4 調整后TX

RF調整后，TX均值有原來-12.68d Bm改善至-14.86dBm。

3.2.5 1X掉話率曲線

圖7、圖8為調整前后1周數據，分全天、忙時。

圖7 掉話率（全天）

圖8 掉話率（忙時）

3.2.6 1X呼叫建立成功率曲線

圖9、圖10為調整前后1周數據，分全天、忙時。

圖9 呼建成功率（全天）

圖10 呼建成功率（忙時）

3.2.7 小結

在現網中，建網初期的網規RF的不合理、負載及業務需求的變化引起舊的合理變為新的不合理、地理環境的變化、站點拆遷引起網絡結構改變都能夠引起RF覆蓋不足，導頻污染等種種問題，因此，階段性的RF優化可以確保網絡在原有資源基礎上發揮最大的效益，物盡其用，從工作試驗中，我們可以得出如下結論：

RF優化優點是成本低、靈活性較好、可在各種地形環境開展；缺點是耗時較長、受硬件參數影響，無法逾越系統本身的性能參數。

3.3 功率參數優化

3.3.1 基站小區功率調整有三種常用方式

3.3.1.1 修改小區導頻增益

導頻信道功率，表示占實際功率的百分比，一般導頻信道功率占總功率20%左右，總功率為導頻信道功率、同步信道功率、尋呼信道功率及所有業務信道功率之和，增加導頻信道功率，優點是覆蓋變大；缺點是由于總功率不變，同步信道功率及尋呼信道功率均隨之增大，因此業務信道功率變小，導致前向容量將會變小。

3.3.1.2 修改小區基帶增益

基帶增益與實際總功率的關系是，P＝20×log(SECTOR_GA IN/3000)＋43－TX_GA IN (dBm)，當基帶增益為3 000且射頻增益為0時輸出功率為20W，華為對該參數的可調調整范圍為500至3 200，即使該值調整到3 200，總功率變化也不大，而且基帶增益及射頻增益一般用于限制功率時使用，不用于擴功率。

3.3.1.3 修改定標功率

定標功率是對額定功率的一個增益，單位dB，修改定標功率可以直接以倍數增大小區實際總功率，而前向容量也有所增大?？偨Y得出，修改定標功率既可以增大覆蓋，同時總功率及前向容量均增大，因此確定使用修改定標功率來擴大小區功率。

3.3.2 功率調整的限制分析

茂名CDMA網絡現網中宏基站及RRU中1X業務與DO業務配比為100∶100，而DO業務需要占用射頻板功率，因此開通DO業務的宏基站及RRU的最大功率有一定限制，如表5所示。

表5 開通DO業務的宏基站及RRU擴功率分析表

因此，擴功率時，需確定宏基站及RRU的1X功率與DO功率之和不超過最大功率范圍，否則將會出現相關告警。

3.3.3 確定擴功率標準

經過分析、驗證，茂名中心確定擴功率標準如表6。

表6 茂名市最終確定的擴功率標準

3.3.4 片區擴功率解決弱覆蓋問題案例

3.3.4.1 案例介紹

2010年9月21至2010年10月8日，受“凡亞比”臺風影響，茂名市東北方向（即高州、信宜農村地區，如圖11所示）出現洪水、泥石流災害，導致通信、供電、供水、交通全阻斷，受災情況嚴重，區域內大部分CDMA基站出現斷站，用戶無信號、接入困難、無法起呼。

圖11 茂名受災區域基站地圖

3.3.4.2 片區擴功率實施過程

經過研究分析，為解決災區CDMA網絡信號覆蓋、通信困難問題，盡快打通災區通信生命線，決定采取擴功率的優化手段，擴大災區及周邊在運行的基站功率。方案中，共挑選出9個基站合計15個小區進行功率擴展（綠色為需要調整基站，紅色為斷站基站），如圖12所示。

圖12 茂名篩選出的擴功率基站地圖

表7 功率及小區半徑調整清單

由圖13可分析出，調整后，1～3km之間用戶撥打的消息條數增多，3～10km之間的用戶撥打消息條數也增多，顯示出擴功率后不僅較近的用戶更容易接入，離基站較遠處的用戶也可以接入，對提高接入用戶數，擴大基站覆蓋有明顯的效果。

3.3.4.3 片區擴功率效果評估

（1）擴功率驗證測試

調整前CQT測試：RX：-90～-100，Ec/Io：-8～-13

調整后CQT測試：RX：-85～-95，Ec/Io：-5～-9

21日晚上20點，在移動和聯通無信號情況下，CDMA基站功率提升后，在信宜錢排通往重災區紫金礦業斷橋約有10km區域、高州大坡、高州馬貴等重災區已能正常通信政府部門當即緊急調用80臺189移動通信終端，并下達命令：采用天翼189作為現場災區搶險的通信工具。

（2）功率調整前后接入消息分析

表8 功率調整前后接入消息對比

圖13 功率調整前后接入消息對比

3.3.4.5 CDR跟蹤效果分析

根據網優平臺CDR跟蹤并制成Mapinfo圖層得圖14。

圖14 功率調整后CDR消息圖層

根據CDR（來自網優平臺）跟蹤數據分析，區域內參數調整前晚忙時（20:00～21:00）發生2 402次通話，參數調整后發生3 710次通話，共增加1 308次通話，增長54.5%，效果明顯。

3.3.4.6 KPI指標效果評估

（1）調整前后呼叫嘗試次數及呼叫建立成功率分析

經過功率的調整，該9個站共15個扇區在相同的統計周期內，呼叫嘗試次數有了較大的增長（全時段）：在調整后呼叫嘗試次數為18 315，比調整前15 993增加了2 322次，增長率為14.5%，效果明顯，且呼叫建立成功率比調整前提升0.45%。

圖15 調整前后呼叫嘗試次數及呼叫建立成功率對比

（2）調整前后話務量分析

圖16 調整前后話務量對比

調整前的總話務量為323ERL，調整后的總話務量為418ERL，話務總量增長29.4%，效果明顯。

3.3.5 小結

擴定標功率優化優點：操作簡單、靈活性較好、覆蓋效果較佳、適用在應急通信保障上、農村覆蓋保障等場景。

擴定標功率優化缺點：下行單向放大，設置功率時需要考慮上下行功率平衡問題、現網有license數量限制，超出現有數量需要向華為公司購買授權、覆蓋范圍較大不適用城區場景、大批量使用現網指標會有一定程度的惡化。

3.4 基站延伸系統優化

3.4.1 延伸系統

基站功率延伸系統，包括基站放大器及塔頂放大器。可提高基站的輸出功率，有效擴大基站的覆蓋范圍，減小基建投資，改善網絡質量。在廣大農村地區、山區等開闊地域可以很好地增加覆蓋。該系統具有射頻信號旁路功能，當本機掉電或出現故障時可以為基站信號提供導通通路，以保證基站的覆蓋。

基站延伸系統的參數設置：

下行輸出標稱功率：設置范圍：50～55dBm。

下行衰減：設置范圍：0～15dBm。

下行輸入功率電平：無法調整，由輸入基站決定。

下行實際增益：無法調整，系統固定值，根據輸入電平以及衰減設置波動。

圖17 基站延伸系統參數設置

實際下行輸出功率電平=下行輸入功率電平+下行實際增益，因此，要獲得相應的下行輸出功率，可以通過調整下行衰減得到。

3.4.2 延伸系統效果評估

隨著CDMA用戶的增多，對CDMA網絡覆蓋要求也越來越高，但是在偏遠農村的話務量并不高，只需滿足基本的覆蓋即可，從資源成本角度考慮，對茂名市林頭鎮紅坎坡村（111.01559，21.65292）的覆蓋通過3km外基站“電白坡心”第一扇區采用基站延伸系統，來改善對該村覆蓋信號的改善?；九c村落的地理分布如圖18。

圖18 茂名基站延伸系統試點

3.4.3 試點整體指標對比

7月4日，對基站“電白坡心”第一扇區，采用基站延伸系統覆蓋機制，現場對3種覆蓋方法進行測試，摸查測試指標對比見表9。

表9 指標對比

從整體指標看，基站延伸系統開啟時指標明顯比關閉基站延伸系統時的指標有明顯改善，其中基站延伸系統下行功率輸出46dB覆蓋時，覆蓋率改善21.82%；基站延伸系統下行功率輸出50dB的覆蓋率改善22.51%。

3.4.4 語音業務覆蓋指標評估

3.4.2.1 Ec/Io

圖19 茂名市林頭鎮紅坎坡村Ec/Io分布圖

從Ec/Io分布統計表可以看到，三次測試結果中區域Ec/Io≥-9d B的區域分別占69.44%，74.38%，48.79%，采用基站延伸系統下行功率輸出50d B覆蓋比關閉基站延伸系統時指標改善25.59%，基站延伸系統下行功率輸出46dB覆蓋時的指標比關閉基站延伸系統指標改善20.65%。

3.4.2.2 Rx Power

圖20 茂名市林頭鎮紅坎坡村Rx分布圖

從Rx分布統計表可以看到，三次測試中區域Rx≥-65dBm的區域分別占15.54%，15.91%，3.35%，采用基站延伸系統46dB覆蓋和基站延伸系統50dB覆蓋兩者都比關閉基站延伸系統時指標有所改善，但是采用基站延伸系統50d B覆蓋的指標改善較大。

表10 Ec/Io分布統計表

3.4.5 小結

基站延伸系統與擴大定標功率不同，基站延伸系統需要在基站設備基礎上額外新增一套設備，但起到前向及反向同時放大的效果，優于擴大定標功率的下行單行放大。

基站延伸系統優點：價錢適中，工期較短，操作簡單、靈活性較好、前反向信號同時放大。覆蓋效果較佳、適用在應急通信保障上、農村覆蓋保障等場景。

基站延伸系統缺點：覆蓋距離較遠容易造成越區覆蓋，需要選取適當的場景使用、覆蓋范圍較大不適用城區場景、大批量使用現網指標會有一定程度的惡化。

4 結束語

農村區域由于用戶較為分散，業務種類較為單一、業務收入較低，因此考慮回報收益的前提下，農村區域的資源投入、工程建設等方面較為緩慢，茂名分中心從客戶的業務需求和體驗感知出發，綜合考慮網絡資源分布及收益情況，創新性提出面向資源和客戶的農村優化方法。

經過了3個月以上的實踐，分別對RF優化、大功率參數優化、基站延伸系統優化等3種農村優化方式進行了詳細的實踐和檢驗，從各個方面去對每一種優化方法進行了充分論證，確保每一種優化方案都符合科學性和實用性。通過上述的優化方法及效果評估，得知RF優化、功率優化、延伸系統進行進一步的擴展覆蓋范圍。

上述的3種優化方法各有優缺點，可根據各自的特性用于資源相對匱乏的農村區域。新方法可以解決農村區域的資源投入、工程建設等方面較為緩慢導致部分農村區域弱覆蓋的問題，同時提升了網絡資源的利用率以及用戶感知度。

[1] 雷湘．CDMA無線通信原理．北京：清華大學出版社．

[2] cdma2000 1x無線網絡規劃與優化．華為技術有限公司．北京：人民郵電出版社．

[3] CDMA性能參數分冊（1X部分）．華為技術有限公司．

[4] 網優平臺通話記錄（1X）分析功能使用指導書．中國電信廣東無線網絡優化中心．

[5] CDMA網絡優化指導書．華為技術有限公司．

[6] 張傳福，彭燦．CDMA移動通信網絡規劃設計與優化．北京：人民郵電出版社．

[7] 常永宇．CDMA2000 1X 網絡技．北京：電子工業出版社．

杜比實驗室收購Doremi Labs

近日，杜比實驗室完成對Doremi Labs的收購。此次收購讓杜比能夠為電影放映行業提供廣泛的產品組合，成為音視頻回放解決方案的領導者。杜比實驗室總裁兼首席執行官Kevin Yeaman表示：“我們很高興能夠將兩支致力于提供一流數字影院處理和回放解決方案的團隊結合在一起。通過提供深度集成的音視頻回放解決方案，我們能夠加速創新，為影院放映商和電影觀眾提供令人驚艷的體驗。”

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

譚 峰，男，1986年4月生，廣東茂名人，現任職于廣東無線網絡運營中心茂名分中心，從事無線網絡優化工作。

羅振友，1977年10月生，畢業于重慶郵電大學，現任職于廣東無線網絡運營中心茂名分中心，從事無線網絡優化管理工作。

柯志偉，男，1975年2月生，廣東茂名人，中國電信廣東無線網絡運營中心茂名分中心副總經理，主要負責工作是茂名移動網絡網優維護的管理等工作。

李宏略，汕頭大學學士，現任職于廣東無線網絡運營中心茂名分中心，主要從事無線網絡優化工作。

蘇雅婷，華南師范大學學士，現任職于廣東無線網絡運營中心茂名分中心，從事無線網絡優化工作。