切換統計篩選背向切換小區簡單辦法研究

嚴偉

摘要：在傳統網路優化中涉及鄰區優化，覆蓋范圍因為施工或基礎數據采集錯誤，導致與原規劃數據出現較大差距。一般通過路測或異常的切換成功率來發現，但這種辦法的效率較低。文章研究了切換統計篩選背向切換小區的簡單辦法。

關鍵詞：背向切換；覆蓋異常

在傳統網路優化中涉及鄰區優化，覆蓋范圍因為施工或基礎數據采集錯誤，導致與原規劃數據出現較大差距。一般通過路測或異常的切換成功率來發現，但這種辦法的效率較低，依賴逐個小區對比這種機械式的辦法，而依據切換報告目前缺少與基礎數據有效結合的辦法。

網絡KPI統計中切換統計報告的一般格式為源小區至目標小區切換次數與成功次數等信息，各種工具可將報告導入圖形化工具之后供分析，但缺少較好地快速篩選距離遠、切換與覆蓋方向相差較大異常切換的辦法。如需對切換進行針對性的分析為篩選提供依據，則只需在切換報告的基礎之上加入2小區之間距離、方向夾角等信息就可簡單實現。小區經緯度與天線方位角是小區的基礎信息，均為固有數據，通過計算可以得出距離與夾角。

現有網絡中，移動通信基站一般為3小區共站建設，采用定向天線以每120度一扇區的方式進行覆蓋，天線的方位角以正北為0度順時針計算的方式記錄，天線波瓣角一般為65度，由于頻率復用與話務吸收等因素限制小區的覆蓋半徑并不宜太大，而普遍在1.5km以內為正常。所以在一般意義上，不考慮重疊覆蓋即可得知，2個扇區的天線方位角正對的話其最大切換距離不應超過3km，而其中一小區天線方位角正對另一扇區背向的最大切換距離不應大于1.5km。由于扇區覆蓋方向是固定的，其反方向的信號強度通常是較弱的，超出覆蓋正常范圍的小區向在其背向的鄰區發起的切換則構成了背向切換。篩查背向切換的意義在于小區與非明顯本小區覆蓋范圍的鄰區之間的切換異常增多則能表明小區與其鄰區某一方的覆蓋范圍與規劃數據不符或規劃出現嚴重錯誤。

1 背向切換的原因

造成背向切換的原因有很多種，其中較為普遍的原因為：（1）新建基站施工或普通基站日常維護中人為因素導致天線、饋線、跳線的錯接與反接；（2）經緯度、天線方位角等基礎數據錄入錯誤；（3）鄰區規劃不全或錯位；（4）嚴重的越區覆蓋；（5）老化導致的天線性能劣化；（6）同頻導致的BSIC記憶效應等。目前網絡的規劃工作中，頻率資源是高度復用的，鄰區規劃也相應地保障了對于運動目標的移動通信服務的連續性，而扇區真實的覆蓋范圍與規劃數據不符的情況很容易導致規劃數據在真實的環境中達不到預期的效果，影響通話的質量與穩定，如不能及時發現，在日常網絡運行中會導致某小塊區域集中大量掉話等異常事件，影響手機客戶感知。

對于以上問題的定位，可以看出較重要的就是2個信息：距離與角度。首先從距離入手，假設地球為球體，設地球上某點的經度為lambda，緯度為phi，則這點的空間坐標是x=cos（phi）*cos（lambda），y=cos（phi）*sin（lambda），z=sin（phi），設地球上2點的空間坐標分別為（xl，yl，z1），（x2，y2，z2），則它們的夾角為A=acos（x1*x2+y1*y2+z1*z2），A是角度則兩地距離為A/180*pi*R，其中R為地球平均半徑6371，地球為不規則的橢圓體。由此得出的數據有較小的誤差，但對整體分析沒有影響。

2 背向切換小區簡單辦法

在日常網優工作中也可以套用簡化的手法。以南京為例：目標小區經緯度為（X，Y），源小區經緯度為（AX，AY），南京緯度為北緯32度左右，1經度距離為111.31955KM*cos32°，1緯度距離為111.31955km，將經緯度坐標折算為等距平面坐標即目標小區平面坐標為（x，y），源小區坐標為（ax，ay），東西向兩小區距離（x-ax）等于（X AX）*111.31955km*cos32°，南北向距離（y-ay）等于（Y-AY）*111.31955km。

兩點間距離約為源小區至鄰區方位夾角計算如下：

如圖1所示，可算出當前小區至鄰區的矢量拉線方位角，此角度若與源小區目前的天線方位角相差過大則可斷定該源小區至該鄰區的切換為背向切換，與此同時，若鄰小區至源小區的矢量拉線方位角與鄰區的天線方位角差異過大則可斷定此對鄰區發生的切換為異常切換。由于每扇區120度的覆蓋間隔以及天線65度的波瓣角，需要篩選出源小區天線方位角與鄰區夾角之差在120～240度間，以及鄰小區天線方位角與鄰區至源小區夾角之差大于30度，同時滿足兩者距離超出2km單時段切換次數超出50次的切換記錄，可視為背向異常切換次數較多的異常小區。

如圖2所示，到此部分考慮的僅是源小區的覆蓋方向上有沒有鄰小區，而鄰小區的覆蓋方向還沒有考慮，那么在前面工作的基礎上可以繼續細化篩選鄰小區天線方位角與鄰區至源小區夾角之差大于60度的，同一小區擁有超過1條這樣的記錄即可能為方位角偏差或背向旁瓣信號過強信號，同一基站擁有超過1個這樣的異常小區則可能有饋線反接情況。而鄰小區天線方位角與鄰區至源小區拉線夾角之差小于60度的則有較大可能性為源小區天線性能劣化或鄰小區嚴重越區導致。也可以利用此方法直接篩選切換距離大于3KM的過遠切換，在除特殊場景如海面、牧區、高鐵干線等情況外，超遠距離的切換也表明此處存在異常，超遠鄰區切換的原因一般為數據采集錯誤、BSIC記憶效應、嚴重的越區覆蓋等。

此辦法可同時統計出鄰區間方位夾角以及基站間距，對于背向切換頻繁的小區可以迅速定位，但規劃數據與實際網絡存在一定程度的偏差，且此結果易受公路、鐵路等交通干線以及高層信號切換混亂影響導致不準確，可作為發現問題的途徑使用。

3 結語

路燈站由于一般采用不同方位角的雙天線而導致其數據庫中的方位角信息與現場覆蓋情況不一致，因此，路燈站等特殊天線小區的方位角暫時沒有很好的辦法去解決，由于這套辦法中并沒有加入切換成功率的篩選權重而只是作為問題的考慮因素，所以這個切換信息在滿足篩選條件的同時也證明了這套自創的辦法是有效的；這對鄰區異常切換至少表明了這2個小區至少可能存在切換門限問題，因為900P到1800D的切換存在著多個問題的可能因素，那么在整理完成以后梳理可能導致的原因或者跳過梳理原因直接安排現場測試或參數核查都可以比較有針對性地發現與解決問題，本辦法的高針對性可以提高問題的解決效率，與此同時，對一些沒有在切換成功率上體現出很差水準的小區也可以讓問題暴露在視線下，可以去除一些問題嚴重性上較輕的越區、鴛鴦線、經緯度采集錯位等問題。本方法的不足在于經緯度算法使用函數直接計算2點間實際距離動輒幾十萬行的數據處理，使得這個過程仍是低效的。