基于理想解法的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用

周智洪，沙 勝，饒文濤

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司東莞分公司，廣東 東莞 523326）

基于理想解法的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用

周智洪，沙 勝，饒文濤

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司東莞分公司，廣東 東莞 523326）

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)采用同頻組網(wǎng)模式的特點(diǎn)決定了其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理性相比于2G，3G網(wǎng)絡(luò)更加嚴(yán)格，小區(qū)間的干擾變得不可忽視，特別是處于小區(qū)邊緣的用戶。換而言之，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理問題，相比2G，3G網(wǎng)絡(luò)來說將產(chǎn)生更大的負(fù)面影響。文章針對(duì)TDLTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，從干擾、覆蓋和容量三維度出發(fā)，細(xì)化影響因素，建立基于理想解法的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)模型，評(píng)估網(wǎng)絡(luò)存在的問題，指導(dǎo)開展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作，以提升結(jié)構(gòu)合理性和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

理想解法；TD-LTE網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

隨著中國移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和業(yè)務(wù)量“爆發(fā)式”增長，容量熱點(diǎn)與業(yè)務(wù)的不均衡、同頻重疊覆蓋問題勢(shì)必破壞現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)平衡，嚴(yán)重影響用戶業(yè)務(wù)感知。在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展瓶頸下，為解決網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展帶來的覆蓋、容量和質(zhì)量之間的矛盾，必須深度評(píng)估和發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題，系統(tǒng)打造覆蓋、容量、干擾全面平衡的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源效益最大化，以優(yōu)化本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的穩(wěn)定提升。

一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具備以下三要素：

（1）精準(zhǔn)覆蓋。既能保證覆蓋區(qū)域信號(hào)連續(xù)性，同時(shí)又將信號(hào)重疊覆蓋控制在合理范圍內(nèi)。

（2）容量均衡。滿足網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)需求的前提下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量在地理位置、業(yè)務(wù)類型、時(shí)間上的平衡。

（3）噪聲最小。所有小區(qū)同時(shí)在使用整個(gè)系統(tǒng)頻帶，尤其是邊緣用戶，受到的鄰區(qū)干擾最小。

1 理想解法的基本原理

理想解法是一種客觀賦權(quán)的綜合評(píng)價(jià)方法，通過構(gòu)造評(píng)價(jià)問題的正理想解和負(fù)理想解，即各屬性值的最佳方案和最差方案，利用歐式距離計(jì)算每個(gè)方案到理想方案的相對(duì)貼近度，即靠近正理想解和遠(yuǎn)離負(fù)理想解的程度來對(duì)方案進(jìn)行排序，從而實(shí)現(xiàn)多維度決策與綜合評(píng)價(jià)[1]。

2 理想解法在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)模型中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基礎(chǔ)，評(píng)估網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是否合理，可以從覆蓋、干擾、容量評(píng)估3個(gè)維度進(jìn)行。打造一個(gè)優(yōu)質(zhì)精品網(wǎng)絡(luò)，可在滿足日常業(yè)務(wù)需求的情況下，提供高質(zhì)量業(yè)務(wù)承載，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源效益最大化。本文采用因素分析法，深入挖掘、細(xì)化每項(xiàng)影響因素，根據(jù)相關(guān)系數(shù)大小確定輸入變量，選取指標(biāo)如圖1所示。

為了客觀地評(píng)價(jià)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況，建立多維度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估方法，東莞公司網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量攻關(guān)團(tuán)隊(duì)收集了現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)，部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理。又稱屬性值的規(guī)范化。LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)輸入數(shù)據(jù)具有不同的物理意義和量綱，屬性值的規(guī)范化主要的作用為排除量綱選用對(duì)決策或評(píng)估結(jié)果的影響，便于不同單位或量級(jí)的指標(biāo)能夠進(jìn)行比較和加權(quán)，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)各項(xiàng)輸入數(shù)據(jù)處于同樣重要的地位。通過屬性值規(guī)范化，把不同指標(biāo)的屬性值均變化到[0，1]區(qū)間上，便于對(duì)多個(gè)變量決策與綜合評(píng)估。設(shè)多屬性決策問題的決策矩陣A=（aij）m*n，歸一化矩陣B=（bij）m*n，其中，

圖1 三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)標(biāo)簽

（2）構(gòu)成加權(quán)矩陣C=（cij）m*n。根據(jù)各指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系或各指標(biāo)值變異程度來確定權(quán)數(shù)，結(jié)合LTE網(wǎng)絡(luò)各影響因素實(shí)際情況，設(shè)各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的權(quán)重向量為w=[0.15，0.15，0.15，0.15，0.05，0.05，0.15，0.05，0.10]，則cij=wj*bij，i=1，2，…，m；j=1，2，…，n。

（3）確定正理想解C*和負(fù)理想解C0。正理想解C*是一個(gè)方案集中的虛擬最佳方案，它的每個(gè)屬性值都是決策矩陣中該屬性的最優(yōu)值；而負(fù)理想解C0則是虛擬的最差方案，它的每個(gè)屬性值都是決策矩陣中該屬性的最差值。以LTE網(wǎng)絡(luò)無線掉話率為例，正理想解為0%，即最佳網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，在一定時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)用戶掉線情況；負(fù)理想解為100%，即最差網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，用戶正常建立連接后全部異常釋放。結(jié)合LTE網(wǎng)絡(luò)各影響因素實(shí)際情況，正理想解C*=[0，0，-60，0%，0，0，0%，0%，25]，負(fù)理想解C0=[100，100，-120，100%，80，80，100%，15%，0]，設(shè)正理想解C*的第j個(gè)屬性值為，負(fù)理想解C0第j個(gè)屬性值為。

表1 LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估部分樣本數(shù)據(jù)

（4）計(jì)算各方案到正理想解與負(fù)理想解的距離。理想解法所用的是歐式距離，LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各方案到正理想解的距離為：

各方案到負(fù)理想解的距離為：

（5）計(jì)算各方案的排隊(duì)指標(biāo)值（綜合評(píng)價(jià)指數(shù)），即

表2 LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)樣本綜合指標(biāo)值

3 結(jié)語

基于理想解法的LTE網(wǎng)絡(luò)綜合評(píng)價(jià)模型提供了無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多維度評(píng)估方法，深度發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題，后續(xù)演進(jìn)方向是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化系統(tǒng)落地，提出天饋調(diào)整方案、效果預(yù)評(píng)估等，重疊覆蓋、過覆蓋等結(jié)構(gòu)指標(biāo)地理化渲染，直觀輔助優(yōu)化調(diào)整，讓優(yōu)化工作更加智能、全面，更貼近一線生產(chǎn)，真正體現(xiàn)大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用。

[1]司守奎，孫璽菁.數(shù)學(xué)建模算法與應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2014.

Comprehensive evaluation method and application of LTE network structure based on ideal solution

Zhou Zhihong, Sha Sheng, Rao Wentao
（China Mobile Communications Group Guangdong Co.,Ltd., Dongguan Branch, Dongguan 523326, China）

The characteristics of TD-LTE network with the same frequency network mode determine the rationality of its network structure is more stringent compared to 2G, 3G network. The inter-cell interference can not be ignored, especially in the cell edge of the user. In other words, the unreasonable network structure will have a greater negative impact compared to 2G, 3G network. In this paper,the TD-LTE network structure evaluation method focuses on the factors influencing the three dimensions of interference, coverage and capacity, establishes the comprehensive evaluation model of LTE network structure based on ideal solution, evaluates the problems existing in the network, guides the network structure optimization work, to enhance the structure rationality and the quality of network services.

ideal solution; TD-LTE network; network structure

周智洪（1976— ），男，江蘇無錫人，中級(jí)工程師，碩士；研究方向：GSM，TD_SCDMA和TD_LTE無線網(wǎng)絡(luò)分析、優(yōu)化。