高原山區及牧區場景下網絡功分技術的應用

蘭州資源環境職業技術學院信息工程學院 張 瑋

本文主要是中國聯通青海分公司針對青藏高原山區和牧區網絡廣度、深度覆蓋不足的短板，通過充分挖掘網絡冗余資源向網絡做減法要收益，利用功分技術和功率增補相結合的方法篩選出利用率低的山區和牧區站點進行功分應用。不僅有效解決了網絡冗余資源，而且顯著提升了網絡的廣深度覆蓋問題，節約了大量的設備投資及能耗成本，為網絡線降本增效工作帶來了巨大的經濟效益。

1 網絡功分技術應用的必要性

移動互聯網的高速發展給全球電信行業注入了新的活力，同時用戶的感知越來越敏感，對移動網絡覆蓋要求越來越高，可謂是機遇與挑戰并存。青海網絡痛點區域存在于農村、牧區等偏僻的地方。這些區域基本都屬于信號差同時低話務的情況，并且地勢比較平坦、廣闊，新建解決的話投資費用較高，難以收回成本。青海分公司對于農村廣覆蓋低話務的場景采取功分技術和功率優化，充分挖掘現網資源，節省投資的同時增加廣度、深度覆蓋率。

1.1 功分器原理

功分器全稱功率分配器，其是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件，用于增加發射通道（支路）數，擴大通信覆蓋范圍。功分器的各輸出端口之間應保持一定的隔離度。通過等分功分器的級聯可以實現多路等功率分配，也可反過來將多路信號能量合成一路輸出，此時也可稱為合路器。一個功分器的輸出端口之間應保證一定的隔離度。功分器按輸出通常分為一分二（一個輸入兩個輸出）、一分三（一個輸入三個輸出）等，按照內部結構與分配介質不同，可分為腔體功分器和微帶功分器，實物圖如圖1所示。

1.2 功分器安裝方法

具體安裝方法：將RRU引出的2個跳線分別連接至功分器輸入口，然后將2個天線的小跳線連接至功分器輸出端，實現了一個RRU功率均分至2個天線發射信號，節約了一個RRU設備。

圖1 功分器實物圖

表1 功分小區業務量分析

表2 功分小區KPI指標

2 功分技術的實際應用

2.1 功分小區選取

提取連續3個月話務量流量指標進行分析，對平均和最大話務量流量指標較低的小區進行排序，抽取話務量、流量最低的農村和交通干線場景站點進行小區功分，現提取部分已功分的小區進行舉例說明，如表1所示。

2.2 功分后小區參數優化

功分后小區功率一分為二，通過兩面天線進行發射信號，小區下行最大發射功率由20W降低至10W，同一地點信號強度會有不同程度的下降。為了使功分后發射功率不變，需要對參數做一些調整，將功分后的小區功率均增大一倍，發射功率由20W調整至40W，具體調整情況如表2-表4所示。

2.3 功分后KPI指標情況

功分后對小區進行了指標監控，無線系統接通率、掉話率、切換成功率等指標保持平穩，具體情況如表2所示。

2.4 功分小區DT測試

海東平安上灘基站拆2合路3小區，經過前臺對基站大小道路進行測試后，發現平均RSCP為-63.86，平均EC/IO為-3.48，充分證明使用功分器后基站周圍覆蓋范圍信號較好。

2.5 功分小區業務量變化情況

功分后對小區進行了指標監控，話務量、流量較之前80%以上有少量增加，具體情況如表3所示。

由此可知：功分后小區話務量、流量有少量增加，吸收了兩面天線覆蓋范圍的用戶，提升了小區資源利用率。

2.6 功分小區擁塞情況

功分后小區功率、碼資源、上下行CE以及用戶數都未曾發生擁塞事件，由此可證明拆除低業務量RRU進行功分后，不會引起小區擁塞現象，具體情況如表4。

3 功分技術成效

2019年在全省范圍內推廣功分技術應用，共完成731個農村和交通干線場景低業務量站點的功分改造，共計節省設備投資1545萬元，為公司節約了大量的設備費用和能耗費用，并將拆除的RRU投入到新開站，解決了全省網絡覆蓋空洞、弱覆蓋等突出問題（如表5）。

表3 功分小區業務量變化

表4 功分小區擁塞情況

表5 功分RRU統計表

通過功分應用和功率優化相結合，優化提升后臺RRU功率（其中40%提升至60W，60%提升至80W），有效提升設備性能，小區覆蓋不降反增，電平值平均提升1.8dbm，干擾降低3db，覆蓋距離平均提升50m。

結論：青海分公司通過功分器技術全年完成731個RRU退網再利用，通過規模實踐應用，網絡KPI指標保持穩定，業務量有少量增加，不僅提升了小區無線資料利用率，而且提升了廣度深度覆蓋，取得了巨大的經濟效益和網絡感知效應。