基于大數據平臺的移動網絡規劃工具軟件功能介紹及應用

馬麗萍

南京欣網通信科技股份有限公司

0 引言

移動網絡規劃工具（Mobile Network Planning，MNP）是一個智能的網絡規劃應用軟件，為網絡規劃提供可視化界面，具有智能操作的功能。該工具軟件基于大數據平臺進行研發，具有如下優勢：（1）高性能：可以滿足10萬+的站點顯示；（2）低成本：無基礎地圖采購成本；（3）實時最新地圖：最新互聯網地圖；（4）云服務：基于云服務器，安全、可靠。

1 基于大數據的移動網絡規劃軟件應用系統

基于大數據的移動網絡規劃軟件應用系統，如圖1所示。

圖1 基于大數據的移動網絡規劃軟件應用系統拓撲圖

1.1 基礎數據管理

主要是收集、整理與規劃相關的小區基礎數據，由系統統一導入，其中需要導入的數據包括GSM基礎數據、LTE基礎數據、載頻數據、小區關系數據、5G集采數據等，在導入的過程中，系統會對導入的各項數據進行核查、匹配，并自動生成核查報告。

1.2 鄰區規劃

主要依據站點經緯度及方向角等基礎信息，通過規劃原則為新增站點提供所需要增加的鄰區關系。

1.3 PCI規劃

是針對LTE、5G系統中小區基本參數信息規劃新增站點的PCI信息，同時所有數據及改動也即時保存在后臺數據庫中。如圖2所示。

圖2 PCI規劃方案輸出

1.4 鄰區規劃效果

提高了鄰區規劃方案的準確性，優先保證密集區域的鄰區規劃的合理性，減少冗余鄰區，明顯提升用戶感知。如圖3所示。

圖3 鄰區規劃流程

1.5 5G網絡功能的應用原則

要確保5G網絡規劃，必須提升無線網絡規劃的合理性：

（1）以5G網絡技術為基礎，分析5G接入網建設的核心模式，找到無線規劃布局的主要影響因素。分析不同業務需求，并以此為基礎確定5G C-RAN機房的規劃方案。

（2）加強5G頻譜措施的應用。5G網絡頻譜主要有兩種：一是高頻段，另外是低頻段。其中高頻段的應用，必須對5G無線傳播情況進行客觀地了解，并有效把握5G網絡技術的具體使用要求。低頻段的應用，可以有效解決6GHz以下資源不足等問題。

（3）對基站位置進行明確，選擇正確的主網技術，減少網絡干擾。

2 軟件平臺功能介紹及核心算法

本軟件主要包括GSM、LTE、5G頻率規劃、鄰區規劃、PCI規劃三大功能，能夠根據系統中存儲的基礎信息、地圖信息、鄰區關系等快速規劃新建站點方案，降低網絡規劃人員成本，提升工作效率和改善人工規劃的局限性。

基礎信息管理主要分為GSM、LTE、5G基站信息管理和LTE基礎信息管理兩個模塊。通過對小區基本信息、小區頻點信息、鄰區關系、切換數據等現網的基礎信息的管理，在系統中建立一個完整的網絡數據。可實現網絡數據的智能管理，使規劃工作變得簡潔明了。

GSM、LTE、5G頻率規劃系統根據手動輸入新建站點的經緯度、方位角，小區配置大小，自動規劃BCCH和TCH信息，以圖形化的界面顯示，同時自動保存在系統中，也可人工修改并保存。

鄰區規劃系統可對GSM鄰區、LTE鄰區、5G鄰區進行優化，系統根據填寫的小區基本信息（經緯度、方位角）自動規劃出相應的本系統鄰區及異系統鄰區。在工程目錄左側點擊需要的服務小區，然后分別點擊編輯按鈕和鄰區添加按鈕，點擊需要的目標小區，變藍色即為添加的鄰區（雙向），如果需要取消某條，則再次點擊變為黑色。無需調整可直接保存鄰區信息并導出鄰區信息。如圖4所示。

圖4 移動網絡規劃軟件功能界面

PCI規劃系統可顯示服務小區的PCI的數字顯示及圖形顯示。如圖5中綠色是當前的PCI、紅色是小于當前PCI一位的值，藍色是大于當前PCI一位的值。系統根據新建小區的基本信息及基礎信息自動規劃最優的PCI值。

圖5 移動網絡規劃軟件功能界面

2.1 頻率配置法則

本系統自動分配頻率，依據基站經緯度信息、覆蓋半徑、基站內柵格的劃分、各個基站到每個柵格的接收功率劃分及基站所處機型地貌，同時結合同頻干擾的計算綜合規劃頻率。

載干比的值可以用兩個加權系數a和b表示為：

（1）a=1，當C/I<=9時；

（2）a=0.8，當10<=C/I<=12時；

（3）a=0.5，當13<=C/I<=15時；

（4）a=0，當C/I>15時；

（5）b=1，處于市區；b=0.7，處于郊區；b=0.2，處于山區。因此得到干擾源小區i對被干擾小區k的干擾測量總權重；

（6）頻率規劃的約束條件：有切換關系的小區間不能有相同頻率。

頻率規劃的約束條件：（1）同一基站內不能有同鄰頻，小于復用距離的2個小區不能使用相同頻率；（2）有切換關系的小區間不能有相同頻率；（3）相鄰小區分配的頻點要滿足一定的間隔要求。

2.2 鄰區規劃算法

同站鄰區原則：服務小區會添加同站的小區為目標鄰區。如圖6所示（圖中紅色標識服務小區，藍色標識目標小區，下同）。

圖6 鄰區規劃算法功能界面

第一圈鄰區原則：服務小區會添加周圍第一圈指向該服務小區所在站點的小區為目標鄰區。如圖7所示。

圖7 鄰區規劃算法功能界面

正向性鄰區原則：服務小區會添加其正方向正負60度內的所有第一圈站點的所有小區為目標鄰區。如圖8所示。

圖8 鄰區規劃算法功能界面

第二圈正向鄰區原則：服務小區會添加其正方向正負60度內第二圈站點上指向該服務站的小區為目標鄰區。如圖9所示。

圖9 鄰區規劃算法功能界面

2.3 PCI配置法則

本軟件PCI規劃依據共站信息、地理信息、方向角等信息進行包括小區PCI在內的基站配置數據規劃，作為基站開站前的預配置數據存于網管服務器中。

3 軟件平臺功能效果對比

與傳統人工規劃相比，基于現網的5G網絡自動規劃系統實施效果好、效率高，而且降低了對人員技能的要求。

頻率規劃效果：提高了頻率規劃方案的準確性，優先保證高話務區域的頻率規劃，降低全網干擾，明顯提升網絡質量。

鄰區規劃效果：提高了鄰區規劃方案的準確性，優先保證密集區域的鄰區規劃的合理性，減少冗余鄰區，明顯提升用戶感知。

效率提升：借助于自動規劃工具的高效運算，大幅降低了人力和物力的投入，與傳統頻率規劃相比，提升了6倍的工作效率（以大型網絡規模為例）。

人員技能要求：將大量規劃經驗固化在系統中，初級技能網優工程師借助此系統即可完成復雜網絡的選頻工作。

移動網絡規劃系統適用于大型復雜網絡，能夠克服傳統人工規劃方案的局限性。

4 軟件平臺使用案例

本次專項優化使用基于大數據平臺的移動網絡規劃工具，梳理現網配置的鄰區關系，完成基礎的鄰區關系規劃，為后續的網絡性能優化奠定基礎。

使用基于大數據平臺的移動網絡規劃軟件的鄰區分析，現以重慶某地做系統分析如下：

通過基于大數據的移動網絡規劃軟件平臺共梳理5G漏配鄰區1083個，其中沙坪壩最多為674個，梳理5G多配鄰區317個，其中九龍坡最多為209個。如表1、2所示。

表1 漏配鄰區數據表

表2 多配鄰區數據表

使用基于大數據平臺的移動網絡規劃工具進行以下鄰區規劃：（1）補定義漏配LTE鄰區2484對，其中沙坪壩1361對，九龍坡972對，大渡口148對；（2）核查處理頻率PCI不一致鄰區639對；（3）核查單向定義的鄰區數量1216對，實際補充單向鄰區278對；（4）處理超遠鄰區不合理定義2489對，其中沙坪壩1373對，九龍坡890對，大渡口226對；（5）補定義5G鄰區1083個，刪除多配5G鄰區317個。

優化前后指標對比如表3、圖10所示。

圖10 優化前后指標對比

表3 優化前后指標對比表

5 結束語

我們通過重慶地區優化前后指標對比可見，該地區的5G切換成功率、CSFB切換成功率明顯提升，5G無線掉線率有所下降，三項指標優化效果明顯。這說明了這款基于大數據的移動網絡規劃工具軟件，實現了“快速規劃、降低成本、提升效率”的應用目標，也充分說明了南京欣網開發的這款工具軟件具備實際的應用價值。