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重叠冗余覆盖的优化方案
摘要：蜂窝移动网络为了保证连续无缝覆盖，相邻的小区覆盖区域会存在必要的重叠，当重叠区域过大时，会使得小区间干扰增加、邻区关系过多，严重时还会引起乒乓切换，降低网络性能;另外，如果重叠覆盖度不足，会影响连续覆盖，出现弱覆盖区域。本文提出一种基于NCS测量、MRR测量与现场测试验证的方式，优化网络覆盖结构，使网络处于最优状态。
关键词：重叠覆盖度；冗余覆盖度；NCS测量；MRR测量；网络优化
1、引言
随着移动业务量的急剧增长以及扩容新建工程的持续开展，网络规模容量也在不断快速发展；在网络建设过程中，站址协调的难题长期存在，导致了实际建设站点与规划站点或多或少的存在一定偏差。交维后的客户投诉大多时候又以新建站点的方式解决，因此重叠覆盖过多的小区会经常性的出现。这不仅增加了运营维护的成本，还会对周边小区产生干扰，引起乒乓切换降低网络性能。如何对动态变化的网络及时作出调整，是网络优化人员亟待解决的问题。
本文提出一种基于NCS测量、MRR测量与现场测试验证的方式，排查网络中冗余小区，降低重叠覆盖过大的影响，加强对重叠覆盖度不足小区的覆盖，使网络覆盖处于最优状态；本方法能快速定位网络中存在的覆盖问题，并进行优化调整。
2、算法简介
Ø 重叠覆盖度
该指标反应了该区域有多少个强信号小区进行了重复的覆盖。

重叠覆盖度示意图：

其中服务小区s场强-相邻小区i场强＞-12dB，COsi：相邻小区i对服务小区s的同频相关系数，即相邻小区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差>-12dB的比例。
Ø 冗余覆盖度

其中，COis：本小区s对周边小区i的同频相关系数，即本小区s在周边小区i的测量报告中出现且信号强度差>-12dB的比例
该指标反映某小区对C的正面贡献以及对I的负面贡献的关系，表示由于网络结构因素该小区对其他小区干扰的程度，在数值上表示该小区影响其他小区话务与自身话务的比值，用于寻找造成网络干扰的小区。冗余覆盖指数较高的小区定义为高干扰小区。
冗余覆盖指数示意图如下：

（冗余覆盖指数=B/A）
Ø 需要注意的是，这里的COis与重叠覆盖度中的COsi有所不同，这里的COis是指本小区s对周边小区i的同频相关系数，即本小区s在周边小区i的测量报告中出现且信号强度差>-12dB的比例。
冗余覆盖指数的推导过程如下：
本小区有Ns个载频，周边小区有Ni个载频，总载频个数有Nall个，在频率随机分配时，这两个小区的同频频点数为：，本小区s对周边小区i的干扰载波数为：，将周边小区受到的干扰累加，再除以本小区载波数Ns，得到干扰载波数与该小区本身载波数的比值，假设不考虑载波利用率的差异，那么这个比值实际上表示了受该小区干扰话务量与该小区本身话务量的比值（即冗余覆盖指数）为：。
3、NCS测量分析
NCS全称：Neighbor Cell Support，NCS 利用用户的手机去测量定义的测量频点的信号强度，而定义的测量频点可以是非相邻小区的频点。通过周期性地改变小区的BA-LIST中的临时测量频点，可获得对大量测量频点的测量报告，给优化工程师提供了非常有价值的原始测量报告数据。
我们建议测量时间建议大于180分钟，增加测量的采样点，以提高测试的准确性。
NCS定制脚本如下所示：
RABRE:RID=BARID00;
RABIE:RID=BARID00;
RABII;
RABDC:RID=BARID00,CELL=ALL, ABSS=94,RELSSN=12, Ncelltype=both，RELSS2P=12;
RABDC:RID=BARID00,TMBCCHNO=70&&94&530&&561;
RABDC:RID=BARID00,NCELLTYPE=BOTH,NUMFREQ=5,SEGTIME=10;
RABRI:RID=BARID00,DTIME=360,MRNIC;
通过解析NCS原始文件，我们计算重叠覆盖度和冗余覆盖度用到了REPARFCN、TIMESRELSS这两个数据，详细的定义用途如下所示：
Ø TIMESRELSS ：Number of times the combination of frequency and BSIC occurred with a signal strength that was higher than or equal to the specified cells signal strength plus the relative signal strength threshold 1（邻区信号强度高于主服务小区信号强度第一个门限值的测量报告数目）
Ø REPARFCN ：Number of received measurement reports during the time that ARFCN was included in the active BA-list for the serving cell（频点ARFCN出现在主服务小区BA表时间内收集到的测量报告数目）
我们利用上述两个采样数据，结合小区的现网配置，计算出现网小区的重叠覆盖度和冗余覆盖度；我们认为微蜂窝小区需存在必要的重叠覆盖区域，以确保覆盖的连续性，但如果覆盖度过大，会对网络造成不良的影响，暂定重叠覆盖度大于1.1为过渡覆盖小区，利用重叠覆盖度，找出现网需要控制覆盖的区域（手段为天线方向角、下倾角调整，降功率甚至拆除小区以优化覆盖）；冗余覆盖度是衡量本小区对周围小区的干扰程度，暂定冗余覆盖度大于0.5为冗余小区，我们可以利用冗余覆盖度，找出现网需要控制覆盖的小区（手段为天线方向角、下倾角调整，降功率甚至拆除小区以优化覆盖）。
由指标算法可以得知，重叠覆盖度是针对周围小区对本小区的影响程度，是“被动”计算法，冗余覆盖度是针对本小区对周围小区的影响程度，是“主动”计算法。例如，我们对岫岩县的汤沟后鞭联通塔基站进行评估如下所示：
CELL
name
冗余覆盖度
重叠覆盖度
ASR7701
汤沟后鞭联通塔1
0.051899390
1.069615019
ASR7702
汤沟后鞭联通塔2
0.374812646
1.092664455
ASR7703
汤沟后鞭联通塔3
0.004130021
1.019663935
从上表看，可以得出，ASR7702（汤沟后鞭联通塔2）的重叠覆盖度正常，覆盖良好；而ASR7703（汤沟后鞭联通塔3）小区的冗余覆盖度和重叠覆盖度都较小，需加强该小区覆盖区域的信号强度，避免出现覆盖空洞，影响覆盖的连续性。
计算重叠覆盖度和冗余覆盖度的工具如下附件所示，按照表格的格式将基础数据填入即可得出:

4、MRR测量分析
MRR利用BSC对服务小区的无线信号测量功能，对每个小区的上下行的信号质量、信号强度、TA、路径损耗、功率控制等级等信息进行了分类统计。其特点是对服务小区无线信号测量统计，而不是对事件的统计，具有信息全面、效率高的优势。将mrr统计与现场测试、话务统计相结合，可全面、深入地分析无线网络覆盖质量、客户感受和运行质量，进一步提升无线网络优化工作的广度和深度。
MRR在覆盖优化中的包括如下：
Ø 覆盖问题分析
通过分析上下行信号平均TA、TA的正态分布情况并结合MCOM地图可以判断哪些小区属于覆盖问题。
对于TA值偏高地区，通常是有以下两种情况：
地域空旷，信号覆盖较远
越区覆盖 （基站过高、下倾角需调整……）
越区覆盖造成的主要危害之一就是覆盖区内的同频邻频干扰，表现下行质量不好，误码率高，路测指标下降，用户感知度差
越区覆盖的另一个特征是TA 离散性很大，合理小区的TA 较集中，而越区覆盖小区会明显出现两个或多个峰值，由于市区站距较近，建筑物较多，产生漫反射和折射对TA影响较大,市区用TA 评估效果不明显，郊区效果明显。
通过分析上下行信号强度及其正态分布情况可以断哪些小区属于弱信号问题。
Ø 话务分布分析
可以通过MRR的TA的分布情况来大致推算小区的话务分析。TA统计分布同样反映其覆盖，而质量统计反映其频率安排是否合理。
我们通过MRR分析岫岩汤沟后鞭联通塔基站的覆盖情况如下：
ASR7701（汤沟后鞭联通塔1）弱信号采样点分布：

ASR7702（汤沟后鞭联通塔2）弱信号采样点分布：

ASR7703（汤沟后鞭联通塔3）弱信号采样点分布：

通过MRR信号采样点分析，我们得出，ASR7702（汤沟后鞭联通塔2）小区弱覆盖点较少，覆盖良好；ASR7703（汤沟后鞭联通塔3）、ASR7701（汤沟后鞭联通塔1）小区弱覆盖采样点较多，有弱覆盖现象，需加强覆盖。
5、现场测试分析
我们通过TEMS测试，验证小区是否为重叠冗余覆盖小区或者是弱覆盖小区；通过看TEMS的邻区列表可以推断出，该小区的重叠覆盖是否满足要求；例如我们对岫岩县的汤沟后鞭联通塔基站进行现场测试，如下情况：
ASR7701（汤沟后鞭联通塔1）测试截图：

ASR7702（汤沟后鞭联通塔2）测试截图：

ASR7703（汤沟后鞭联通塔3）测试截图：

通过测试我们得出，ASR7702（汤沟后鞭联通塔2）小区重叠覆盖较多，ASR7703（汤沟后鞭联通塔3）、ASR7701（汤沟后鞭联通塔1）小区重叠覆盖较少，有弱覆盖现象。
6、结束语
本文提出一种基于NCS测量、MRR测量与现场测试验证的方式，计算得出现网所有小区的重叠覆盖度与冗余覆盖度指数，优化重叠覆盖度不足与重叠覆盖度过大小区，降低冗余覆盖度过大小区多网络的干扰，使网络覆盖处于最优状态；本方法能快速定位网络中存在的过覆盖与弱覆盖问题，优化全网的网络结构。