网格化无线网络论文

1无线网络网格化

1.1网格化的意义

在进行无线网络分析时，若以地市、区县等行政区为分析对象，仅能得到无线网络的整体情况，无法细致分析网络局部存在的问题；而以单个基站为分析对象，则仅能反应站点本身运行情况，无法说明区域性无线网络存在的问题，更无法为市场营销提供参考。为此，引入网格的概念，定义一个适中的分析区域，考察区域间、区域内的无线网络存在的问题，兼顾整体和局部的无线网络情况。在网格内进行更精确的规划、建设、优化工作，通过分析网格内的用户行为使网络建设更贴近市场需求，从网络角度为市场营销提供依据，使工程建设、规划、网优和市场部门的工作能够更好地衔接，进一步保障网络建设的质量，提高资源投放准确率。

1.2网格划分依据

无线网络是无边界、常变化的，在进行网格界定时，主要考虑无线网络相对不变的属性，如无线环境、业务量、终端等，因此，将网格定义为具有相同无线环境与相同业务特点的相邻基站聚集而成的覆盖区域。网格划分后，物理网格的区域相对固定，而网格分析区域是对物理网格产生影响的基站小区所覆盖的区域，与网格关联的小区及其覆盖区域是可以动态变化的。网格划分依据及原则如下。(1)地理环境的整体性：尽可能地将同一类型的覆盖场景划分到一个网格内，例如住宅区、城中村、工业区、郊区等。(2)人口密集度和建筑群的整体性：在街道办划分的基础上，尽量按照独立社区或村庄等划分。(3)场景统一：同一网格只可归属于主城区、一般城区或城区外之一，不可跨规划区域，也不可跨区县（或镇）。(4)无线传播模型一致性：将相似无线传播环境的覆盖区域划分在同一网格内，可以更精确地给网格赋予传播模型，从而提高仿真效果。(5)区域业务特点一致：区域业务特点反应区域内用户的行为习惯，将相同业务特点的区域划分在同一网格内，有利于针对用户习惯进行网络资源配置和市场营销推广。(6)信号覆盖的连续性：同一网格只归属于同一BSC/RNC，考虑网络覆盖的连续性要求，确保网络切换成功率。(7)投诉区域的集中度：将投诉集中度高的区域划分到一个网格内，可以集中资源，有针对性地解决问题。(8)与市场联动的便利性：参照市场部门的营销区域进行网格划分，便于市场部门实施网络分析部门提供的市场营销建议。在无线网络网格划分完成后，需将基站小区与网格进行关联，此步骤的关键点在于网格间边界小区的归属，小区关联原则如下：(1)小区根据覆盖范围、建设目的进行网格归属；(2)一个小区仅归属一个网格，使小区与网格一一对应；(3)根据网格划分依据，保证小区归属后产生的网格分析区域与网格划分的目的一致；(4)同一方向不同制式的小区，如GSM、DCS、TD-SCDMA等制式的小区，归属相同网格，使物理网格内不同制式的无线网络网格分析区域大致相同。网格划分可以理解成把一个复杂的实体模型分成若干简单的模型，而这些简单的个体之间又相互联系，相互约束，构成整个结构。求解这些简单的个体，就能得到整体的变化趋势，网格划分越合理，分析结果便越清晰。

2分析体系

2.1总体思路分析

体系将面向无线网格的业务、覆盖、终端，从网络运行现状的角度出发，进行多网协同规划。首先，分析体系是面向网格的，也就是以网格为基本单位进行无线网络分析；其次，分析的对象是网格相对不变的属性，通过现网运行得到业务、覆盖和终端等数据；最后，无线网络分析是多网协同进行的，依据不同网络的运行现状进行相互分析。无线网络网格化分析体系分为4个层次，包括目的层、指标层（分析流程）、措施层以及方案层，体现了从问题提出、分析过程到解决方案的全过程，从不同层次和角度表征和描述分析体系。其基本原则是：为目的引入指标，以指标考察网格，反应了分析体系是以解决问题为目标而建立的，分析体系围绕目的层进行指标层、措施层和方案层的构建。无线网络网格分析流程如下：明确无线网格分析需解决的问题，根据不同的目的，制定不同的指标进行量化，建立分析流程，通过流程判断需采取的措施，得出一系列网格建议，根据建议在网格内进行更精细的小区级分析和无线网络规划，以此设置网格建设方案，再按照评价方法对建设方案的各个需求进行等级排序。由此得出的网格规划结果包括网络类分析结果、市场类分析结果、网络建设方案三部分。其中，根据网络类分析结果进行网格内无线网络建设方案的设置，市场类分析结果则可作为市场部门业务推广、终端推广等市场营销的参考。网络建设方案的等级划分将按照网格措施、建设原因等进行加权评分，而各因素的权重则按照一定的策略进行设置，再根据工建、网优、网维、市场等部门对各建设需求重要性的评价，最终得出具有等级排序的建设需求池。可以看出，运用无线网络网格化分析体系进行规划工作的特点如下。(1)便于进行网格间的对比分析，确定优先建设的区域，实现资源重点投放。(2)进行网络间协同分析，根据区域业务特点，确定优先建设的网络，避免重复投资。(3)建设方案制定时，深入网格进行小区级分析，实现更为精细的无线网络规划。下面以“网络间业务平衡”为例，说明由目的制定指标、由指标决定措施的流程，即无线网络网格化体系的分析过程。

2.2网络间业务平衡

通过考察各网络的业务承载、终端驻留等数据，分析无线网络存在的问题，指导网络建设和终端推广。正常来说，在TD-SCDMA无线网络覆盖完善的区域，TD-SCDMA终端的数据业务大部分应该由TD-SCDMA网络承载，此时，只要TD-SCDMA终端占比高，就能对GSM网络数据业务起到分流作用。为此，引入驻流比、分流比等指标，考察网格的无线网络覆盖、终端推广等情况。

2.2.1驻流比分析流程驻流比反映的是TD-SCDMA无线网络的覆盖水平，与基站建设密切相关。低驻流比下发展3G业务，不仅会拖累2G网络，而且会影响用户体验，因此，驻流比也可以在一定程度上反映多网协同的流量协同问题。在TD-SCDMA网络覆盖完善的情况下，TD-SCDMA终端的大部分数据业务应由TD-SCDMA网络承载，否则判断为网络覆盖存在问题,其计算见公式（1）。驻流比=TD终端的TD网络数据流量/（TD终端的TD网络数据流量+TD终端的GSM网络数据流量）（1）驻流比表示TD终端数据流量中，由TD网络承载的比例。它是解决TD网络覆盖问题的核心关键指标。通过按照各区域不同的覆盖要求，设置不同的驻流比要求，以便优先在重点区域建设覆盖完善的TD-SCDMA网络。驻流比的分析流程如图1所示。驻流比目标值反映网格内TD-SCDMA网络覆盖至少要达到的水平，与网格内目前已建设的TD基站相关。通过与驻流比的目标值比较，判断网格内TD-SCDMA无线网络是否存在覆盖问题。在设置目标值时需考虑各网格TD-SCDMA网络覆盖要求的差异性，如按市区、县城、乡镇、农村等场景要求达到的规划覆盖目标、地市TD-SCDMA网络覆盖区内各网格的实际驻流比情况等。首先，通过根据不同区域的覆盖要求设置不同的阈值，优先保障重要区域；其次，按与目标的差值，优先解决覆盖问题最严重的网格，使全地市各网格的覆盖都能达到预定的水平。具体设置建议见表1。

2.2.2分流比分析流程分流比能够说明TG两网的数据业务平衡问题，即TD-SCDMA网络对GSM网络的数据流量负荷分担的情况，与TD终端密切相关，包括TD终端的数量和每TD终端的数据流量。从网络平衡发展的角度出发，应同时提高TD-SCDMA网络覆盖区内每TD终端流量正常的网格的分流比。分流比计算见公式（2）。分流比=TD网络承载的数据流量/（TD网络承载的数据流量+GSM网络承载的数据流量）（2）影响分流比的主要因素如下。(1)TD网络覆盖差，导致TD终端无法驻留TD网络。(2)TD终端数量少，导致TD网络承载的数据流量小。(3)每TD终端数据流量小，导致TD网络承载的数据流量小。通过考察各网格分流比的情况，为市场部门的3G业务、终端等推广活动提供建议，从而提高各网格的分流比，实现网络平衡发展。分流比分析流程如图2所示。分流比合理值在正常网络覆盖水平下，一定数量的TD终端应使TD网络的分流比达到一定的水平，将其定义为分流比合理值。通过考察各网格的分流比合理值，判断网格内的TD网络覆盖水平和每TD终端数据流量是否合理，并优先提高TD网络覆盖、每TD终端流量均正常的网格分流比。其计算见公式（3）。分流比合理值=（TD终端数量×L×驻流比合理值）/GSM终端数量+TD终端数量×L（3）L：表示GSM终端更换为TD终端后,每终端流量应提高的比例，其计算见公式（4）。L=每TD终端数据流量/每GSM终端数据流量（4）参考现网运行数据，参数L的设置建议见表2。驻流比合理值：驻流比合理值表示在已建设一定数量的TD-SCDMA基站后驻流比应达到的水平。其计算见公式（5）。驻流比合理值=TD基站数量/(GSM基站数量×覆盖面积比值）×覆盖相当时驻流比（5）覆盖面积比值为达到与GSM相同覆盖水平需建设TD基站数量的比例，建议取值1.1；覆盖相当时驻流比建议取值75%。从上述公式可以看出，分流比合理值与网络现状的联系更紧密，包括现有网络建设情况、现有终端数量情况、终端使用业务情况等。各网格的分流比合理值由TD基站建设比例、TD终端占比和参数L决定。分流比目标值结合市场部门在规划期内的TD终端推广计划，计算规划期末的TD终端占比情况，并以此确定网格的分流比目标值。通过考察与分流比目标值的差额，判断网格TD终端推广的需求迫切程度，即优先在分流比差额较大的网格进行TD终端推广。通过在不同区域设置不同的TD终端推广额度，实现优先在重点区域进行数据业务分流。其计算见公式（6）。分流比目标值=（区域期末TD终端数量×L×驻流比目标值）/（区域期末GSM终端数量+区域期末TD终端数量×L）（6）从公式（6）可以看出，分流比目标值与市场部门TD终端推广计划的联系更紧密。不同的TD终端推广力度，将决定不同的分流比目标值。

3建设方案

3.1方案设置在完成网格分析体系中指标层和措施层的分析后，将分别得到网络类和市场类的分析结果。根据网络类分析结果设置建设方案，市场类分析结果则用于为市场部门营销活动提供参考。以上述“网络间业务平衡分析”为例，得到的分析结果见表3。按照网络类分析结果，在建设方案层进行更为细致的无线网络规划，体现网格内小区级的分析，得出无线网络的具体建设需求。一般将无线网络建设划分为三个阶段：规划、建设及优化。规划阶段重点在需求分析、方案设置及等级划分；建设阶段重点在站点解决方案的制定和主设备、配套设备建设模式的选择；优化阶段重点在通过技术手段保证网络现有资源的正常运行，并使网络效益最大化。在进行需求分析时，针对各种网络问题，首先考虑通过天线调整（方向角、下倾角、高度等）、参数调整、功率调整等优化手段进行改善。在优化手段无明显效果时，再考虑采用其他解决方案。在进行方案设置时，针对网格存在的无线网络方面的问题，进一步根据ATU测试数据、MR统计数据、市场发展及竞争对手的情况等信息进行补充分析，在更小范围内精确规划，确定具体建设方案，例如新建宏基站、扩容、建设底层站等建设的具置、实现方式等，并最终形成整体规划方案。精细规划需参考的数据和信息如下。(1)宏站需结合ATU测试数据、MR统计数据、数据流量统计数据等因素分析。(2)室内分布站需结合数据业务流量、新增覆盖区域等因素分析。(3)根据仿真结果对规划站点进行补充调整，并形成最终建设清单。

3.2需求等级评价在完成规划方案后，根据工程投资、建设难度、量化指标等情况，对方案中各个建设需求进行评价，从而能够在工程投资允许的范围内，优先解决需求最为急迫的无线网络问题。评价方法根据规划方案中不同的建设类型，按照扩（减）容、2G新建站、TD新建站、新建底层站和市场联动等分别进行设置。针对评价对象的各自特点，分别评价容量、覆盖、质量和业务分流等因素的需求程度。需求等级评价示意如图3所示。在计算指标量化得分时，采用十分制的评分方式，有以下三种计算方法。(1)设定平均值或门限值为5分，与其进行对比，计算评价对象的指标得分。(2)设定满分时的指标值，与其进行对比，计算评价对象的指标得分。(3)设定零分时的指标值，与其进行对比，计算评价对象的指标得分。各指标得分的计算标准见表4。需求等级评价除了考虑指标得分外，还需考虑以下几方面问题。(1)等级调整：根据站点的重要性设置等级下限，确保站点建设优先级。如省级重点考核的黑点、ATU测试区域内的站点、随物业建设同步跟进的时间受限的站点以及其他重要站点等。(2)工程建设：根据站点的工期满足情况、投资需求情况等，进行需求等级调整。如物业协调难度、物业协调进度、工程建设方案等。综上所述，最终形成的具有优先等级排序的建设需求池是在综合考虑了指标得分、等级调整、工程建设等方面的情况后确定的。

4结束语

无线网络建设可以分为建设期、成长期和成熟期，不同时期的网络规划呈现出不同特点。对于建设期网络的规划，重点在根据规划要求、仿真数据和其他协同网络的现网运行情况等进行规划。成长期和成熟期网络则主要根据用户投诉、现场测试、现网运行数据等进行深度和广度的补点，根据用户感知和效益进行厚度、广度的规划。对于后者，网络间的协同建设使网络规划更加复杂，为此提出基于多网协同的无线网络网格化分析体系，适用于成长期和成熟期的无线网络规划工作。在运营商投资向LTE网络倾斜、用户终端逐步向多模演进的时期，通过无线网络网格化分析体系整合网络、市场等部门的优势，充分保护和运用2G、3G无线网络投资，使各网协调发展、高效运营。

作者:蔡世辉 单位:福建省邮电规划设计院有限公司