山区覆盖云南.docx

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山区覆盖云南

云南移动网络优化经验交流材料

——多山地区网络覆盖延伸的几种手段

云南是一个高原山区省份，全省相对平缓的山区只占总面积的１０％左右，其余大面积的土地高低参差、纵横起伏，盆地、河谷、丘陵，高山、山原、高原相间分布，构成了云南较为复杂的地质特征，这种特殊的地理环境对于移动通信的建设、维护以及后期的网络优化造成了相当的难度。

因较难形成网络的连续覆盖，对网络指标及用户的终端感受造成了很大的影响，特别是掉话率，一直是我们比较头疼的问题。

在目前网络已达到一定规模的情况下，在不增加或较少投资的情况下，采取多种优化手段，尽可能的延伸网络的覆盖，满足市场发展的需求，是我们日常网络优化工作需要着重考虑的问题，在长期的优化实践中，我们对多山地区网络覆盖的延伸提出了以下几点解决办法。

一、分层网在山区特殊地理环境的应用

作为处在云南这样复杂的地理环境，我们往往有这样的体会：

如何对一些乡镇服务区用户提供良好的通信服务是一件头痛的事。

一个典型的例子是：

乡镇居民区与移动用户聚居区的矿山开采区域在空间上的分布差异，造成移动通信基站选址和基站站型配置的困难，以往经验告诉我们高山站的全向覆盖能提供用户大范围的通信覆盖，但因高山站阴影效应无法保证山下乡镇用户的通话质量和特殊用户积聚区域用户的通信需求，造成用户投诉或用户离网，而定向基站配置又无法保证其复杂地形的有效覆盖。

以此相对应的是，由于人口密集、经济发达，城市地区一直是移动通信业务发展的重点，因此在城市地区各运营商均投入大量精力进行网络建设。

基于容量分担、切换控制以及网络结构等方面的考虑，城市地区很早就提出了分层组网的思路，并已经应用到了实际的网络当中，分层组网的概念如下图所示：

分层组网的实质就是根据覆盖、容量以及组网策略的要求对基站进行逻辑上的分层，并通过设置相应无线参数确保各层基站达到所设计的效果。

我省网络优化技术人员在对部分掉话较高的高山孤站的优化过程中，面对复杂环境的移动覆盖问题，产生了将城市分层组网概念应用于特殊乡镇覆盖的方案，具体实现就是在现有的基站上用一个小区实现普通宏蜂窝的全向覆盖，用其余小区做定向覆盖，将全向小区与定向小区共站，打破原有的组网规律。

　设Layer3为全向覆盖的高层网，Layer2及Layer1分别为定向覆盖乡镇或特殊区域的中低层小区，通过相关无线参数的设置实现分层。

此时Layer3的全向小区实现大范围的覆盖功能，由于Layer2及Layer1为定向小区，可以使用高增益、窄波瓣的定向天线，并可通过调整扇区天线倾角来覆盖乡镇或特殊的高话务区域，由于高层网主要作用在于确保覆盖，高层话务量暂时不可能很大，因此高层网小区配置一般较小，在具体参数设置上，对于保证乡镇覆盖的定向小区要了解用户分布情况，合理配置小区，避免出现空闲小区或话务拥塞，并设置相关无线参数实现合理的小区优先级别，避免小区间的频繁切换和不合理的话务分担，有效控制小区的覆盖区域。

下图是一个简单的示意：

下面以一个具体实例来论证以上方法的可行性：

问题现象：

丽江某基站处于乡镇附近的山顶上，由于最初该站的建站思路是为了覆盖乡镇区域以及尽可能大范围的覆盖文山至广南的公路沿线路段，所以站点位置较高，用户反映基站开通后乡镇上的室内信号不好。

处理情况：

由于该站的配置为O3，通过新增加一个定向扇区把基站站型改为O1+S2。

调整定向天线的俯仰角和方向角来主要覆盖乡镇中心区域，保留全向扇区来覆盖公路沿线。

处理结果：

现场测试结果表明，增加定向扇区后，乡镇上的室内覆盖信号强度提高了20dB左右，室内覆盖差的问题完全解决。

下图为优化前后实地路测指标对比：

1．DT测试

优化前：

统计区域是图中的小黑框区域，是信号较差的一段道路，基站信号强度平均值－80dBm

优化后：

同一个区域的基站信号强度平均值－58.5dBm，增加约20dBm，效果显著

2．室内定点测试（邮政所）

优化前室内信号－89dBm

优化后室内信号－58dBm，明显改善

将分层网的概念引入特殊乡镇的基站改建优化中，是为适应我省地理特点的现实需求，将解决部分因站址不合理或特殊地理环境基站的无线覆盖问题，拓展小区覆盖，能有效挖掘利用现有网络资源。

二、塔顶放大器的应用

在我们评价一个基站的覆盖情况时，常常关心的是下行信号的强度，实际上在某些时候，特别是山区基站，站点选择较高，影响基站覆盖的往往不是下行信号，而是上行信号的强度太低，达不到系统的接入要求，从而造成通话质量较差，甚至掉话，这种情况在基站的覆盖边缘尤为明显，如果对此类基站使用塔顶放大器，不仅可以解决部分边缘地带的掉话，而且还可以对基站的覆盖距离进行一定程度的拓展。

下图为昆明-曲靖高速公路某基站在使用塔顶放大器的前后指标对比情况：

日期

使用情况

cell_id

Uplink_dBm

HO_uplink_lev（%）

TA分布

掉话率

10月14至18日

使用塔放前

7161

-91.5

52.4

9.2

3.6

10月21至25日

使用塔放后

7161

-83.9

12.5

10.2

2.4

9月23至27日

使用塔放后

7161

-84.7

14.6

11.3

2.0

10月28至11月1日

使用塔放后

7161

-84.1

15.3

11.6

2.2

从上图可以看出，在使用了塔顶放大器后，基站的上行接收电平提高了将近10个dB，因上行电平导致的切换比例大大降低、从52%降到了15%，TA分布也提高了近1公里多的距离，此外基站的掉话率降低了1.4个百分点左右。

从而证明塔顶放大器的使用对增强覆盖以及改善指标是有一定效果的。

实践证明，在地形开阔，基站视野较好的地方，从投资成本的角度考虑，使用塔顶放大器来增强覆盖不失为一种很好的解决方式，特别在原来基站覆盖的边缘地区，效果尤其明显。

三、直放站的应用

在移动通信迅速发展的今天，无论何种无线通信的覆盖区域都将产生弱信号区和盲区，特别是对于云南这种山区比例较高的省份，在一些偏远地区和用户数不多的盲区，建设基站成本太高，基础设施也较复杂，为此提供一种成本低、架设简单，却具有小型基站功能的经济有效的设备---直放站是很有必要的。

直放站与基站相比较，其优点主要体现在如下几个方面：

（1）同等覆盖面积时，使用直放站投资较低。

在地形开阔的区域，室外一个全向基站可以有10公里覆盖半径；一个全向直放站可以有4公里覆盖半径；就覆盖面积而言，六个直放站约相当于一个基站。

六个直放站的设备价约为一个基站的80%。

但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用，六个直放站的费用只相当于于一个基站的50%，甚至更低。

（2）覆盖更为灵活。

一个基站基本上是圆形覆盖，多个直放站可以组织成多种覆盖形式。

如“一”字型排开，可以覆盖十几至几十公里的路段。

也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖，特别适合于山区组网。

（3）由于不需要土建和传输电路的施工，电源也可用太阳能实现，建网迅速。

下图为使用直放站的一个典型列子：

某风景区位于一狭长山谷中，距离基站不到4公里，但基站信号被山体阻挡，手机根本无法打电话，我们在山谷的入口处安装了一直放站，由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度，相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。

依靠山体的阻挡，直放站的施主天线和发射天线分别放在山体的两侧，隔离度足够，这样不但很好地解决了该风景区用户的通信问题，还使该基站的通信距离向山谷里延伸了4公里。

针对云南多山的地理环境，我们在部分偏远地区使用直放站，不仅解决了覆盖的需要，而且还有效的降低了网络投资的成本；此外由于地形的原因，云南的大部分公路曲折多弯，由于山体的阻挡，基站的覆盖距离往往很短，如果单纯使用基站来覆盖公路时不仅投资巨大，而且达不到理想的覆盖效果，在实际过程中我们结合地形条件，在部分较短距离的覆盖盲区，有选择的使用一部分直放站来解决覆盖，在较少投资的情况下，达到了延伸网络覆盖的良好效果。

四、特殊类型天线的应用

由于长期以来云南使用的天线类型都比较单一，除高速公路覆盖使用了少数18dBi的高增益天线外，基本上只考虑固定增益的定向和全向天线。

随着用户数量的不断增加、地理环境及话务分布的迅速变化，目前单一的电波传播模式成为限制网络覆盖和通话质量的瓶颈，因此我们因地制宜在全网进行了一定数量天线的更换调整，有效的增强了部分区域的网络覆盖。

下面是一个具体的实例：

问题现象：

昆明某基站，最初该站的建站思路是为了覆盖昆明-曲靖的高速公路，使用了S22（天线65度，15dBi）的站型，但随着移动业务的不断发展，距离基站附近村镇的用户反映信号不好，经实地查勘，发现该地区偏离基站扇区主覆盖方向较远，主要受扇区天线的旁瓣覆盖。

处理情况：

针对以上情况，我们将该站的天线更换为120度，16dBi的宽波瓣天线，在保证公路覆盖的同时，兼顾村镇的覆盖。

处理结果：

现场测试结果表明，更换了天线后，村镇的信号强度比以前提高了，投诉问题得到解决。

下图为优化前后实地路测指标对比：

使用65度，15dBi天线的路测结果

使用120度，16dBi天线的路测结果

由于无线信号传播的复杂性，再加之地形地貌的多样性，针对不同情况选用什么类型的天线是需要长期的实际优化经验，这也是值得我们今后研究的一个课题。

五、基础维护工作的重要性

在这里提出基础维护工作可能会显得有点偏题，但对于网络优化而言，基础维护工作是网优的前提，众所周知只有在设备正常运行的情况下，才可能谈到网络的优化，设备本身的故障也会引起网络覆盖的变化，下面有一个例子可以说明这个问题：

问题现象：

文山“秉烈”基站开通运行一段时间后，用户反映覆盖不如以前。

处理情况：

对该站进行检查后发现，有胶泥堵住天线漏水孔以致天线接头渗水，天馈驻波超标，因此我们对渗水问题进行了处理。

处理结果：

原来用户反映覆盖不好的区域已经完全解决。

下图为处理前后路测对比情况：

从上面的例子可以看出，对于基站覆盖效果，前后对比明显增强了，总的来说，尽管我们可以采用一些外加的设备来延伸网络的覆盖，但基础维护工作（特别是天馈系统的维护）也不容忽视，从某种意义上讲，做好设备的基础维护工作也是网络优化的一个重要手段。

六、结束语

以上所提的几种增强山区基站覆盖的方法，是跟实地的地理环境分不开的，在云南的网络优化工作中，取得了一定的效果。

本文涉及内容可能并不全面，在此仅作抛砖引玉，供大家交流。

鉴于水平有限，不妥之处，欢迎各兄弟公司的同行批评指正。

云南省移动通信公司网络部网络优化部

另外，通信阻断器干扰的问题、市内居民小区的深层覆盖问题，是现在用户投诉最为集中的方面，也是我们工作中的重点和难点，我们衷心希望能够吸取兄弟公司的先进经验，以运用到我们的工作之中，谢谢。