一种基于MR 大数据的频谱重耕网络覆盖性能评估方法与应用

王 荣 吴永俊 张 健

1.中国电信股份有限公司江苏分公司；2.中兴通讯股份有限公司

0 引言

近年来，4G LTE 网络技术和业务发展迅猛，网络规模及用户数量均呈现大幅增长，业务类型也变得越来越丰富。为了保障广大用户对这些业务（尤其是高清语音通话、在线游戏、物联网等新兴业务）的使用体验和感知水平，运营商对4G 网络的广域覆盖和深度覆盖水平提出了更高的要求。

由于受限于频谱资源，中国电信4G 无线网络主要部署在1.8G/2.1G 频段，这就使得中国电信4G 无线网在实现低成本广覆盖和深度覆盖方面面临较大挑战，而承载2/3G 业务的CDMA 现网所使用的800MHz 低频频段是移动通信的黄金频段，该频段的电波信号空间传播损耗小、绕射能力强，能更好地快速、低成本实现LTE 无线网络的广域覆盖和深度覆盖，从而更好地满足新兴业务的发展要求。因此，中国电信根据CDMA 现网2/3G 业务承载的忙闲现状，通过合理的业务忙闲调配，将部分CDMA 无线网的800M 频段上占用的频点清理出来，部署4G 网络，积极做好800M 频谱的重耕工作。

1 频谱重耕网络评估现状

对于800M 频谱重耕后部署的4G 网络而言，一般会利旧2/3G 基站原站址资源与天馈工程参数（以下简称“天馈工参”）等。在这种情况下，尤其需要对重耕后的4G 无线网覆盖性能在重耕工程实施前进行评估，从而做到心中有数，提前做好业务部署准备，方便快速地进行网络部署。

通常情况下，对将要部署的网络覆盖性能水平进行预评估的步骤为：

（1）根据要部署网络的定位与相应业务需求，确定该网络的规划设计指标要求，主要包括覆盖性能相关指标，比如覆盖率、终端接收功率RSRP、信噪比SINR 等。

（2）对利旧的站点进行合理性分析，对一些超高站、超近站等进行筛选，对于不合理的站点尽量在附近寻找合适的站址替代，并进行重新规划，确定站址、天馈工参等（一般会将这些不合理的站点拆除，并将原有站点的2/3G 业务也迁移到替代站点上）。

（3）通过仿真工具，对第（1）与（2）步确定的规划结果进行仿真分析，根据仿真结果来确认是否满足规划指标。

（4）输出最终的规划方案，包括规划仿真报告、规划的站点信息表等。

开展上述网络评估需要运营商投入较大的人力、物力，且时间周期较长。为解决这个问题，本研究提出“基于原网络MR 大数据的频谱重耕网络评估方法”，对将要利旧重耕后的网络进行评估，并将评估结果直接应用到网络建设中，从而指导实际的网络部署。

2 基于MR 大数据的频谱重耕网络评估方法

在工程实际中，使用该评估方法有一个重要前提：被重耕的原始无线网络经过多年的稳定建设与运营，基站站点的布局基本合理，能够较好地适应业务需求，并且覆盖良好。这样，频谱重耕后的4G 无线网络就基本可以利旧原CDMA 无线网基站的站址与天馈工参，而且可以期望重耕后的4G 无线网能够达到较好的覆盖性能指标要求，同时可以保障用户能够获得较好的业务感知。

如何在频谱重耕和工程建设之前，就对重耕后的4G 无线网络的覆盖性能进行评估，从而对将要建设的4G 无线网的覆盖性能做到心中有数？由于不同的无线网络技术在覆盖性能上存在差异，如何将这些差异体现在对4G 网络的评估中，这是本研究的重点。

如前所述，该评估方法的前提条件是，频谱重耕的4G 网络基本使用原无线网络的工参（少数超高、超近站点排除），且天线的增益基本相同。

该评估方法的基本思想：在同样的地点，原2/3G 无线系统终端与基站天线接收端的路损（记为PL1）与4G 终端到相同站点的4G 基站天线接收端的路损（记为PL2）相同，即PL1=PL2。

PL1=2/3G 基站发射端的导频功率-2/3G 终端收到的导频功率

则在4G 终端接收端功率RSRP 为：

RSRP=RS 功率-PL2=RS 功率- PL1= RS 功率+ 2/3G 终端接收到的导频功率- 2/3G 基站发射端的导频功率

设：4G 网络的覆盖规划要求RSRP ≥R1，即：RSRP= RS功率+ 2/3G 终端接收到的导频功率-2/3G 基站发射端的导频功率 ≥R1：

也即，2/3G 终端接收到的导频功率≥R1-RS 功率+2/3G 基站发射端的导频功率

这样，就可以将对未来重耕后的4G 无线网覆盖性能的评估这一问题，转变为对已有的原2/3G无线网覆盖性能的评估，而原CDMA 无线网的覆盖性能可以通过已有的MR 系统，对大量现网用户进行栅格化分析评估，且栅格的大小依据不同场景可个性化设定。

通过这种等价的评估手段，既能快速、低成本地提前得知“未来重耕频谱后的4G 无线网络覆盖性能情况”，同时原2/3G系统MR数据是通过大量在网用户所使用的终端上报的，真实准确，无需海量的拉网测试和CQT 测试，从而可以节省大量的人力物力，且几乎不需要时间周期。

此外，利用原2/3G 系统MR 数据与渲染图，还可以快速挖掘未来重耕的4G 无线网中可能存在的覆盖盲区与弱覆盖区域，从而结合地理环境实际情况，提前进行针对性规划，快速给出提升4G 无线网覆盖的解决方案。

3 基于MR 的频谱重耕网络评估方法应用

图1为一个800M 频谱重耕网络的应用示例图。现存CDMA 网络占用800M 频段，4G 网络要在800M 上进行频谱重耕，重耕过程中将利旧原CDMA 无线网的基站站址与天馈工参。

图1 应用示例图

C 网相关网络参数设置：小区前向发射功率p1=20w，导频功率占比为m=17.7%，则基站发射端导频功率为：

Ec=10lg(p1*1000*m)dBm=10lg(20000*17.7%)=35.5dBm

式中：Rx为终端接收功率，Ec/Io为终端当前接收到的导频信号的水平。则路损

4G 网络相关参数设置：小区参考信号强度配置为RS=18.2 dBm，LTE 网络终端接收到参考信号接收功率为RSRP。则路损PL2=18.2-RSRP。

根据PL1=PL2，可以得出RSRP=Rx+Ec/Io-17.3。

如果4G 网络规划的覆盖要求为RSRP ≥-110 dBm，则得出

Ec/Io的取值建议为C 网的边缘值，比如在边缘覆盖率为95%时的保守（较差）值。在图2 的例子中，Ec/Io取为-6.7 dB，则Rx ≥-92.7+6.7=-86（dBm）。

这样就将4G 网络对RSRP＞=-110 dBm 的覆盖要求转化为评估已有C 网对Rx的要求，即Rx＞=-86 dBm 的覆盖要求。

图2取一个区域C 网的MR 数据，按照Rx＞=-86 dBm 来统计，覆盖率为97.23%，满足覆盖率大于95%的要求。可以认为按照C 网已有站点利旧建设频谱重耕4G 网络，则4G 网络的覆盖情况即RSRP＞=-110 dBm 的比例约为97.2%左右，大于95%，满足基本的覆盖要求。

将图2 中MR 显示的现存网络的弱覆盖区进行位置定位，可以根据区域地理特点，提前进行4G 网络覆盖增强规划，有针对性地提升网络覆盖效果。

图2C 网MR 渲染图

4 结束语

目前，运营商频谱资源尤其是低频段的频谱资源越来越珍贵，同时随着各种新兴业务的兴起和用户对业务体验和感知要求的提高，运营商对网络广域覆盖和深度覆盖的性能也提出了更高的要求。本研究提出一种基于现存承载2/3G 业务的CDMA 网络的MR 大数据，分析评估重耕后的LTE 无线网络覆盖性能的新方法。采用本方法，运营商在网络重耕的工程建设之前，就可以充分利用原CDMA 无线网MR 大数据，预先对重耕后的LTE 无线网覆盖性能进行快速、低成本评估，并在评估基础上对重耕建设方案进行修改、补充和完善，从而进一步提高网络的广域覆盖和深度覆盖水平，有效提升客户业务感知。