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4G网络扩容规划及后评估体系研究

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4G网络扩容规划及后评估体系研究*王乐，汪况伦，程日涛（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）摘　要　随着LTE低资费套餐快速普及，流量类业务井喷式发展，运营商的网络容量面临着前所未有的冲击。

本文研究了一套基于小区级核算的扩容规划方法（并用自主研发扩容工具完成海量数据分析），以提高容量规划准确度；同时基于多个关键参数对以往扩容方案做了后评估分析，以指导后续方案编制。

关键词　LTE网络；容量规划；扩容工具；后评估中图分类号TN929.5 文献标识码 A 文章编号1008-5599（2018）01-0006-041 背景随着资费优惠政策的大力普及，LTE流量需求增速迅猛；尤其是不限流量套餐的推出给运营商网络容量带来了前所未有的冲击，部分省份不限流量套餐用户DOU已超过10GB。

同时面对市场竞争的白热化，运营商需要把扩容资源尽可能准确地投入到潜在容量需求大的区域，如果仍采用传统的基于线性增长关系的预测思路，将难以保证网络容量规划的准确度。

为此，本文研究了基于小区级的扩容需求核算方法，并基于软件工具完成海量数据处理，从而提升了规划方案准确度；同时采用多项关键指标对以往扩容资源投放准确度进行全方位对比分析，以更好地指导下期扩容方案的制定。

2 LTE扩容规划框架总体思路是按照一定模型将预期流量落入现网小区，得到期末小区级负荷，按照扩容标准门限逐小区审定年度扩容规模；具体见图1，包括4个步骤。

（1）首先基于历史业务增长趋势、未来市场策略和竞争需求，预测全网整体业务量的增长曲线。

注意需要考虑忙时集中系数降低、PRB承载效率提升带来的影响。

同时考虑新建站的分流效果，对于规划期末预计新增的覆盖站，经现网分析其流量吸收能力弱于存量站，即如果新增覆盖站占比为A%，则其吸收的流量的比例应为A%×新建站分流系数。

建议取现网各省分流系数均值作为新建站分流系数，经统计分析，城区新建站分流比取0.63，即新增覆盖站A%能够吸收的流量比为0.63×A%。

农村新建站分流比取0.67，即新增覆盖站A%能够吸收的流量比为0.67×A%。

（2）然后基于威布尔统计数学模型，把新增流量分配到各小区中；此模型同时考虑了城乡差异和高中低流量小区差异。

具体在下文详细介绍。

（3）根据小区级现网业务负荷及小区级新增业务负荷，计算出所有小区规划期末的业务负荷。

（4）基于扩容标准门限，核算出每个小区的扩容载收稿日期：2017-12-15* 中国移动集团级一类科技创新成果，原成果名称为《4G网络扩容规划及后评估工具》。

波需求数。

若总载波需求数大于5.5，则建议采用小基站分流、3D-MIMO 等其它非软扩方式。

以上核算基于小区级，而省里小区数量一般在10万个以上，因此难以通过手动操作完成，需要基于专有的软件平台完成计算。

已有研发的扩容核算工具经过两年的应用和优化，目前在各省方案编制和审核中发挥着重要作用。

3 分配系数核算方法——威布尔模型通过现网42万个小区的流量概率密度函数（PDF）分析，一般情况下小区级负荷分布符合威布尔分布模型。

不同业务负荷的小区呈现出不同的业务增长趋势，并且与城乡场景强相关。

3.1 预测思路由于不同场景、不同负荷区间的小区负荷增长速度存在明显的差异性；在威布尔模型基础上，对现网小区进行小区级业务增长分析，确定业务增长预测模型[αij ]矩阵。

各区间小区负荷具体预测方法为：Load 预测= α×Load 现网。

其中：α为二维空间矩阵[αij ]，其中i 为场景类型：包括城区、农村，j 为小区流量区间。

3.2 计算方法在目标规划区域内，对近一年现网数据进行区间分档（比如将小区划分5个等量小区数的区间）。

并将新增流量相对于现网流量增长倍数取平均，定义为[n ij ]矩阵，详见表1。

同时定义全网平均增长率为K ，将各区间增长率归一化后，得到小区级流量增长系数[a ij ]矩阵，详见表2。

α矩阵中的K 值通过流量增长倍数约束条件得到，计算公式为：K ＝Thr 全网预测值×（1－新建站规模占比× 新建站分流比）/∑Thr ij ×n ij其中：Thr ij 为现网分场景、分区间小区流量，Thr 全网预测值为规划期末预测全网总流量。

计算K 值的过程涉及所有小区级数据，一般手工无法解出此方程，只有通过软件工具计算得到方程解即K 值。

然后由[n ij ]矩阵和K 值可得出[a ij ]矩阵，最后计算出城乡各小区流量增长系数。

4 扩容规模核算基于最新的扩容标准，计算出每个小区的载波需求。

建议先进行软件扩容（投资效益最高），软扩的最大载频数设置为5.5（3个D+1.5个F+1个FDD1800）；将每个小区的软扩载频数求和，最终得到目标规划区域的扩容载波总需求。

另外，对于载频需求大于等于5.5个且为室外宏站的基站，判别是否替换为3D-MIMO 基站，或者在旁边建设小微站；对于3D-MIMO 建设判决，应该以扇区为图1 扩容规划的框架序号区间新增流量相对于现网流量的增长倍数[n ij ]城市农村1最低20%小区 3.6 3.12次低20%小区 2.9 2.23中间20%小区 2.0 1.64次高20%小区 1.2 1.15最高20%小区0.50.4表1 [n ij ]矩阵序号区间小区级流量增长系数模型[a ij ]城市农村1最低20%小区 3.6 K 3.1 K 2次低20%小区 2.9 K 2.2 K 3中间20%小区 2.0 K 1.6 K 4次高20%小区 1.2 K 1.1 K 5最高20%小区0.5 K0.4 K 表2 [a ij ]矩阵基本单位，并考虑用户分布状态（如远或近、集中或分散）。

5 后评估模型首先，需要对现网各省网络整体负荷及多层网情况进行量化分析和横向对比，主要涉及指标有：载波规模、单载波用户数、每载波忙时流量、多层网小区占比等，示例如图2、图3、图4（一个柱状图代表一个省份）。

然后，需要量化评估现网扩容资源使用的合理性；包括多层网分流效果和多层网小区分布情况两个角度。

（1） 多层网分流效果的评估思路：扩容小区核心功能是吸收业务量，因此以多层网小区承载的平均业务量衡量多层网总量的合理性。

具体评估方法：对重叠部署的多层网小区的多个载波进行业务量合并，统计多层网小区承载的平均业务量。

示例如图5。

（2）多层网小区分布情况的评估思路：扩容载波应该配置在容量需求较高的基站，即多层网小区的合并流量在全网小区中的排名越靠前，合理性越高。

具体评估方法：对重叠部署的多层网小区的多个载波进行业务量合并，将全网小区按业务量排序，统计多层网小区在最高20%小区中、最低20%小区中的比例。

示例如图6、图7（一个柱状图代表一个省份）。

具体计算公式为：设定多层网小区总数为T，其中位列全网负荷最高的20%的多层网小区数为A，位列全网负荷最低的20%的多层网小区数为B。

多层网小区在最高20%小区中的比例＝A/T× 100%。

多层网小区在最低20%小区中的比例＝B/T× 100%。

6 总结基于各省现网数十万级的小区级数据，利用自动化扩容计算工具，本文采用威布尔数学模型进行小区级业务预测，并得到规划期末各小区业务负荷和载波扩容需图2 各省用户数情况图3 各省负荷情况图4 各省多层网占比4G network capability planning and post evaluation systemWANG Le, WANG Kuang-lun, CHENG Ri-tao(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)Abstract The rapid development of LTE services presented a new challenge on capacity planning work. In thispaper, a set of capability planning mathod based on cell scale is studied to improve the accuracy of the planning. At the same time, based on multiple key parameters, a evaluation analysis of past plans is carried out, so as to guide the subsequent planning work.Keywords LTE network; capacity planning method & platform; post-assessment参考文献[1] 蒋远, 汤利民, 等. TD-LTE原理与网络规划设计[D].北京：人民邮电出版社，2012.[2] 沈嘉, 索士强, 全海洋, 等. 3GPP长期演进(LTE)技术原理与系统设计[D]. 北京：人民邮电出版社，2009.[3] 3GPP TS 36.211 V8.8.0. Evolved Universal TerrestrialRadio Access (E-UTRA);Physical Channels andmodulation(Release 8)[S].[4] 张波. 移动互联网时代的商业革命[D]. 北京：机械工业出版社，2014.求；从而全面提高扩容规划方案的准确度，指导运营商把有限的扩容资源投放到对容量需求最迫切的潜在热点区域，尽可能保障未来用户感知。

图5 多层网利用率及流量图6 多层网在TOP20%中的比例图7 多层网在Bottom20%中的比例。

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4G无线网络优化问题研究

4G无线网络优化问题研究

4G无线网络优化问题研究[摘要]随着移动通信技术和移动智能终端的快速发展，人们对移动网络的需求高涨，4G无线网络的出现，很好地满足人们这方面的需求。

最近几年，虽然运营商在建设4G无线网络方面取得较大成就，但仍然存在许多地方需要深度覆盖、补盲覆盖的建设，而如何推动优化4G无线网络，下面就此进行分析探讨。

[关键词]4G；无线网络；优化；一、4G网络概述4G网络也称之为LTE网络，是Long Term Evolution的缩写，它是第四代移动通信技术的简称，由第三代3G移动通信技术更深层次升级和技术改进而来。

4G使用“正交频分复用”（OFDM）的射频接收技术，以及2×2和4×4 MIMO的分集天线技术规格，具有非对称的大于2Mbps的数据传输能力，是支持高速数据率（2～20Mbps）连接的理想模式，上网速度可从2Mbps提高到100Mbps，相当于3G网络的50倍。

可见，4G无线网络的信息传输要比3G高几个等级，有着较好的自动切换能力、较强的抗衰减能力，能够更好地利用频率。

4G无线网络的技术特点主要有：①引入了OFDM和MIMO等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，并支持多种带宽分配、全球主流2G/3G 频段和一些新增频段，使得频谱分配更加灵活，系统容量与频谱利用效率显著提升。

②4G网络采用更加扁平化的结构，减少了网络节点和降低了系统复杂度，很大程度上降低了网络部署和维护成本，也减小了系统的接入时延。

③由于4G网络是从UMTS技术标准演进而来，可以充分利用现有2G/3G 网络并发挥各网络优势，满足不同用户群的差异化需求。

简单地说，4G网络具有高速率、低时延特性、网络结构呈现扁平化、IP化、融合组网等特点。

二、4G无线网络优化推动背景随着4G网络的快速部署，移动终端用户已经不满足于现有移动终业务和功能，而是对服务质量和业务体验提出了更高的要求。

然而，由于2G/3G/4G多种网络协同发展共址建站，4G网络架构和无线环境更加复杂，随着4G网络的深度推进，网络干扰、弱覆盖、盲覆盖、重叠覆盖、邻区关系复杂也呈现几何级增长，因此，有必要对4G网络进行优化。

网络规划设计中的网络升级与扩容指南(八)

网络规划设计中的网络升级与扩容指南(八)

网络规划设计中的网络升级与扩容指南随着互联网的快速发展和技术的不断更新，网络升级与扩容成为了许多企业和组织必须面临的挑战。

一个良好的网络规划设计是确保网络升级与扩容成功的关键。

本文将从网络升级与扩容的必要性、规划设计的关键要素以及实施步骤等方面，给出一份网络升级与扩容的指南。

一、网络升级与扩容的必要性随着业务的发展，原有的网络结构可能无法满足用户的需求，原有的硬件设备可能已经过时，网络安全性、性能和稳定性也可能存在问题。

因此，网络升级与扩容是必然的选择，以满足用户对更快速、更稳定、更安全的网络的需求。

二、网络升级与扩容的关键要素1.需求分析：在进行网络升级与扩容之前，首先需要对当前网络的使用情况和用户需求进行全面的分析。

包括网络流量的变化趋势、用户数的增长率、业务需求的变化等方面的数据，以便明确升级与扩容的目标和规模。

2.技术评估：网络升级与扩容需要借助新的技术和设备来支持，因此需要对当前技术与设备进行评估，了解其是否能够满足新的需求。

同时，对新技术的可行性和效果进行评估，以确定是否值得采用。

3.安全考虑：网络安全是网络升级与扩容中不可忽视的因素。

在升级与扩容过程中，需要考虑数据的安全传输、网络的安全防护、用户的身份认证等方面的问题，确保网络的安全性。

4.成本控制：网络升级与扩容需要投入大量的资源，因此成本控制是一个重要的考虑因素。

需要综合考虑网络设备的价格、运维成本、升级过程中的停机时间等因素，合理控制成本。

三、网络升级与扩容的实施步骤1.规划设计：根据前面的需求分析和技术评估，制定网络升级与扩容的详细规划，包括网络架构的设计、升级设备的选型、安全策略的制定等。

确保规划设计的合理性、可行性和可扩展性。

2.设备采购：根据规划设计的结果，进行设备采购工作。

在采购时，需要注意设备的质量、性能、兼容性等因素，选择可靠的供应商和品牌，确保设备的稳定性和可信赖性。

3.网络迁移：在升级与扩容过程中，需要进行网络迁移工作。

4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划

4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划

4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划在当今移动通信领域，4G LTE网络已经成为主流网络技术，为了更好地优化网络性能和提升用户体验，网络规划是至关重要的一环。

本文将重点讨论4G LTE网络规划中的PRACH规划、邻区规划和PCI规划。

一、PRACH规划1.1 确定PRACH配置在LTE网络中，PRACH（Physical Random Access Channel）是用于UE（User Equipment）发起随机接入的物理信道。

在规划PRACH时，需要确定PRACH的配置信息，包括PRACH的频率、时隙、前导序列等参数。

1.2 考虑PRACH资源分配在高密集度小区覆盖下，PRACH资源可能会受到竞争和干扰，因此需要考虑合理分配PRACH资源，避免资源冲突和碰撞，提高接入成功率。

1.3 优化PRACH参数通过不断优化PRACH参数，如PRACH资源的分配方式、PRACH预留比例等，可以提高网络的接入性能和效率，减少接入时延。

二、邻区规划2.1 确定邻区关系在LTE网络中，邻区之间的关系对网络性能和覆盖质量有着重要影响。

在邻区规划中，需要确定邻区之间的关系，包括主邻区、同频邻区、异频邻区等。

2.2 优化邻区参数通过调整邻区的参数设置，如邻区的PCI（Physical Cell Identity）、RSRP （Reference Signal Received Power）等，可以减少干扰，提高网络的覆盖质量和容量。

2.3 考虑邻区间的干扰在邻区规划中，需要考虑邻区间的干扰问题，通过合理设置邻区间的距离和参数配置，可以有效减少干扰，提升网络性能和用户体验。

三、PCI规划3.1 确定PCI规划策略PCI（Physical Cell Identity）是LTE网络中小区的唯一标识符，合理的PCI规划对网络性能至关重要。

在PCI规划中，需要确定PCI规划的策略，如避免PCI冲突、优化PCI分配等。

4G移动通信网络规划与优化方法探讨

4G移动通信网络规划与优化方法探讨

SYS PRACTICE 系统实践一、规划2G退市结合现状来看，我国2G移动网络有两种标准、三个全国性网络，3G移动网络则有三种标准、三个全国性网络。

在这样的背景之下，针对2G、3G网络的管理和优化也必然会因为标准不同而出现各种各样的问题。

随着4G移动网络在我国的普及范围不断扩大，3G已经进入收缩阶段，针对2G 网络的退市规划工作也已经被提上了日程。

在这一过程中，相关单位需要注意的是，如何将2G频谱合理的利用起来，以达到增强4G移动通信网络的作用。

为了达到这样的要求，运营商可以利用TD-LTE的时分双工（TDD）特性来完成通信网络的构建工作，TDD具备频谱利用率高且建网成本较低的优势，但同时也存在缺乏低端频谱的问题。

针对这样的状况，运行商则可以利用LTE FDD标准来解决农村及偏远地区的低密度覆盖问题，FDD能很好地满足这一网络建设过程中对低端频率的应用需求。

二、5G牌照的发放与试运行与国际上相比较，我国3G移动网络的应用比2G晚了14年，而4G与3G之间却只相差了5年时间，无论是间隔时间过长或过短都会对后续的网络构建以及相关服务的提供产生影响。

结合现状来看，我国针对5G移动通信网络及相关技术的开发已经走在了世界前列，而5G网络的应用将能更好地适应现阶段用户对于物联网、云计算、VR/AR等场景的应用需求，进而推动我国乃至全世界全面进入信息社会。

针对这样的网络建设目标来说，5G的应用必须建立在全球协议及统一标准的基础之上，目前，我国的信息产业部等相关管理部门结合市场、技术等多方面的发展状况,在全国多个城市开始了5G移动网络商用试运行，并开始制定相关措施保障各个运营商对于5G的资金和资源投入能达到利益最大化。

三、缩小城乡间在移动通信服务上的差距长期以来，我国城乡居民所能享受到的信息服务一直存在较大差异，对于本文所讨论的问题来说，这样的差异则主要表现在4G网络的覆盖上。

对于我国部分农村或偏远地区来说，这些地区大都具备人口密度相对较低、地形较为复杂等特点，若仍使用1900MHz、2600MHz频段来解决这些地区的网络覆盖问题，那么整体的网络部署成本将大幅上升，城乡之间在数字信息服务上的差异难以得到有效消减，针对这样的问题，相关单位应能将2G退市后空闲的800MHz-900MHz频段合理的应用起来，解决部分贫困村的网络覆盖问题。