4G网高业务区无线网络承载能力提升探索
季金良1谷俊江2许恒斌1
1.中国联合网络通信集团有限公司无锡分公司；2.中国联合网络通信集团有限公司江苏省分公司
摘要： 随着中国联通无限流量套餐业务的高速增长和高清视频等应用的日渐兴起，4G数据流量呈爆发式增长，同时用户对网速的要求也越来越高，网络容量面临巨大挑战。由于频谱资源有限，多载波扩容后业务需求依旧容易被压抑，传统新建站点站址获取困难且建设成本高，在此背景下，江苏联通无锡分公司关注创新方案的应用和落地，尝试综合运用多种技术解决方案，探讨B2I2C高话务区域的无线网络容量提升方案，努力最大化提升网络效率和用户体验。
关键词： 无线网络承载能力；无线网络容量；多扇区劈裂；异频共站补盲；RS功率
0 概述
当前，运营商流量套餐业务高速增长，高清视频应用广泛兴起，4G网络容量面临巨大挑战。如何在有限的网络资源下挖掘网络承载能力？
江苏联通无锡分公司关注创新方案的应用和落地，采用多种新技术手段来挖掘网络能力：（1）在外来人员密集区和校园采用多扇区劈裂方式；（2）在工业园场景下探索采用多小区覆盖；（3）在市中心商务区运用L2100载波吸热承载；（4）在居民小区使用L1800/L2100交叉覆盖。
[43]Roger M. Smith, ed., Southeast Asia: Documents of Political Development and Change, Ithaca and London: Cornell University Press, 1974, pp.101-102.
在上述方案应用到实际网络后，有效提升了用户的感知，有力支撑了公司的营收。
1 提升LTE单层网络承载能力（多扇区劈裂覆盖方式尝试）
1.1 多扇区劈裂的意义
在水平方向上将120度的扇区分裂为两个扇区，扇区数翻倍，容量和网络承载能力均得到提升。劈裂方式采用多波束天线技术，小区的波瓣宽度为33°，可有效抑制天线波瓣间的干扰，减少重叠覆盖、提升频谱利用效率和网络容量，保障网络性能的稳定。
图1 多扇区劈裂
1.2 多扇区劈裂应用指标情况对比
无锡太湖学院2基站主覆盖学校宿舍区，用户很多，尤其是晚忙时，用户剧增，小区负荷很高，用户感知不好。通过扇区劈裂的方式，将1个扇区分为2个扇区，突破容量瓶颈，有效地吸收了话务，改善了容量受限情况，提升了用户感知。
图2 太湖学院2基站安装前后各5天对比数据
习近平总书记指出：“大数据是工业社会的‘自由’资源，谁掌握了数据，谁就掌握了主动权。”大数据正在成为经济社会发展新的驱动力。在产品质量领域，大数据可以为企业设计产品、防范风险提供依据，为政府加强监管提供技术支撑，为维护国家市场权益提供保障。如何客观分析产品质量大数据建设、利用状况及存在的问题，是充分发挥大数据在产品质量治理中的作用必须面对的现实问题。
1.3 小结
肺栓塞栓子86%来自下肢深静脉，而下肢深静脉血栓者51%发生肺栓塞，因此有下肢深静脉血栓者应警惕肺栓塞的发生[1]。该患者双下肢均有血栓形成，嘱患者严格卧床，给予抬高患肢，告知患者及家属严禁热敷、按摩患肢。此外，指导患者行下肢足背趾屈锻炼，预防新的血栓形成。
2 提升LTE多层网络融合能力（探索L1800/L2100交叉覆盖）
2.1 L1800/L2100交叉覆盖的意义
异频共站补盲方案能有效地利用现有站点资源，在现有站点上新增异频扇区L1800/L2100交叉覆盖的方式提升盲区的覆盖，极大程度地降低了建站成本，提升了边缘用户的业务体验。异频共站补盲方案主要通过在扇区夹角之间新增异频扇区以改善夹角盲区的覆盖，同时在异频补盲的基础上开通载波聚合（CA），从而改善边缘用户感知，可以提升LTE多层网络融合能力。
2.2 实施方案介绍
F1和F2共站，F2天线指向F1覆盖边界从而提供小区边缘的吞吐量。
移动性基于F1覆盖，F1和F2在不同的频段，例如F1=1.8GHz、F2 =2.1GHz。
同一个基站的F1和F2小区在覆盖重叠区域可以进行载波聚合（CA）。
在现网1.8G网络的基础上，需增加一套天线和2.1GHz的RRU。
图3 1800M和2100M共物理站覆盖示意图
2.3 试点区域介绍
嘉实大厦站点南侧是韶山花园、徐家浜北二村，业务量高，深度覆盖差。
辽东湾新区财政收支矛盾日趋突出,如何应对财政收支矛盾尖锐和资金压力日趋突出难题,成为摆在各级财政部门面前突出的问题。下面以盘锦辽东湾新区为例，简要分析近年来财政运行中存在的主要问题及困难，并从收入、支出以及财政预算管理等方面研究化解财政收支矛盾的对策思路。
对每次不同波束不同夹角设置下进行CQI指标评估，发现采用窄波束天线，第四小区夹角为90度时，低CQI比例最小，重叠覆盖干扰最小；采用宽波束天线，第四小区夹角为70度时，低CQI比例最小，重叠覆盖干扰最小。
图4 嘉实大厦180度方向增加F2扇区示意图
表1 新增F2扇区信息
2.4 测试指标分析
（1）CQT指标情况
图5 12个CQT点的点位示意图
覆盖区域内选取12个CQT点对比分析，共站补盲小区开通后，覆盖、质量、速率均有较大提升，平均SINR由8.8dB提升到16.1dB，开通CA后测试平均下载速率达90Mbps左右。
嘉实大厦180度方向新增加F2扇区，开通CA前后对比图如下：
图6 开通CA前后对比图
（2）DT指标情况
DT测试中，覆盖、质量、速率等均有较大提升，平均SINR由12dB提升到15.7dB左右，平均速率提升到65Mbps。
参照丁溴东莨菪碱注射液说明书与国家药物警戒快讯2017年第4期“英国关于丁溴东莨菪碱注射液的用药建议”，将以下因素列为高风险因素：心动过速、基础性心脏病（心力衰竭、冠心病、高血压）、前列腺肥大与增生、未治疗的闭角型青光眼、胃肠道机械性狭窄、巨结肠、重症肌无力、儿童（小于14岁）、孕期。主要危险因素例数见图2，总计1639例（占44.36%），其中基础性心脏病患者例数最多（1339例），占81.7%；前列腺肥大与增生患者267例，占16.29%；心动过速患者26例，占1.59%；儿童4例，占0.24%；孕期3例，占0.18%；其余危险因素未发现。
嘉实大厦180度方向新增加F2扇区，开通CA的DT前后对比如下表：
而当我们反思本次疫苗事件时不难发现，本次事件的成因有二。其一，疫苗厂家过分追求经济利益，忽视职业道德，放松产品质量监管；其二，与此同时，政府职能部门不作为的问题也甚嚣尘上。面对以上的社会问题，站在儿童健康权法律保护的视角上，如何确认和保护少年儿童应有的权利，使之不受违法侵害，是一项值得我们研究和反思的法律课题。
表2 开通CA的DT前后对比
（3）MR指标情况
从MR覆盖情况来看，共站补盲YQ_HW_电信嘉实大厦_FL_D_1小区开通后，住宅小区内深度覆盖得到明显改善，弱覆盖（RSRP<-100dBm）比例由65.35%降至25.41%。
图7 MR开通前
图8 MR开通后
CQI分析：
基站补盲小区开通后，对CQI指标有明显增益，CQI差点占比由开通前的18%降至14%左右，同时释放了边缘用户压抑流量，该区域日均总流量增长8.85 GB左右，增长率达34.82 %。
图9 嘉实大厦180度方向新增加F2扇区开通前后流量和CQI对比
2.5 小结
通过上述数据指标分析可知，该方案主要可用于居民住宅小区等建筑密集区域，在现有站点上新增异频扇区L1800/L2100交叉覆盖，既可加强夹角区域的覆盖，又可以极大程度地降低了建站成本，同时L1800/L2100交叉覆盖，不会出现网内重叠覆盖干扰，可保证网络质量，提升LTE多层网络融合能力和边缘用户的业务体验。
3 提升LTE单层网络覆盖能力（同层多小区联合覆盖探索）
随着LTE网络覆盖的日益完善，LTE用户增多，如何利用有限的站点资源提升网络性能与用户感知，是网络优化面临的问题。站点协调越来越难，由于蜂窝组网方式的局限性导致的一些覆盖盲区，严重影响了边缘区域用户的体验。对于扩容成本高、带宽资源优先的站点，有效地利用现有的站点资源，通过在现有站点上新增同频的第四小区的方式提升盲区的覆盖，极大程度地降低建站成本，提升了边缘用户的业务体验。
二是评级市场不发达带来的局限性。我国的评级市场设立时间晩，造成评级机构少，评级服务行业规模小，评级范围狭窄，评级技术水平不够发达，评级市场服务不完善，评级的信息数据资源库的积累程度低，还没有形成评级的行业规模与行业信誉。
3.1 试点区域介绍
梅村振鑫站点南位于梅村工业园区，周边业务量高，深度覆盖差；
增加第四小区后，4个小区中单用户下行速率均保持在15Mbps以上。
在梅村振鑫230度方向增加第四扇区，提升工业园区覆盖；
该站无线环境如下：
图10 新增第四小区前后对比
图11 天线示意图
新增第四小区信息如下表所示（WXEAFL337422_041）：
表3 新增第四小区信息
3.2 指标对比
（1）DT指标
对梅村振鑫第四小区分别采用射灯、窄波束、宽波束天线后进行DT测试，通过DT后台统计对比覆盖与干扰的差别，择取最优应用方案。
韩莎是被宠着长大的，向来说一不二，一听这话，立马冲到门口穿鞋：“你不买，那我回家找我爸，让他给我买……”
（2）第四小区不同波束不同夹角设置情况下的干扰验证
根据第四小区采用不同天线类型后的DT测试，可以看出板状天线覆盖效果明显高于射灯天线，但新增第四小区后必定会导致同站小区间夹角变小，如何设置最优夹角至关重要。现对窄波束和宽波束天线进行不同夹角的干扰验证（评估指标CQI和64QAM）。
从多扇区劈裂使用效果来看，多扇区劈裂适用于校园等人员相对集中的话务热点区域，在有限的频率资源下，无法再继续扩容，通过多扇区劈裂，扇区数翻倍，同时采用先进的多波束技术，从而有效地抑制天线波瓣间的干扰，这样能达到提升单层网络承载能力的目的，既可以有力地支撑市场，同时又能给用户带来优质的联通4G网速体验，提升用户感知。
表4 梅村振鑫第四小区不同类型天线覆盖效果对比
第四小区夹角设置方案如下：
1) 及时扑救储罐火灾。储罐火灾持续一段时间才会发生沸溢，尽快扑灭火灾是防止储罐沸溢最有效的措施。储罐沸溢一般有前兆，例如油品表面有细小油泡沫，呈涌涨现象，火焰颜色由浓黑暗红变成泛白发亮，伴有“嘶嘶”声响等，应立即命令消防人员和车辆迅速撤离。
在嘉实大厦180度方向增加F2扇区，进行异频共站补盲，提升感知，释放被压抑的流量。
图12 梅村振鑫4个小区天线不同夹角CQI占比
图13 梅村振鑫4个小区天线不同夹角64QAM占比
（3）增加第四小区后流量和RRC连接用户数变化
图14 第四小区增加后流量和RRC连接用户数变化
增加第四小区后，整站的RRC平均连接用户数由70增至73，日均流量由173GB增至186GB。
（4）第四小区增加后单用户速率变化
图15 第四小区增加后单用户速率变化
当然，我们也必须意识到物理和数学是两个彼此独立的学科，它们的授课进度也是互不干涉的，这也就必然要求物理教师要实时关注学生的数学学习情况，特别是学生已有的数学基础和能力，比如研究力的合成与分解问题时，需要学生灵活使用三角函数，而这一阶段，学生又不在学习三角函数，他们所具有的相关基础全部源自初中所学，而且已经有了较长的时间，因此我们要适当地引导学生进行复习，唤醒他们已有的回忆.
通过扇区劈裂方式，RRC连接用户数较之前提升了24%，数据流量提升18%，PRB利用率下降10%左右，有效地吸收了话务，同时也解决了频率资源有限无法扩容的限制，提升了LTE单层网络的承载能力，提升了用户感知。
3.3 小结
第四小区从实际使用的效果来看窄波束天馈在同相邻小区是90度的夹角，路测和话务指标最好；宽波束天馈在同相邻小区70度夹角，路测和话务指标最好。从运用场景来看，第四小区可以用于新增站址困难、有深度覆盖需求的场景，通过新增第四小区，利用多小区覆盖方式，设置合理的天线夹角，改善各个小区天线旁瓣之间的重叠覆盖干扰，不仅解决了深度覆盖，还能有效地提升用户感知。
4 提升LTE多层网络协同能力（L2100载波只做吸热承载）
在一些核心区域、市中心商务区区域，现网L1800的20M带宽无法满足容量需求，L2100扩容逐步广泛应用。市区基站密度高，所以需要减少重叠覆盖，提升单个用户速率，因此我们在不影响4G切换的情况下，在共天面的情况下，定义L1800做广覆盖作用，L2100做吸热作用。
4.1 RS功率设置对无线网络性能的影响
4.2 试点区域介绍
（1）覆盖：ReferenceSignalPwr设置过大会造成越区覆盖，对其他小区造成干扰；ReferenceSignalPwr设置过小，会造成覆盖不足，出现盲区。
（2）干扰：由于受周围小区干扰的影响，ReferenceSignalPwr设置也会不同，干扰大的地方需要留出更大的干扰余量。
在武汉市5月上旬播种EK2S，播始历期80 d。据2017年8月中旬观察，EK2S在正常晴好天气下，每日 9：00—12：00 开花量占全日开花量 64.4%，花时高峰在 10：00—11：00，柱头外露率 74.6%，其中双边外露率 32.6%，持续张颖时间 81.2 min，包颈粒率 15.1%。 同期抽穗的广占 63S，每日 9：00—12：00开花量占全日开花量57.3%，花时高峰在11：00—12：00，柱头外露率 50.4%，其中双边外露率 30.0%，持续张颖时间 49.2 min，包颈粒率 24.4%。
（3）信道估计：ReferenceSignalPwr设置会影响信道估计，ReferenceSignalPwr越大，信道估计精度越高，解调门限越低，接收机灵敏度越高，同时对邻区干扰也越大。
（4）容量：ReferenceSignalPwr越高，覆盖越好，但用于数据传输的功率越小，会造成系统容量的下降。ReferenceSignalPwr的设置需要综合各方面的因素，既要保证覆盖与容量的平衡，又要保证信道估计的有效性，还要保证干扰的合理控制。
电信六分局站点西侧是万达广场、河埒休闲广场及密集住宅区，业务量高。已扩容L2100分担话务，提升用户感知。
表5 电信六分局站点（WXEAFL336689_032）无线相关信息
4.3 测试指标对比
（1）DT指标
依次将WXEAFL336689_032电信六分局（拉远）的发射功率调整为80W、40W、20W，然后经DT测试，统计功率调整后的信号覆盖、质量。
图16 RSRP指标
WXEAFL336689_032电信六分局（拉远）功率设置80W时，通过RSRP对比图可知，80W覆盖效果最好。
图17 SINR指标
WXEAFL336689_032电信六分局（拉远）功率设置80W时，通过SINR对比图可知，80W时SINR效果最好。
（2）话务统计指标对比
财务不仅是一项业务，更是一项管理。加强财务管理有利于医院经济管理水平的提高。第一，要有一个正规科学的预算管理制度，对医疗方面的活动要进行事前控制，并进一步加强和强化成本预算的监督。第二，要不断加强和完善成本核算的机制，实现医患收益平衡。第三，加强财务资金管理制度，对医院的资金流动进行全程监督，确保对医院的流动资金进行有序管理。
建池的土质以壤土最好。鱼池形状以长方形为宜，长宽之比一般为2～4：1，东西边长，南北边宽，宽的一边最好不超过50m，鱼池周围不宜有高大的树木及建筑物，以免遮光、挡风及妨碍养殖操作。
从以下指标对比图可看出，当总功率设置为20W时，单用户速率最高，但吸收的用户也最少，负荷也较小；设置为40W时，负荷基本与20W时持平，用户有所上升，速率稍有下降；设置为80W时，覆盖范围大，用户上升明显，速率下降也明显，负荷也明显上升。
图18 WXEAFL336689_032电信六分局功率调整幅度话务指标对比
4.4 小结
通过上述试点情况的指标分析可知，在用户多、话务负荷高的热点区域，L1800和L2100两层共天面覆盖情况下，可以定义L1800做广覆盖作用，L2100做吸热作用，通过改变基站L2100载波功率，设置不同RS功率，既不影响基站的覆盖，又可以让L2100载波吸热承载，同时改善用户感知，提升多层网络的协同能力。
5 结束语
联通用户数呈爆发式的增长，给公司收入带来了明显的拉升，需要努力确保用户在各种无线场景下，4G网络体验都能更胜友商一筹。上述4个案例就是根据不同的场景，采用了针对性的技术创新手段，提升了用户的感知。热点场景优化需根据具体场景、具体环境确定方案，同时网络优化时应结合五年滚动性能需求、投资回报效益、工程难度等因素综合考虑，灵活运用。通过新技术的应用逐步探索出低成本高收益的优化方案。
（收稿日期： 2018-12-19；
技术审稿：陈桃；
责任编辑： 赵明亮）
标签：无线网络承载能力论文; 无线网络容量论文; 多扇区劈裂论文; 异频共站补盲论文; RS功率论文; 中国联合网络通信集团有限公司无锡分公司论文; 中国联合网络通信集团有限公司江苏省分公司论文;