關(guān)于尋找網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的峰值

　　尋找網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的峰值，專(zhuān)注于討論使用變色龍算法合理精確配置功率，控制網(wǎng)內干擾分布，達到網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量峰值的方法。

　　1、C/I概述

　　1.1 最根本的網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量指標

　　評價(jià)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的最基本準則是C/I(載干比)。C/I的改善可以降低誤碼率、丟幀率，提高語(yǔ)音質(zhì)量、MOS感知等，是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的底層指標;而其他諸如掉話(huà)率、切換成功率、無(wú)線(xiàn)接入性等KPI指標都是在C/I這個(gè)性能上的高層反應。由此可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的重點(diǎn)即是優(yōu)化C/I，偏離這一目標，盲目追求高層KPI都是不切實(shí)際的。

　　1.2 提高網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量評價(jià)的關(guān)鍵

　　隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展日益復雜，各種干擾也越來(lái)越多，在功率配置問(wèn)題上絕大多數網(wǎng)優(yōu)人員解決干擾的手段是提高功率來(lái)抗干擾，高電平高干擾，這樣會(huì )導致高電平質(zhì)差比率升高，整網(wǎng)質(zhì)量不高，且由于存在網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的不平衡分布，易使終端用戶(hù)產(chǎn)生感知上的差異化，引發(fā)投訴上升及滿(mǎn)意度下降。在與競爭對手的比拼中處于優(yōu)勢，和在網(wǎng)內盡量保持各處同性是同樣重要的。網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化是一門(mén)平衡的藝術(shù)，平衡性是提高網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量評價(jià)的關(guān)鍵。

　　舉例：路測優(yōu)化。由于路測考核指標越來(lái)越成為各運營(yíng)商關(guān)注的重點(diǎn)，因此在優(yōu)化上也就自然而然地會(huì )傾注更多的資源，對道路覆蓋小區頻率使用進(jìn)行傾斜、大功率保證C/I，提升各類(lèi)道路測試指標。乍一看這樣的做法效果不錯，可細想一下問(wèn)題就來(lái)了，路測道路占整體覆蓋面積不足10%，用戶(hù)不及20%，而這些區域C的強化勢必導致90%區域和80%用戶(hù)的干擾上升，將顯著(zhù)降低原本就覆蓋受限區域的C/I，影響客戶(hù)感知，從實(shí)際投訴比率上也可以看到，室內投訴比率占絕大多數。因此，一視同仁(道路和室內)的總體網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化策略能更好地改善用戶(hù)感知，提高滿(mǎn)意度，這是平衡的觀(guān)點(diǎn)。

　　1.3 C/I和功率的關(guān)系

　　改善C/I的方法有兩個(gè)：提高C或降低I。提高用戶(hù)感知還可以運用一些新功能，改善相同C/I情況下的MOS表現，如AMR、跳頻等。

　　(1)提高C的主要方法是提升功率、調整覆蓋、優(yōu)化鄰區配置;

　　(2)降低I的主要方法是降低功率、調整覆蓋、優(yōu)化頻率配置、控制外部干擾等。

　　功率調整最為糾結，增加功率即增加了C和I，增加單小區抗干擾能力的同時(shí)增加了全局干擾;減少功率降低I的同時(shí)也降低了C。

　　I由白噪聲、外部干擾(各類(lèi)干擾設備)和內部干擾(頻率干擾和交調干擾)構成，可見(jiàn)在調整功率時(shí)主要影響的是內部干擾。下面模擬了一條C/I VS Lev的曲線(xiàn)做個(gè)簡(jiǎn)單示意圖，如圖1所示：

　　其中，橫軸為全網(wǎng)的平均接收電平;縱軸為全網(wǎng)的平均C/I。圖1主要分為3個(gè)區、1個(gè)點(diǎn)，具體描述如下：

　　A區：此處屬于低功率區域，干擾主要由底噪、外部干擾強度決定，因此隨著(zhù)電平功率的提升，C/I上升很快。

　　B區：隨著(zhù)電平的升高，干擾的主要組成部分轉為網(wǎng)內干擾，電平功率的上升引起的C增加和I增加接近，C/I趨于穩定。

　　C區：網(wǎng)絡(luò )中的部分深度覆蓋或廣覆蓋區域的電平強度已經(jīng)無(wú)法進(jìn)一步提升，全網(wǎng)電平的提升是部分小區的提升貢獻的，對一個(gè)小區覆蓋而言，其主控面積遠小于干擾面積，因此在不能全網(wǎng)提升功率的情況下，C的增加速度會(huì )慢于I的增加速度，導致C/I的下降。而隨著(zhù)平均電平的增加，功率受限區域也不斷增加，I的增加亦越來(lái)越快，C/I呈現加速下滑。目前大部分網(wǎng)絡(luò )運行在C區(以暴制暴的結果)。

　　P點(diǎn)：一定網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)下的功率和C/I的最佳平衡點(diǎn)。在此點(diǎn)左邊，由于功率不足，載干比不高;在此點(diǎn)以右，干擾增加速度上升，載干比下降。[論文網(wǎng)]

　　對于不同的網(wǎng)絡(luò )就有不同的C/I VS Lev的響應曲線(xiàn);同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )在話(huà)務(wù)、外部干擾分布不同的情況下，響應曲線(xiàn)也是不同的;覆蓋調整、頻率優(yōu)化等是網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的重要手段，也是改善曲線(xiàn)特性的主要方法。良好的曲線(xiàn)特性應該具有較高的P點(diǎn)，且C區下降趨勢較緩。在網(wǎng)絡(luò )特性(響應曲線(xiàn))確定后，優(yōu)化的一個(gè)重要工作內容就是通過(guò)合理配置網(wǎng)絡(luò )功率水平，使網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量運行到最佳位置(P點(diǎn))。

　　2、尋找網(wǎng)絡(luò )最佳運行點(diǎn)P——變色龍算法

　　2.1 圖形轉換

　　從上文可知，大部分網(wǎng)絡(luò )運行在C區，不是網(wǎng)絡(luò )的最佳運行區域，將網(wǎng)絡(luò )置于P點(diǎn)運行才能獲得最佳質(zhì)量。那么如何確定P點(diǎn)呢?首先網(wǎng)絡(luò )功率水平的調整主要依靠最大功率水平設置(會(huì )影響覆蓋、話(huà)務(wù)分布等，在下面介紹中不采用)和功控參數設置(功控范圍、功控區間)實(shí)現。實(shí)現網(wǎng)絡(luò )P點(diǎn)運行有以下難度：

　　(1)從現有的GSM網(wǎng)絡(luò )統計中，缺乏對C/I的統計，無(wú)法很好地評價(jià)調整效果;

　　(2)功率水平的統計是平均值，在設置上是區間值，也較難實(shí)現參數設置和網(wǎng)絡(luò )響應的吻合，橫坐標位置較難確定。

　　需要想一個(gè)變通的方法將這兩個(gè)指標轉化為易獲取、易度量且相關(guān)性極強的指標。在GSM網(wǎng)絡(luò )中，受C/I影響最大最直接的指標是quality，quality的統計也非常容易獲取，這就是變色龍算法第一步。將上面的C/I VS Lev的圖轉換為目標quality VS實(shí)際quality的圖，如圖2所示：

　　其中，橫軸為目標質(zhì)量(自左向右，由好到壞);豎軸為實(shí)際質(zhì)量(自下而上，由好到壞)。

　　A區：當目標質(zhì)量要求較低時(shí)，電平配置較低，C/I比較差，仍有功率及質(zhì)量提升空間。

　　C區：當目標質(zhì)量要求較高時(shí)，電平配置升高，產(chǎn)生的干擾增大，導致C/I變差，實(shí)際質(zhì)量差于目標值。

　　P線(xiàn)：不同網(wǎng)絡(luò )特性的最佳點(diǎn)P，在此處能達到實(shí)際質(zhì)量最佳。在圖2中表現為目標質(zhì)量和實(shí)現質(zhì)量一致，即斜率為1，匯聚成P線(xiàn)。

　　通過(guò)這樣的圖形轉換，就把問(wèn)題簡(jiǎn)化到了以質(zhì)量為目標的優(yōu)化過(guò)程，而質(zhì)量統計非常方便，便于實(shí)現調整和評估的工作。

　　2.2 逼近P點(diǎn)

　　完成圖形轉化后，仍需要找到P點(diǎn)的位置，通過(guò)實(shí)踐和研究總結出了一套算法，由于其能敏銳捕捉周?chē)�環(huán)境變化，自適應調整無(wú)線(xiàn)參數，將網(wǎng)絡(luò )置于最佳點(diǎn)P運行，降低干擾，提高網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，因此取名“變色龍”。

　　變色龍算法的第二步是尋找P點(diǎn)，這里采用無(wú)限逼近的方法，說(shuō)明如下：

　　假設網(wǎng)絡(luò )最初目標質(zhì)量設置是q1，網(wǎng)絡(luò )反饋的實(shí)際質(zhì)量是q2;接著(zhù)以q2為目標質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò )會(huì )反饋出q3;再以q3得出q4……由于P線(xiàn)的斜率為1，因此網(wǎng)絡(luò )的反饋會(huì )逐步收斂，這樣網(wǎng)絡(luò )運行點(diǎn)就無(wú)限逼近P線(xiàn)，達到網(wǎng)絡(luò )最佳質(zhì)量。在此過(guò)程中排除了人為的對參數設定的猜測，而全由網(wǎng)絡(luò )反饋決定參數設置，形成了自適應過(guò)程，也就是說(shuō)網(wǎng)絡(luò )需要多少能量，就會(huì )去要求獲取，通過(guò)這一過(guò)程大大提高了無(wú)線(xiàn)參數設置的準確性，如圖3所示：

　　2.3 變色龍算法下的參數設置

　　GSM廠(chǎng)家功控算法的理想目標是在質(zhì)量允許的條件下功率盡可能低，這就需要去尋找這個(gè)質(zhì)量和電平的穩定區域。大多數優(yōu)化人員會(huì )根據經(jīng)驗定一套區間參數放到現網(wǎng)上運行，細致點(diǎn)的可能會(huì )考慮分場(chǎng)景設置功控參數。然而，什么樣的設置才能真正滿(mǎn)足適合場(chǎng)景、規劃、話(huà)務(wù)、外部干擾等多種變量引起的功率需求變動(dòng)呢?

　　變色龍算法的第三步是將靶心圖中的質(zhì)量區間和電平區間盡量重疊，使功率趨于穩定，并且盡可能地降低發(fā)射功率，減少整網(wǎng)的干擾。這樣做能使電平和質(zhì)量做合理轉換，因為在GSM網(wǎng)內質(zhì)量的參數設定為0～7，電平設定為-110dBm～-47dBm，顯然電平設置更為精細，質(zhì)量區間和電平區間靠近的好處是不會(huì )由于兩者的偏離導致功控方向的不確定。

　　通過(guò)采集話(huà)務(wù)統計數據收集測量報告，進(jìn)行電平質(zhì)量二維整理，完成環(huán)境數據的收集。某小區的情況如表1所示：

　　其中，填色部分的數字表示對應電平等級以下、下一級電平等級以上的對應上行質(zhì)量等級的采樣點(diǎn)比例，所有填色格子相加為100。通過(guò)質(zhì)量和電平的綜合分析，能很方便地確定穩定區域，實(shí)現質(zhì)量和電平的等效轉換。

　　由表1可見(jiàn)，電平強的時(shí)候，質(zhì)差占比較低;而電平弱的時(shí)候較高。功控的目的是保證質(zhì)量的情況下盡可能降低發(fā)射功率，也就是說(shuō)合理設置功控電平區間，不宜設得過(guò)低引起質(zhì)差，不宜設得過(guò)高產(chǎn)生干擾。反饋的結果能進(jìn)一步修正設置的精確度。

　　通過(guò)測量報告能清晰地了解干擾分布狀況，進(jìn)行精確功率分配，可以說(shuō)有多少小區就有多少場(chǎng)景，實(shí)現因地制宜。更精細的做法是可以根據不同時(shí)段進(jìn)行功控參數的設定，以適應不同時(shí)段的話(huà)務(wù)和干擾分布，做到與時(shí)俱進(jìn)。

　　需要注意的是，在參數設置時(shí)以網(wǎng)絡(luò )級或區域級的平均值為每個(gè)小區進(jìn)行設置，這樣就能很好地完成各向同性的均衡工作。此外，在干擾分布中上行和下行的相關(guān)性不大，需分別計算。

　　變色龍算法最終達到的效果將是降低干擾，極少功率浪費。網(wǎng)絡(luò )運行至P點(diǎn)位置，總體指標提升。

　　2.4 變色龍算法在3G網(wǎng)絡(luò )的應用

　　變色龍算法對于CDMA或3G網(wǎng)絡(luò )實(shí)施起來(lái)更為簡(jiǎn)單，尋找網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的峰值只需對BLER進(jìn)行收斂，即可取得P點(diǎn)運行效果�？梢愿鶕�不同業(yè)務(wù)的BLER(Block Error Ratio，塊誤碼率)現網(wǎng)統計值作為目標設置，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )的自適應反饋后，經(jīng)3～4次收斂即可達到最佳運行狀態(tài)。

　　3、變色龍算法效果

　　自2011年8月起，變色龍算法陸續在多個(gè)城市多廠(chǎng)家設備的GSM網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行使用，取得了良好的效果。具體舉例如表2所示：

　　從總體效果來(lái)看，抑制了網(wǎng)內干擾，TCH/SDCCH分配成功率、0-5級質(zhì)量、掉話(huà)率、切換成功率等都有顯著(zhù)改善，對突發(fā)的外部干擾有很強的適應性和自愈能力，能迅速調整參數配置策略，穩定網(wǎng)絡(luò )指標，是名符其實(shí)的變色龍。

　　4、總結

　　綜上所述，變色龍算法是基于網(wǎng)絡(luò )干擾環(huán)境分析及反饋進(jìn)行參數配置自適應優(yōu)化的一種算法，目前適用于2G和3G網(wǎng)絡(luò )。從應用實(shí)踐看，變色龍算法是支持多廠(chǎng)家、適應多環(huán)境的成熟通用算法，對降低網(wǎng)絡(luò )底噪、提升網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量提供了極大的助力，加之其可操作性極強，值得廣泛推廣使用。

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