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。

4G无线网络优化是为了保证在充分利用现有网络资源的基础上，解决网路存
在的局部缺陷，最终达到高质量覆盖、接通率高、通话持续、话音质量不失真、
画面质量清晰可见，保证网络容量满足用户高速发展的要求，让用户感到真正的
满意。

可以说，4G无线网络优化是一个改善全网质量、确保网络资源有效利用的
过程，是移动通信保证有效运营过程中的一项重要内容，同时网络优化是一项长
期的持续性系统工程。

传统的网络在大批用户使用时候会造成网络拥堵，用户的
感知差。

而经过优化的无线网络网路会顺畅便捷，提高用户感知，提升运营商业
品牌形象，保证和提高网络质量，提高企业的竞争能力和用户满意度，是业务发
展的有力后盾。

在无线网络优化工作中，需要反复进行网络测试和相关的数据采集，并依此对网络运行质量和性能进行分析，从而制定调整优化方案并执行实施。

三、4G无线网络优化的方法和基本流程
对4G无线网络进行优化，无非就是从网络覆盖、容量、质量等方面着手考虑，通过覆盖调整、干扰调整处理、参数调整、故障处理等各种网络优化手段达
到网络良好运行性能。

具体的4G无线网络优化方法是：首先，通过收集的数据
分析网络运行情况；然后筛选需要优化的问题，确定核心问题和改善目标方案。

之后，按照编制的网络优化方案进行施工实施操作，结束优化工作后应立即着手
验证效果，并分析实际施工与设计方案的差别，利用工序的评估与测试，对优化
方案进行修正。

在实施优化工作中，分层开展4G优化工作，主要包括簇优化、
全网与单站的优化。

网络优化能够规范控制、排查历史问题，包括运行参数设置、运行调试和安装设备等，提高了网络运行的质量，促进今后的维护[1]。

4G无线网络优化工作的基本流程大体分为数据采集、性能分析、优化方案的
实施与测试等3个步骤，这3个步骤是一个不断循环反复的过程，其中在数据采
集阶段，主要是收集网络设计目标和能够反映现网总体运行和工程情况的系统数据，通过各种测试手段，进一步针对网络性能和质量情况进行测试并获取测试数据。

数据采集是4G无线网络优化的基础，这些数据包括基站物理数据、系统数
据、路测数据、CQT拨打测试数据、OMC话务统计数据、用户申告数据等。

在性
能分析阶段，主要是对采集收集起来的系统数据和网络测试数据进行深入系统分析，结合现网运行和工程情况制定出适宜的调整优化方案。

更贴切地说，性能分
析最主要是对话务进行统计，并确立问题小区、高切换失败小区、高拥塞小区等
的接通率、拥塞率、掉话率、切换成功率和话务量统计。

而对系统网络分析主要
是对掉话、接入失败、切换失败、高误帧率等的分析。

在优化方案实施与测试阶段，主要是对指定的优化方案进行具体实施调整完成后，应重新进行网络测试，
并与优化前的测试结果进行比较，以验证优化效果。

这个阶段采用的优化方案主
要包括覆盖优化、话务量优化、设备优化、干扰信号分析、硬件系统优化、无线
参数优化、网络结构优化、邻区优化以及容量优化等。

四、4G无线网络优优措施策略
1、确定邻区规划原则
需要综合考虑各小区的覆盖范围，以及站间距、方位角等因素，4G网络邻区
关系配置时，应尽量遵循以下原则：一是交叠覆盖原则，需要考虑本小区和邻小
区的交叠覆盖面积；二是距离原则，地理位置上上接相邻的小区一般要作为邻区；三是强度原则，在完成网络优化实施的前提下，信号强度达到了要求的门限，就
需要考虑配置为邻小区；四是互含原则，邻区一般要求互相配置邻区，即A扇区
把B扇区作为邻区，B扇区也要将A扇区作为邻区。

邻区过多会影响到终端测量
性能，容易导致终端的测量不准确，引起切换不及时、误切换等。

邻区过少，同
样会引起误切换、孤岛效应等，而邻区信息错误则直接影响网络正常切换。

因此，做好邻区规划优化，可使得小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区，以保证用户对网织的良好感知体验。

2、覆盖优化
所谓覆盖优化，就是以测试指标与KPI确定问题点区域，对问题点进行测试，评估室分系统的覆盖情况，从而检查弱覆盖、覆盖空洞、越区覆盖等问题，从而
及时检查和排除其中的问题。

在覆盖优化工作中，室内分布系统优化是提高4G
无线网络覆盖能力的主战场，室分站点覆盖优化，大部分都是利用增加少量室内
小天线实现需求。

根据小功率、多天线指导原则开展覆盖优化工作，若室内分布
系统的损耗比较大，就要对当地传输损耗进行测试，对室内分布系统的功分器、
天线、耦合器等无源器件进行调整，改善室内弱覆盖的问题 [2]。

其中，覆盖优
化措施主要包括：(1)当天馈调整和站点整改都无法施工时，可以考虑调整基站
功率；对于覆盖重叠来说，特别是高站点，可以考虑降低其工程参考功率，控制
覆盖范围。

对于弱覆盖站点，首先要排查是否有邻区漏配现象，通过调整CRS的
发射功率、调整天馈系统来加强覆盖，可快速实现。

(2)空闲态重选专项优化。

主是通过对ATU测试进行分析，发现空闲态存在重选不及时现象，比如不能及时
读取异频小区的系统消息并重选，或是UE能及时的读取异响频小区的小区，但
不能及时进行重选。

(3)同心圆方案。

为了在话务量不断增涨和频率资源有限的
情况下，减少频率复用距离，降低频率干扰，扩大网络容量，可采用同心圆方案。

它将通常的小区分为核心层和覆盖层，其覆盖层的覆盖范围为传统的蜂窝小区，
核心层的覆盖范围则主要集中在基站附近。

在同心圆技术中，一般核心层的发射
功率要低于覆盖层，从而降低了干扰，并达到降低掉话率和提高系统容量的目的。

(4)PCI优化。

主要包括降低模三干扰、核查邻小区PCI冲突。

(5)邻区切换参数
优化。

邻区切换优化主要是从漏配、冗余、单向等方面优化小区的邻区关系，从
而提升服务小区切换判决的准确性与及时性。

同时根据小区的覆盖区域和分场景
优化问题区域的切换链路，提升小区切换及时性与准确性，从而提升切换成功率，达到目标效果。

⑤天馈优化。

天馈优化，是无线网络优化工作中最基本最重要的
一环，如果天线的方向角有偏差，可能导致主覆盖区域产生弱覆盖、干扰、过覆
盖等一系列问题。

天馈的调整优化包括调整天线方位角、调整天线下倾角、调整
天线挂高等。

当天线位置过高，且重要覆盖区域周边无适合建设宏站，在其目标
覆盖区域内弱覆盖严重，建议更换大下倾角天线，并降低天线高度控制覆盖。

也
可以通过新建微基站，对部分弱覆盖区域进行补充覆盖以及小区分裂覆盖。

3、干扰优化
干扰优化主要包括外部干扰与内部干扰优化。

对于外部干扰，需要分析上行
高干扰度超门限值区域的变化规律与干扰因素，对上行干扰变化与话务量的关联
进行检测确认，并判断其为外部干扰源。

然后全面排查现场并且扫频、以明确干
扰源类型，精准找到之后消除。

对于内部干扰，主要是利用干扰指标、告警指标
与 KPI 指标等对室分系统内部干扰问题进行检查，并且检测网内的干扰[3]。

处
理干扰的措施主要包括：(1)分析室外宏站的发射功率，对方位和倾角进行调整，使室内网络环境稳定性与安全性得到提高，将外界干扰排除；(2)优化室内分布
系统，设置参数，通过单向邻区策略实现室内外切换比例调整。

4、容量优化
随着持续增长的热点区域容量需求，为满足容量需求，应通过硬件扩容提高
网络系统的容量。

(1)容量受限问题优化。

一般是采用新建宏站覆盖+微站补盲方
案来解决密集城区道路弱覆盖，其中宏站解决广覆盖，微站解决因楼宇遮挡等问
题导致的弱覆盖。

对于物业难点区域，可以利用微站灵活的安装方式和美化效果，破解站址选择难题。

另外，也可以采用宏微协同/共小区+室内外协同的方案来解
决容量受限问题。

在分析容量需求和对周边站点间距以及测试的结果评估，对网
络结构合理的区域首先考虑新建宏站进行话务分流，其次是通过微站补充解决。

对于网络结构无法增加宏站及物业难点区域，可以利用微站灵活的安装方式和美
化效果解决容量问题。

(2)密集话务热点区域容量扩容优化。

通过容量评估对热
点区域原有站点进行扩容，并通过宏微协同的方式，根据容量情况，通过新建宏站、新建微站进行热点区域小区分裂，解决该区域的容量问题。

(3)密集室内弱
覆盖和容量扩诉热点区域优化。

无法建设室内分布系统的室内弱覆盖和容量扩诉
热点区域，可采用宏微共小区来覆盖，有效减少切换对用户感知的影响，同时有
效减少宏微间重叠覆盖对网络质量带来的影响。

(4)大型高档住宅小区深度覆盖
和容量的优化。

大型高档住宅小区/商务楼宇规划建设基站，是目前网络规划中
阻碍基站建设进度和投诉较大的区域，此类区域的基站建设需要采用宏微协同/
共小区的方式解决4G网络信号深度覆盖和容量问题。

五、结语
综上所述，4G无线网络优化是一项长期且艰巨的、周而复始的系统工程，它
贯穿着无线网络发展的全过程。

4G无线网络经过优化后，进一步增强了运营商的
网络服务质量，提高了用户感知满意体验，有效改善了运维管理水平，极大地提
升了运营商的品牌形象。

同时，4G无线网络的优化方法很多，这需要相关工作人
员根据网络实际情况和业务需求，在不断探索优化工作实践中积累经验，提升优化工作服务水平。

[参考文献]
[1]何晓明,代明,许卓.关于居民小区LTE网络深度覆盖的探索和实践[J]邮电设计技术.2017(12)
[2]王清府,张磊,付康.基于平安监控系统提升小区LTE网络深度覆盖的方案研究[J]通信技术.2019(03)
[3]万朝辉,梁成业,吕译桁.室分深度覆盖新技术覆盖策略分析与研究[J]广西通信技术.2017(01)。