三维数字电子地图在网规网优中的应用价值

2014年4月三维电子地图在网规网优中的应用价值21.电子地图介绍•背景–移动通信网络规划与优化都需要进行准确的场强覆盖预测，而地理环境（山地、河流、建筑物）对无线电信号传播的影响非常大，不考虑这些因素就无法保证预测结果的准确性。•地图的基本性质：–具有空间拓扑结构–符号化，信息内容可视化–地理人文要素经过综合取舍32.三维电子地图种类（精度）用于广阔的荒漠地带用于城乡结合部地区用于辅助中心城市区域用于核心城市微蜂窝管理5米采样间隔20米100米50米通信领域最常用的三维电子地图，不仅包括二维的地物地貌（Clutter）、河流道路矢量、地标等信息，还包括了地形、建筑物（地图精度至少5米）等三维信息。这些都是规划优化软件进行覆盖预测、干扰分析以及频率规划的重要基础数据，充分有效的利用三维地图数据，可以节省不必要的人力物力投资，带来巨大的经济效益。43.不同精度电子地图用途•城市外的郊区•广大的农村分布区域•人口分布相对密集•建筑较为松散分布的区域•人口分布非常密集•建筑复杂•话务量密集区域仿真计算省市城区县城城区郊区•提高容量•提高服务质量主要解决覆盖问题•微蜂窝网络设计•提高容量•提高服务质量仿真计算仿真计算5米数字地图20米数字地图50米数字地图54、5米和20米地图实用效果对比（1）清晰度河流、道路、城区等关键要素的信息量，20米要明显低于5米精度。由于20米精度地图图像的采样值过大，导致地图的准确性也有一定程度的降低，不适合用于密集城区精细规划仿真以及专题优化等项目；（2）数据完整性5米精度地图还包括了建筑物矢量、栅格信息，这对进一步提高预测精度是十分重要的，20米（含）以上精度的地图是没有建筑物信息的，因此在仿真时链路预算、信号空间传播等未考虑建筑物穿透损耗，导致仿真结果误差偏大。对于密集城区300多米站间距的TD-LTE来说，精度20米地图上的规划仿真，显然不满足精细规划的要求。随着LTE一期、二期建设开工，站址变更滚动规划，以及三期预规划等工作对高精度数字地图的需求更显突出。5m精度地图TD-LTE仿真20m精度地图TD-LTE仿真65.电子地图在网络规划中的价值（一）•市区–小区半径小,信号衰减很大;•森林–信号被强烈阻挡或吸收影响随季节不同而变化;•开阔田地–传播容易，接近自由传播;•水面–传播非常容易，应特别注意信号的水面反射;•大山体–信号被反射;•冰川–信号被强烈反射，容易引起严重干扰;•山丘–可以有效用于小区分界，降低干扰.1、地形地貌对无线信号的影响7•多径传播•阴影效应•地形、地貌•反射•信号的相互干扰5.电子地图在网络规划中的价值（二）2、无线信号的空间传播特点85.电子地图在网络规划中的价值（三）•影响无线传播环境的主要因素–自然地形（高山、丘陵、平原、水域）–人工建筑的数量、分布、材料特性(人为环境)–该区域植被特征–自然和人为的电磁噪声状况•人为环境–市区、郊区、农村电波传播受地形结构和人为环境的影响。上述信息可以生成三维数字地图，输入到网络规划软件中，用于自动计算电磁波的传输损耗和修正，这是一切规划分析的基础，如覆盖分析，链路预算、站址规划、站址变更、自动射频优化、网络结构优化等。95.电子地图在网络规划中的价值（四）三维电子地图在大型社区中室内外协同规划的价值TD-LTE覆盖仿真效果图（3D）TD-SCDMA覆盖仿真效果图（3D)TD-LTE覆盖仿真效果图（平面）TD-SCDMA覆盖仿真效果图（平面）无线网络精细规划必须选择5米精度的三维电子地图才能生成3D立体效果，便于快速直观的发现解决网络问题。106.三维地图在日常生产中的应用价值（一）1、三维地图在网络优化中的应用价值TDS站点与TDL站点分布图（：TDS小区）：开通小区；：关闭小区优化区域组网方式TDL站（个）TDS站（个）TDL关闭小区（个）共址站（个）共站率（%）簇2D频段202171680.00项目背景：某大型城市密集市区，存在较多高层建筑，区域内包含商务区、商业区和居民区，优化区靠近宽阔江面。美化天线应用较多。华为LTE设备，设备厂商一直在优化区域网络做日常优化工作，网络较成熟。优化区建筑地貌图案例：某大城市LTE射频优化项目116.三维地图在日常生产中的应用价值（一）射频优化方案：小区名称机械下倾角方位角RS发射功率(dBm)优化前优化后优化前优化后优化前优化后复河-HLH-2401301309.29.2黄东全-HLH-2241201409.29.2新金隆-HLH-2372602459.29.2中华-HLH-2581201209.212.2南图-HLH-28131651659.29.2南图-HLH-3402852859.29.2中复-HLH-31062102003.26.2老码头-HLH-133009.212.2黄家-HLH-1223403409.212.2黄车电-HLH-1101030309.212.2黄东全-HLH-122009.215.2南水站-HLH-155009.212.2南水站-HLH-3552402409.212.2探索站-HLH-2332052056.23.2南浦桥西-HLH-3443303306.29.2中乔-HLH-12215309.212.2对16个小区分别优化了机械下倾角、方位角或RS发射功率新增站点分布图（蓝色小区）小区名称方位角机械下倾角天线挂高RS发射功率TH-大吉_13502339.2TH-大吉_21006339.2TH-大吉_32202339.2TH-黄公安_140-12512.2TH-黄公安_212002512.2TH-黄公安_32301469.2TH-南纸_13450259.2TH-南纸_21401259.2TH-南纸_32550259.2三维地图在射频优化、TDS/TDL共天馈优化、234G多网协同优化中的应用价值126.三维地图在日常生产中的应用价值（一）优化效果：LTE射频优化项目优化前后RSSINR指标对比（左：优化前；右：优化后）优化前后RSRP指标对比（左：优化前；右：优化后）KPI说明优化前优化后RSRSRP-100统计占比78.48%85.80%RSSINR0统计占比94.79%95.28%PDCHThoughput10000统计占比77.07%81.83%优化前后指标统计：优化前后PDCPThroughputDL指标对比（左：优化前；右：优化后）本项目通过基于5米三维数字地图的自动射频优化，优化效率比传统手段提升2倍以上，网络质量有大幅度的提升。136.三维地图在日常生产中的应用价值（二）2341LTE对无线环境SINR要求更高PCI优化对SINR改善不明显网络结构对直接影响SINR分布SINR直接影响LTE速率TDS/L共站共天线问题突出共站共天馈带来射频协同配置问题FAD天线垂直波瓣宽度差异很大TDS/L协同深度覆盖保障非常困难TD-LTE多网互操作问题显现TDL网络规划选址挑战极大TD-LTE四网协同互操作TD-LTEMIMO、资源调度、SON等新新技术TDL与TDS/GSM站址要求不同确定哪些现有站址用于TDL困难新加站址选择效果难以评估高频小区波瓣图低频小区波瓣图倾角低频小区覆盖楼层高频小区覆盖楼层2、基于三维地图的网络结构分析14LTE基站覆盖面积小，基站密度较大，很难全局衡定评估相关指标−RSRP−SINR−PDCCHCINR依靠人工经验进行工程参数优化，对优化经验形成严重依赖，且共天馈不易人工经验判断−人为主观判断−不具有可复制性−准确性极低没有对于全局网络进行合理的筛选和评估分析，不能判定覆盖既定区域−弱覆盖−超重叠覆盖−过覆盖传统的人海战术，路测+人工调整，耗费大量资源，网络优化成本增加。−人力输出−车辆磨损−时间周期长TD-LTE网络结构分析综上所列：由于建设工期等问题TD-LTE四超问题突出，目前急需开展基于三维电子地图仿真的网络结构优化，例如共天馈优化、高干扰排查等。6.三维地图在日常生产中的应用价值（二）156.三维地图在日常生产中的应用价值（三）3、全网结构评估：基于三维地图月粒度评估语音质差小区分布弱覆盖小区分布重叠覆盖小区分布过覆盖分小区布有考核要求的三个指标评估跟传统优化分析手段相比，基于三维电子地图的分析更简单直观，便于迅速发现解决问题，节省有限的网优资源，提高优化效率。16基于MR覆盖分析+仿真分析对规划站点评估案例规划前站点覆盖仿真规划后站点覆盖仿真结论：通过以上覆盖仿真结合MR覆盖的分析，为了满足该区域信号覆盖，此规划站点合理，但由于该区域话务量不高，且投诉较少，综合打分为75.1，相比较其他建站，优先度可适当降低。该区域为北阮家库与南阮家库之间，区域主要建筑为居民楼，房屋较为密集，仿真分析存在深度弱覆盖，但话务量较一般。该区域MR覆盖分析MR覆盖分析存在深度弱覆盖，但话务量分布比较稀疏。规划前站点覆盖仿真该区域MR覆盖分析该区域位于上澳塘以西、上海整流器总厂以北，区域主要建筑为居民楼，厂房、房屋较为密集，话务量高，伴有弱覆盖投诉。MR覆盖分析存在深度弱覆盖，且话务分布比较密集。结论：通过以上覆盖仿真分析结合MR覆盖分析，新加站后弱覆盖投诉基本可以解决，满足该区域信号覆盖，吸收大量话务，该站规划合理，综合打分86.5，建站优先级较高。规划后站点覆盖仿真6.三维地图在日常生产中的应用价值（三）基于三维电子地图的结构分析配合传统MR分析更能快速、精确、精细，定位发现解决网络问题，尤其有利于解决TD-LTE工程建设期遇见的诸多问题。谢谢！