基于ATOLL软件的无线网络仿真优化方法和家强

基于ATOLL软件的无线网络仿真优化方法和家强

和家强

江苏省邮电规划设计院有限责任公司江苏南京210019

摘要：通过福建泉州客运中心站商圈仿真优化，介绍了一种无线网络规划软件与无线网络优化相结合的方法和实践。以网络服务质量及成本控制为调整的出发点，导入现网网络站点情况，结合软件的运算处理模块功能，提出了相应的优化解决方案并做出调整。以现网的网络测试数据验证了ATOLL软件在网络性能评估、网络预测调整、网络优化指导等方面提升无线网络指标的可靠性及可行性。

关键词：无线网络优化；无线网络规划；ATOLL软件；信号电平值；C/I值

近年来，随着无线网络建设规模的壮大、运营模式的发展以及无线网络优化经验的积累，无线网络优化的方法也层出不穷。但是行之有效的方法和手段并不多，而且很多时候与无线网优工程师的经验水平关系较大，很多参数的调整缺乏一定的科学依据。如何利用新的手段和新的方法，准确科学的评估无线通信网络、提升无线网络指标成为了一个很有意义的议题。

1.无线网络优化与无线网络规划结合

无线网络优化是一个长期的过程，它贯穿于网络发展的全过程。只有不断提高网络的质量，才能获得移动用户的满意，维护好现有的用户，吸引和发展更多的潜在用户。无线网络优化的常规方法主要有话务统计法、DT（驱车测试）、CQT（呼叫质量测试）、用户投诉分析、信令分析法、ATU（自动路测系统）分析等。在日常网络优化过程中，可以通过OMC和路测发现问题，其中最直接的还是用户投诉的反映[1]。

用户投诉描述的是一个个零散的点，难以全面反映整个网络存在的问题；拉网道路测试反映的是一条条线，耗费大量的人力物力，无法反映道路区域以外的实际网络情况；OMC-R能够统计全网的KPI指标，但无法确切定位问题点。也就是说，对无线网络的实际情况缺乏有效的评估手段，另一方面，传统射频优化的调整依靠经验，准确性与工程师的水平关系较大，难以形成系统的科学依据。

对于无线网络规划来说，无线网络的问题集中体现在两个方面：一个是规划方案不合理；另一个是站址选择不合理。这两方面问题的处理阶段不同，代价也迥异。在规划阶段对规划方案或站址选择的不合理问题，可以通过规划站点调整来解决，但是需要增加重新勘察选址和方案设计的成本。在规划阶段出现问题容易导致工程进度延缓，从而导致资源投入增多，不利于对网络的投资进行较好的风险控制。规划设计中的一个重要制约因素是精准性难以保证，无法实时验证[2]。在优化阶段对站址选择的不合理问题，一般需要调整网络参数或者工程参数，甚至需要更换设备、更换站址等，整个网优调整过程周期长、见效慢、成本高。

无线网络规划和无线网络优化各有自己的特点以及局限性，两者是否可以结合起来，通过规划指导优化，优化验证规划呢？本文对两者的相互结合做了有益的探索和实践。

图1软件仿真流程图

2.无线网络仿真流程介绍

使用规划仿真工具能够比较全面地对无线网络的情况进行模拟仿真，如果输入的参数准确度高，则通过设置网络参数以及确定仿真计算区域，能够准确的定位出网络中存在的问题点，进而较好的指导无线网络优化工作的开展。

具体来说，无线网络优化阶段可以结合无线网络规划仿真工具，进行网络结构的优化仿真调整（例如调整下倾角、站高等工程参数等），当仿真调整后确定可实施时，从而输出详细的优化指导方案。网优方面进行勘察及站点调整，当工程参数等数据更新后，再次进行软件仿真，并使用测试的网络数据验证无线网络仿真工具与无线网络优化工作结合的可行性以及可靠性。

与传统网络规划优化方法相比，无线网络规划仿真软件ATOLL能够使用基于高精度（5米）3D数字地图，充分考虑地物地貌对无线信号传播的影响，并考虑建筑物的穿透损耗，能够通过软件仿真计算出无线信号的电平覆盖、信噪比、频率干扰、重叠覆盖等情况。

ATOLL能够实现对天线工程参数、站点数据、频率及话务负荷等多种优化调整措施的效果进行预测以及评估，精确地反映出计算区域的无线网络问题，从而能够达到降低人工成本，增强网络运营管理效率的目的[3]。

本文提出的结合ATOLL软件的无线网络优化方法的仿真流程如下图所示：

仿真通过收集整理基础数据，导入3D数字地图并进行校正，对天线类型在软件数据库中建模，导入基本的无线网络参数信息，设置运算区域。与此同时，需要选择传播模型，对仿真区域进行路测数据的收集处理，校正传播模型[4]。最后设置话务模型，生成仿真的各种预测图及数据。

对无线网络参数的预测调整，需要进行再次仿真，输出仿真后的相应的预测图和数据的对比情况。对预测调整的效果有所改善的基站或小区实地进行路测，对相应发现问题的基站或小区基于现网的工程参数进行调整，并使用实际调整前后的路测数据对调整方案的可行性和可靠性进行验证。

3.仿真调整方案输出

基于仿真软件运算的结果，ATOLL可以准确的定位出有问题的覆盖区域，然后在软件上进行调整前后的预测对比，并最终输出调整方案。此次泉州客运中心站仿真优化专题涉及到TD-SCDMA以及GSM网络的仿真优化，两个不同网络的仿真调整方案有不少共通之处，譬如通过信号电平值以及信噪比等，调整方案执行后，预测调整后的仿真值与实测值的变化趋势基本一致，预测的目标值较接近实际路测的数据值。仿真预测调整后，C/I值的覆盖效果得到一定的改善。本次仿真C/I的调整对现网优化指导具有一定的参考意义。

4.结论

本文所述福建泉州客运中心站商圈仿真优化，通过仿真软件ATOLL对设定区域的最优小区覆盖、重叠覆盖、扇区分布范围、C/I值覆盖等进行了评估，并定位出商圈内存在的网络问题。其中，最优小区覆盖能够模拟仿真网络的信号电平值，能够为弱覆盖区域做一定的参考；C/I值覆盖能够模拟仿真网络的信噪比，能够为频率干扰区域（同邻频干扰问题等）做一定的参考；重叠覆盖能够为越区覆盖做一定的参考。

本文是针对无线网络优化与无线网络规划的一次实践，为两者之间的结合做了有益的探索。

参考文献：

[1]韩斌杰，杜新颜，张建斌.GSM原理及其网络优化[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]蒋利明，张向东，易欢，等.TD-SCDMA和GSM无线网络规划比较[J].通信技术，2007，40（12）：137-139.

[3]Atoll3.1Brochure.pdf.[EB/OL].http：//www.forsk.com/web/EN/11-atoll-overview.php，2011.

[4]RAPPAPORTTS.WirelessCommunicationsPrinciplesandPractice，SecondEdition[M].周文安，等译北京：电子工业出版社，2011.