福建省移动通信公司网络部 胡翔
一、传统移动通信优化规划中使用的地图及缺点
移动通信网络的特性就是实时的移动特性，用户无线环境的随时变化导致了快衰弱和慢衰弱，这是影响移动通信的永久性课题。为此所有的移动系统都针对此课题采取了很多种方法和技术克服此问题。在实际使用中，基站规划位置的选取是最要害的因素，假如基站选择不合理，地形不好，则会造成覆盖效果不佳，投资浪费等问题。为此，基站勘察是前期规划和优化中的一个重点工作，但对于郊区和农村，很多地方地形复杂，路程又远，现场勘察总是一个费时费力效果又不佳的工作。
有多种方法可以了解未建或已建基站四周的地形地貌对覆盖的影响。
1.现场勘察，了解地形，拍摄地形地貌的照片
这种方法费时费力，得到的数据也不是很准确，而且假如地形复杂，或者勘察人员环境不熟悉，获得的信息很可能是冲突甚至是完全无效的。
2.通过电子地图来了解地形
这样可以获得平面的地形，勘察的信息较为准确，对四周的河流和山体位置描述较为清楚，但获得的都是平面信息，无法体现出三维的地理环境（就算是应用较好的电子地图，一般也很难获得空间立体图，大多数是平面图）。但基站覆盖中很重要的一点就是四周是否有直接或间接的阻挡，为此三维地理信息是很重要的。
3.应用GoogleEarth提供的GIS开放平台
这样可以获得免费的全球三维地理环境，因为是三维图形，所以可以获得较好的立体效果，（同时地图上会标注出每个点的海拔高度），甚至很多城市地区都有比较清楚的图片。这为基站勘察和优化带来了新的工具，使用此工具可以不用去现场，只要能够连接到Internet，就可以观察到当地的地形，了解基站四周的无线环境，并且能够获得较为准确、固定和全局性的信息。这样可以避免很多现场勘察的工作，或者在去现场前也可以先初步对问题进行定位，有重点、有目的进行现场验证，这样可以大大提高工作效率。
二、GOOGLEEARTH的特点和地图形式
GoogleEarth（下面简称GE）是一款全球卫星地图集成软件，它可以经计算得出三维地图，它的最高精度可以达到5年前军用级水平，可以清楚地看到地面上的汽车和每棵树木，低精度也相当于在5000m空中俯瞰地球，可以看清每条路。但它的最高精度只局限于大型城市，而且以美国最多，中国省会和个别地市级的城市较为清楚，其它的城区都模糊。但由于其不断的更新精度，现在其它地方已经由原来的15km俯瞰精确到5000m俯瞰精度，足以应付“看路”的需要了.这在几年前是国家的绝对机密，民用是不可想象的。
GE应用中需要注重以下一些问题
●GE界面操作总体比较方便，只是一个明显的问题是GE对中文的支持不够好，所有地标文件和文件所在的目录都不能有中文，而且默认的存储路径中也不能有中文，否则便出现“Can'tfoundImage”的警告。
●GE的公开版是免费的，PLUS版是收费的，差别在于PLUS版可以画航线，可以和特定的GPS接收器连接，实时的观看，但要实现这个功能要缴纳的月服务费比较贵。虽然免费版缺少了一些功能，但免费版和收费版看到的地理信息是一样的，精度也一样，所以对于一般的应用也就足够了。
●GE的一些选项参数需要正确设置，否则显示效果会差很多。地图窗口的分辨率，当然设置的越高越好；颜色设置，色彩越多越好；使用的图形加速模式，假如是Intel显卡最好用DIRECTX；高度增益，显示的三维效果如图1所示，数值不能超过3，建议设置为3，这样立体感才强，尤其对于山区，山体三维立体感很强；地图的质量，假如质量越高则速度越慢。
GE显示的三维效果图
三、GOOGLEEARTH在移动通信优化和规划中的应用
GE在优化和规划中都有较好的应用。但前提条件是基站的经纬度是正确的，假如数据错误，则后续的所有工作都无效。下面举例说明GE在优化中的应用。
1.山区道路沿线覆盖优化
长春埠（5436）四周区域的频繁切换
问题分析:MS自东向西移动，至长春岭四周时信号变得很差，因为地势起伏较大，长春埠基站信号无法正常覆盖国道，距离该处很远的基站信号成了主导频率。
从图2所示的卫星图片（白色线是国道）可以清楚地看到该区域弱覆盖主要是由于长春埠的信号被右侧山头阻挡，导致穿过该小山丘的国道覆盖较差。
长春埠四周区域的卫星图
方案建议：从地形上看长春埠基站搬迁到图示山头经度113.7050、纬度27.632处，将可以加强国道上的弱信号覆盖区域，这样也可以更好衔接人行岭和美建的信号，由于长春埠四周人群分布不知，也可以考虑不搬迁基站而在该段山体国道间增加一直放站经度113.7350、纬度27.642。
2.城市优化
GE的作用在城区优化相对来说要小一些。因为优化人员对城市地形地貌和四周的建筑物一般比较熟悉，而且到现场实地勘察也比较方便。但是对于一些大的城市，或者高层建筑物较多，导致无线环境复杂的地区，很难一一了解每个基站、每根天线四周的实际环境。
GE可以解决以上的问题，但是城市里环境复杂，GE对于每个建筑物的高度（优化中最关心的因素）差别体现不明显。但GE可以通过制作建筑物和高楼的三维地标来解决此问题。通过使用GoogleSketchUp软件（使用很简单），可以方便地制作出城区内所有建筑街道，甚至房屋的外观三维图形。
图3是纽约城区的建筑图形，只要将左下角的3Dbuilding选项打钩就可以看到各个建筑物的3D立体图，虽然没有建筑的细节，但是已经将轮廓清楚地勾画出来了。对于优化工作，重要的就是观察天线从楼顶或铁塔上的覆盖方向是否有阻挡需要覆盖的区域，为此这样的精度已经足够了。而且GE上可以做空间任意旋转，将观察点定位到任意一个地方，为此可以清楚的观察到天线直视覆盖的范围。
纽约城区的建筑图形
大家可以到网上查看没有3Dbuilding的地图，对比就可以看到立体效果差了很多，根本无法区分出楼层间的相对高度。
但以上的3Dbuilding并不是GE本身所提供的数据，是网上GE爱好者自己制作并发布到GE社区中的。而国内在这一块发展还比较慢，没有出现城市的大面积3D模型数据。为此想要达到在城区的应用，还需要等待一段时间（当然也可以自己制作，但相对成本要高一些）。
3.邻小区和频率规划设置
GE用于频率规划和邻小区是很明显的。对于频率规划一般是由厂家或者是第三方维护商来做规划，因为他们对当地的地形不一定很熟悉，尤其郊县和农村的地形就更加不清楚了。而做频率规划的时候，哪些地方是有山体阻挡的，哪些地方是有水面，哪些地方是沙漠，哪些基站覆盖比较远比较高，这些都是比较要害的因素。
GE可以很轻易地帮助规划和优化人员（即使此人对频率规划地区一无所知也没有大的问题）来了解以上信息，从而做出增加或删除邻小区，频率间是否存在干扰等判定。这样我们就可以实现远程频率规划。
从图4可以看到这是一个多山的环境，假如不了解基站的高度和环境很可能会将新棚和天堂湖之间，新棚和涉江之间增加了邻小区。但实际情况是这些基站本身海拔不到200m，而之间相隔了400多米高的山体，从统计数据上也验证了两个山体之间没有切换尝试次数。为此将这两个邻小区删除！
一个多山的环境
4.站点选址规划
三阳－天井之间弱覆盖
问题分析：从图5可以看到在天井和三阳之间有弱覆盖，导致掉话。通过查看GE的鸟瞰图，发现弱覆盖区域有小的山体阻挡，道路呈S型，阻挡使得信号变差。建议在图6所指区域增加新站。
天井和三阳之间的覆盖情况
经过现场勘察，确认了此问题，与GE上看到的情况完全一致。
四、GOOGLEEARTH在优化规划中的应用技巧
从上面可以看到GE在无线网络规划和优化中有较广泛的应用。但是实际应用中也有一些使用方面的技巧和工具需要学习。
1.GE的地标文件生成
现在的移动网络规模都较大，一个地区都有几百甚至上千的基站，如何将这些基站生成简单的地标文件是需要解决的问题。这就需要了解地标文件的格式，只要查看KML文件的格式就很轻易制作出KML文件，可以通过网上查找此类工具或者使用编程语言编写都是比较简单的，这里就不描述了。
2.路测轨迹生成
GE上的地图信息一般是3～5年前的数据，而现在很多高速、国道、乡镇间的道路因为是新建的或者不重要的在GE上根本就找不到。这样给道路优化带来了难题，不过GE可以直接加载GPS数据，也可以直接根据经纬度数据生成路线。
我们可以根据路测的每个测试点经纬度数据生成道路的路线图，这是最真实和准确的信息。在GE中实现此功能也很简单，只要略微了解KML文件的格式就可以了，此已经超出了文章讨论的范围，这里就不做说明。
3.加载地图
国内很多城市在GE上显示很模糊，根本无法分辨出城市的道路，还不如看地图清楚。但GE也提供了一个解决办法，加载现有的电子地图。
方法很简单，下载你想要叠加的地图（最好是GPS用的地图，这样准确），在GoogleEarth中用Ctrl+Shift+O，出现一个绿线框子，把地图读入，用透明度观察，调节大小至主要地标重合，比如河流、城市重合，这样地图叠加的工作就做好了，说起来简单，但调节大小的工作需要非常有耐心。
增加新站的区域图
五、总结
GE提供了很好的平台可以使移动通信网络的规划和优化节省很多现场工作，大大提高效率。GE还可以提供更多的方便，还需要随着国内GE应用的开展不断地挖掘。
