TD-SCDMA邻区优化算法及实现.doc

内部公开TD-SCDMA邻区优化算法及实现谢健 周兴社(西北工业大学软件与微电子学院， 陕西 西安 710072)摘要： 在目前各种无线通讯网优化中，邻区优化所采用的机制各有特色。而基于切换数据统计的优化算法能够较好体现网络终端的通讯质量。因此通过采用对小区某一个时段进行KPI的统计，可以有效提高该地区在该时间段内的通话稳定性，减少掉话率。而本算法的特点在于进行优化时的KPI是可以根据用户所关心的指标进行定义的，因此算法具有很强的灵活性。关键词： KPI；RNC；OMC-R；PSMM；中图法分类号：TP39 文献标识码：AOptimizing Arithmetic Analyse and Realization Of The TD-SCDMA Neighbor CellXie Jian, Zhou Xingshe（Software College，Northwestern Polytechnical University，Xian Shanxi 710072，China）Abstact: Nowadays there are kinds of the optimizing arithmetic in different Net-Optimizing Software. And the arthmetic which base on the Performance Data is the best to show the quality of the Communication. By count for the Cells KPI in some period, we can know whether the communication is stable in the period in the area. we can make use of Net-Optimizing Tools to recover the Net Config. And the most important is that the users can define the different of the KPI to apply in the Optimise arithmetic. So it is very flexible. KeyWords: KPI；RNC；OMC-R；PSMM；1 引言目前通讯网络的结构越来越复杂，网络维护也变得越来越困难。因此利用网络优化工具对网络进行监视与维护，提高网络通讯质量，变得迫在眉睫。而邻区优化是其中一个重要的组成部分。事实上，在网络运行过程中，切换过程产生的掉话在总的语音掉话中占有较大比例，这除了与网络配置有关外，大部分是由于网络资源使用不合理造成的。通过对运行过程的性能数据分析，可以定位出切换成功率低的邻小区，对这些小区重点监视，通过合理邻区配置和扩容，能够实现提高网络通讯质量的目标。2 网络优化软件的体系结构2.1 网络优化软件的总体架构网络优化软件总体架构（如表2-1所示）分为四个层次：数据存储层、平台支撑层、服务器业务层和终端实现层。终端实现层（业务相关模块）服务器业务层数据管理、网络规划、专家系统平台支撑层日志、数据库接口、性能分析、地图显示、消息服务、系统管理数据存储层 数据库、数据仓库表 21：网优软件分层2.2 邻区优化算法依赖关系邻区优化属于网络规划功能的一部分，完整的网络规划包括：RNC管理、NodeB管理、Cell管理、邻区管理和网络规划管理五个部分。如图2-1所示邻区优化算法的实现需要数据库接口、性能查询和数据管理接口的支持，其分别负责对数据库数据进行查询和更改、对小区的切换信息进行时段汇总、保证所需要的性能数据已被称功下载，最终为其提供性能数据的查询与汇总。图 21网络规划模块3 邻区优化算法设计3.1 切换指标的定制由于小区间的切换信息是通过KPI指标来进行分类的，因此在进行邻区优化前需要将所关心的KPI指标进行汇总，以便在优化时直接对小区的切换信息进行汇总。小区间的KPI指标分为RNC内硬切换、RNC内接力切换和RNC硬切换三类。对于每一类的切换指标又分同频尝试连接、同频失败连接、异频尝试连接和异频失败连接。而在每一种连接下又分了很多不同的指标，用来标示不同情况的连接。网络规划模块中定义了以下三个用户自定义指标：小区间切换总尝试次数、小区间切换成功次数和小区间切换失败次数。具体公式如（图 3-1）图 313.2 邻区优化算法描述 在现代无线通信系统中，为了在有限的频率范围内为尽可能多的用户终端提供服务，将系统服务的地区划分为多个小区或扇区，在不同的小区或扇区内放置一个或多个无线基站，各个基站使用不同或相同的载频或码，这样在小区之间或扇区之间进行频率和码的复用可以达到增加系统容量和频谱利用率的目的。工作在移动通信系统中的用户终端经常要在使用过程中不停的移动，当从一个小区或扇区的覆盖区域移动到另一个小区或扇区的覆盖区域时，要求用户终端的通信不能中断，这个过程称为越区切换。当手机在切换时会根据所在小区的邻区信息中选择切换的小区，因此邻区的合理配置对于手机切换来讲是非常重要的，合理的邻区配置能够有效地提高手机切换效率，保证通话质量。3.2.1 无线数据的获得 在进行邻区优化前，首先应获取无线配置数据。通过服务器端的数据管理模块连接OMC-R提供的LAN接口将无线数据和性能数据（包括小区的切换信息）下载到本地库中，再将无线工程数据导入到本地库中以供邻区优化使用。 3.2.2 邻区配置检查在TD-SCDMA的邻区配置中，考虑到切换概率和切换范围的因素，在对邻区的配置中遵守的原则有：邻区配置为双向、同基站小区互配为邻区、邻区个数小于邻区阈值和邻区距离小于邻区最大距离。因此对邻区配置的检查也属于对邻区合理性进行优化的一部分。根据不同的原则，设计了三种邻区检查的方法：a) 单配检查 检查一条邻区关系，如果存在B是A的邻区，那么查看是否A被配为B的邻区，如果不存在，给出网优工程师一条添加BA的邻区关系建议。b) 同站非邻检查 选取一个基站，检查同一基站下的所有小区互相之间是否被配置为邻区，如果没有则给出网优工程师一条添加邻区关系建议。c) 有效性检查 根据本地网下的一个小区，判断该小区的同频邻区个数是否超过同频邻区阈值、异频邻区阈值或邻区异频最大数，并判断两个被配为邻区的距离是否超过预定范围。如果超过其中一项，则给出对于该主小区的处理建议，提出多条邻区删除建议供网优工程师选择。3.2.3 基于小区切换的邻区优化基于小区切换的邻区优化是根据数据管理从OMC-R中导入的性能数据对邻区间切换成功率进行统计，将切换成功率低于系统设定的最低切换成功率指标的邻区关系进行删除。具体流程如图 32对邻区进行优化时，用户可以选择在一定时间段内的网络运行情况进行数据分析，得出需要优化的邻区关系信息。但该时间段必须包含在性能数据所包含的时间段内。具体实现步骤：a) 首先确定一个主小区A，通过查询指标获得到小区A在某一时间段内（时间段可根据用户选择为用户自定义或者系统默认时间段内）与它的每个邻区的切换总次数和失败切换总次数。b) 计算该小区与其某个邻区的小区间切换比例小区A与其邻区的切换比例 = 小区A与某一个邻区的切换成功次数（包括切入与切出） / 小区A与所有小区的切换成功次数（统计获得小区A与所有小区的切换次数）。c) 获得系统设定的切换比例门限。d) 给出一条关于某条邻区的建议如果获得的小区A与其邻区的切换比例小于系统设定的切换比例门限，则建议删除，将这条建议反馈给网优工程师。图 334 粒度可变的邻区优化算法4.1 已有算法缺陷分析目前采用的邻区优化是基于性能历史数据对通讯网内的小区进行Qos分析，挑选出切换质量较差的邻区配置。但是性能数据会随着话务量的增大而不断增大，因此在大数据量中根据不同的KPI对切换话务进行汇总、分析是影响系统效率的主要因素。例如从OMC-R中导入一个RNC全天的性能数据，一般会接近1.3G的磁盘占用量。假如用户对一周内的网络运行情况进行汇总，并且利用一周的性能数据对所配置的RNC进行优化，导致性能分析花大量的时间对数据经行汇总，而网络规划部分在大量数据中进行分析以得到优化结果。网络优化软件一般是提供给网络规划工程师在通讯工程现场利用笔记本电脑进行规划、分析，其提供的系统资源是有限的，因此邻区优化算法难以满足现场工程师的需求。4.2 粒度可变的算法优化与通过对此邻区算法进行分析，发现算法所分析的对象之间没有相互依赖的特性，因此可以考虑将邻区优化算法所涉及的服务网络的范围进行限制。由于性能分析模块对性能数据进行汇总时并没有必须加载工程下所有的服务小区，因此各小区间是互相独立的。最终通过改变优化粒度的方法，选择所关心的区域，目前该算法可支持的五个粒度为：全网、一个本地网、RNC、NodeB和小区，可有效的提高工作效率。（给出如何具体实现）目前主要的邻区优化工具主要有两类，一类是基于前台收集的PSMM数据作为后台分析软件的数据源，这样能够有效的解决在主机系统资源不足的情况下，获得充足的分析数据；但缺点是不能监视网络的运行性能。另一类是依赖网络运行时的性能数据和路测数据作为优化的客观依据，能够很好的监视网络在一段时间的运行状态；但其缺点是占用大量系统资源。5 结束语通过对TD-SCDMA的邻区优化算法的分析，本文详细阐述了基于性能数据的优化算法实现过程。在下一步的研究中，将着眼于对算法的优化，提高优化效率。虽然目前TD-SCDMA还没有大规模的投入商用，但各厂商已经着手研究TD-SCDMA的配套优化软件，作为其战略部署的重要组成部分。同时随着对TD-SCDMA的大规模商用，对于其工程经验越来越多，不断的对经验进行总结，最终能够提出更高的优化需求，以此来提高网络的运行质量。参考文献： 1 华为技术有限公司.CDMA2000 1X 无线网络规划与优化M. 北京: 人民邮电出版社，20052 中兴通讯有限公司，TD-SCDMA网络规划专题培训教材M. 深