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哈尔滨堙t 人学t 学硕i j 学位论文 t d s c d m a 无线网络优化方法的研究 摘要 随着3 g 网络中t d s c d m a 网络已迅速建网并投入商用，由于外界复 杂多变的环境因素，加之t d s c d m a 系统是干扰受限系统，会随着网内移 动用户的不断增多、用户的业务不断的扩展，使得整个网络自建网初期直到 稳定运行过程中都会伴随着一些相应的问题。为此，对t d s c d m a 网络的 优化显得意义尤为重大。 首先，在对比了国内外t d s c d m a 网络优化技术的基础上，给出了 t d s c d m a 无线网络优化方案，以便能够更好的了解t d s c d m a 网络系 统，为对其进行优化奠定一个理论基础。然后，详细介绍了网络优化的目 标、流程、工具、数据分析方法以及关键性能指标( k p i ) 等方面的问题，从 而为网络优化方法实施作了前期的预处理工作，为下一步具体的优化的奠定 了基础。 在分析目前网络中存在的常见影响网络通信质量的问题的基础上，对覆 盖问题、切换问题、干扰问题、导频污染等问题进行了研究，并且在传统的 优化解决办法基础上，依比较分析和w h a t i f 分析方法，给出了自己对其改 进的优化解决方法，同时也用相应的问题案例证明了改进方法的有效性。另 外，在用户处理和测试设备方面也提出了一些宝贵意见，这些优化的方法可 以为以后的扩网规划提供一些指导性的建议。 最后，本文主要从用户对网络的业务需求、性能出发，通过路测、c o t 等方法来收集网络中的k p i 数据，进而通过分析来对无线网络工程参数和无 线资源参数进行调整等方法，使得系统的性能逐步的得到改善，满足无线网 络的k p i 指标，进而使其更好的满足人们对各种通信业务的需求。 关键词t d s c d m a ；网络优化；导频污染；路测 哈尔滨理t 人学t 学颀 j 学化论义 = i l l i i i = = = = = = e = ! = = = e 鲁! = g s 自! ! ! s e | 自暑詈= 置葛自 r e s e a r c ho nt d s c d m aw i r e l e s sn e t w o r k o p t i m i z a t i o n e t h o d m e t h o d a b s t r a c t a st h et d - s c d m an e t w o r ko ft h et h i r dg e n e r a t i o nm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s y s t e mh a sq u i c k l ya r r a n g e da n du s e dc o m m e r c i a l l y ，t h ew h o l en e t w o r kf r o m a r r a n g e m e n ts t a b l eo p e r a t i o np r o c e s su n t i le a r l yw i l lb ew i t hs o m ec o r r e s p o n d i n g p r o b l e m sb e c a u s eo ft h eo u t s i d ec o m p l e xe n v i r o n m e n tf a c t o r sa n dl i m i t e d i n t e r f e r e n c et d - s c d m as y s t e m t h e r e f o r e ，o p t i m i z i n gt d s c d m an e t w o r k a p p e a r st h em o s ts i g n i f i c a n tt h i n g f i r s t ，o nt h eb a s i so fc o n t r a s t i n gb e t w e e nt h ed o m e s t i ca n df o r e i g nt d s c d m an e t w o r k o p t i m i z a t i o nt e c h n o l o g y ，t h et d s c d m aw i r e l e s sn e t w o r k o p t i m i z a t i o np r o g r a mw a sg i v e ni no r d e rt om a k et d s c d m an e t w o r ks y s t e m b e t t e ru n d e r s t o o dt oo p t i m i z ei tt ol a yat h e o r e t i c a lf o u n d a t i o n t h e n ，s h o wt d s c d m aw i r e l e s sn e t w o r ko p t i m i z a t i o ns c h e m e ，d e t a i l e di n t r o d u c e st h en e t w o r k o p t i m i z a t i o ng o a l ，p r o c e s s ，t o o l s ，d a t aa n a l y s i sm e t h o da n dk p i ，e t c t h u sm a k e t h ep r e p r o c e s s i n gb e f o r et h eo p t i mi z a t i o no ft h en e t w o r ka n dl a yt h ef o u n d a t i o n o ft h en e x ts p e c i f i co p t i m i z a t i o n o nt h ea n a l y s i so ft h ec u r r e n tn e t w o r ki nt h ec o m m o ne f f e c t st h eq u a l i t yo f n e t w o r k c o m m u n i c a t i o n ，s u c h a s c o v e r i n gp r o b l e m s ，s w i t c h i n g p r o b l e m s ， i n t e r f e r e n c ep r o b l e m s ，a n dp i l o tp o l l u t i o n p r o b l e m s i nt r a d i t i o n a lo p t i m i z a t i o n s o l u t i o n ，b a s e d o nt h ew h a t i fa n a l y s i sm e t h o d p r e s e n t e d ，i t si m p r o v e m e n t o p t i m i z a t i o ns o l u t i o na n da l s ow i t ht h er e l e v a n tq u e s t i o ne x a m p l e sd e m o n s t r a t e t h a tt h ei m p r o v e dt h ee f f e c t i v e n e s so ft h em e t h o d s i na d d i t i o n ，p u tf o r w a r ds o m e v a l u a b l eo p i n i o n sa b o u tt h eu s e rp r o c e s s i n ga n dt e s t i n ge q u i p m e n t s ，a n dt h e s e o p t i m i z a t i o nm e t h o d sw i l lp r o v i d es o m ep r e s c r i p t i v er e c o m m e n d a t i o n so nt h e e x p a n d e dn e t w o r k f i n a l l y ，t h i sa r t i c l em a i n l yf r o mt h e p e r f o r m a n c eb a s e do nd t ，c q tm e t h o d u s e rt on e t w o r kb u s i n e s sr e q u i r e m e n t s ， s u c ha st h ek e yt oc o l l e c tt h en e t w o r k ， 哈尔演理t 人学t 学坝l ：学位论义 a n dt h r o u g ht h ea n a l y s i so ft h ed a t ak p io f w i r e l e s sn e t w o r ke n g i n e e r i n g p a r a m e t e r sa n dw i r e l e s sr e s o u r c e sp a r a m e t e r sa d ju s t m e n tm e t h o d st om a k et h e p e r f o r m a n c eo ft h es y s t e mg r a d u a l l yi m p r o v e da n ds a t i s f yt h ew i r e l e s sn e t w o r k k p it ob e t t e rm e e tt h en e e d so fav a r i e t yo fc o m m u n i c a t i o ns e r v i c e s k e y w o r d st d s c d m a , n e t w o r ko p t i m i z a t i o n ，p i l o tp o l l u t i o n ，d t 哈 j ；i e 理t 人学硕i j 学位论文 第1 章绪论 1 1 课题研究的背景及意义 所谓3 g 移动通信系统就是第三代移动通信系统( 以下简称3 g ) ，于 1 9 9 5 年被国际电信联盟命名为i m t 2 0 0 0 ，2 0 0 0 年以后被正式投入商用。 目前，国际上使用的3 g 标准主要有三种，即t d s c d m a 、w c d m a 、 c d m a 2 0 0 0 。 w c d m a 和c d m a 2 0 0 0 已经有了十年的发展历程，而且被近百家运营 商开通并投入了商用业务他1 ，中国联通也开通了w c d m a 的商用业务。 t d s c d m a 作为第三代移动通信系统的主流标准之一，是由我国电信科学 技术研究院在s c d m a 的基础上经过多年努力自主研发并得到国际电信联 盟的批准阳1 。在中国政府的大力支持下，中国移动开通了t d s c d m a 的商 用业务。t d - s c d m a 的发展壮大不仅仅关系到我国的发展利益，而且也是 使我国由一个电信大国逐步变为电信强国的重要的里程碑，而且它的发展前 景更是未来通信技术的发展趋势。截至现在，我国部分城市已经提前组建了 实验网，主要集中在北京、上海、广州、深圳、厦门等城市1 4 1 ，而且该网也 得了部分3 g 用户的认可。但是，随着3 g 网络的逐步发展，相应的各种问 题也会越来越多，所以，解决这些问题就成了各大运营商和移动用户首要关 心的问题| 5 1 。 中国作为世界第一大移动通信国，我们应该利用好这个广阔的先天市 场，抓住目前3 g 快速发展的契机，做强3 g ，为4 g 发展奠定坚实的基础。 要想与比较成熟的w c d m a 网络竞争，必须发挥t d s c d m a 网络的优 势，因而，对其的网络优化是必不可少的技术措施。通过网络优化，不但确 保了设备稳定高效的运行，还解决了网络中现有的和潜在的问题，大大的提 升了现有设备的服务质量m 1 ，同时，为客户创造价值，也为运营商提高了投 资效益。 1 2 课题相关的国内外研究和发展现状 目前，国际上多数幽家使用的是3 g 技术中已经成熟的w c d m a 和 哈尔滨理t 人学顾 j 学化论文 c d m a 2 0 0 0 技术，w c d m a 技术采用的是同一套的核心网络规范，以及不 同的无线接入技术1 7 。它的核心网络的主要特点就是注重以g p r s 技术作为 中i 日j 承接从2 g 网络向w c d m a 网络的演进，所以无论是从技术角度考 虑，还是从资源的利用率角度考虑，从2 g 升级到3 g 最简单、最快捷的方 案就是选用w c d m a 技术。 t d s c d m a 所支持的终端最高移动速度至少可以达到1 2 0 k m h ，烽火 公司给出了t d s c d m a 覆盖高速铁路的初步解决方案，经过长时间的研 究，可以实现为高达5 0 0 k m h 的终端提供要求旧1 。主要是分两步走：首先是 通过对联合检测中的信道估计算法和智能天线中的波束赋形算法进行修改和 优化阳1 ，进而可以实现为3 0 0 k m h 的终端提供要求；第二步，利用t d s c d m a 的l t e ( l o n gt e r me v o l u t i o n ) 解决达到5 0 0 k m h 的移动终端需求。 目前，我国政府大力的支持t d s c d m a 网络的发展，给予了充分的后 盾支持，中国移动的3 g 技术就是采用的t d s c d m a 技术，通过中国移动 这样成功的运营商的运营，相信t d s c d m a 网络的不足会在闩益经验的积 累中慢慢得到完善，此外，我国的标准化组织中国通信标准化协会 ( c c s a ) 也已经制定了t d s c d m a 的一整套可行的行业标准引，这些都为 t d s c d m a 以后的的产业发展和商业扩大化奠定了良好的基础。 1 3 课题研究的主要内容 无线网络能够覆盖人们所达到的任何地点，能够满足人们各种数据业务 的需求，这些是所有移动用户对无线网络的性能要求。本课题主要研究t d s c d m a 无线网络的优化方法。主要研究内容如下： 在对比国内外t d s c d m a 网络优化技术的基础上，给出了t d s c d m a 无线网络优化方案，详细介绍了t d s c d m a 系统的关键技术，为 对其进行优化奠定一个理论基础。给出了网络优化的目标、流程、工具、数 据分析方法以及关键性能指标( k p i ) 等。 。 本课题中对目前t d s c d m a 网络中常出现影响网络质量的问题，像覆 盖问题、切换问题、干扰问题、导频污染问题，概括了对其进行判断的方 法，在传统优化方法的基础上提出了自己的改进方法，同时也用具体的案例 证实了该方法的可行性。另外，本章总结了测试和分析所采用设备的遗留问 题，为其改进升级提供了宝贵的反馈建议。 本课题中制定的测试方案主要是依据于3 g p p 的相关建议和中国移动第 号堡紫动通信试验相关测试规范，同时也结合了中国移动3 g 技术试验的总 尊摹誊而制订的。希望本课题的研究能够为以后的3 g 组网建设、维护和优 化提供一个有价值的建议。 哈尔滨理丁人学硕l j 学位论义 第2 章t d s c d m a 系统关键技术 2 1 智能天线技术 智能天线技术主要利用了信号传输的空间特性来实现抑制干扰和提取信 号的目的，接收天线区分信号和干扰的方式就是依据信号和干扰具有不同的 空间入射角。通常无线基站使用的智能天线主要是基于基带的数字信号处 理单元和一个天线阵所构成的，核心部分就是数字信号处理部分。它主要是 通过改变天线的方向图来实现对用户方向的检测，进而完成基站接收和发射 波束的自适应赋形，因而可以避免信道传输衰落产生的影响，大大减少了移 动通信系统中的多径现象2 1 。接收模式下，基带数字处理器可以为每条信道 提供具有空问滤波作用的天线波束，以此对期望信号可以实现高增益，同 时，对干扰信号具有抑制、减少的作用。发射模式下，智能天线可以使期望 用户接收到最大功率的信号，同时，对于非期望用户的干扰降到最小。智能 天线的空分多址技术使有限的信道资源达到最大限度的利用，大大增加了系 统的容量。 t d s c d m a 系统中采用了智能天线带来了以下几个技术优势： 1 提高信号的干扰比，改善了通信质量； 2 增加系统容量，满足更多的同时通信的用户数量； 3 扩大通信覆盖的区域，提高频谱利用率； 4 降低基站发射功率，减少电磁环境的污染。 2 2 接力切换技术 接力切换技术是t d s c d m a 采用的一种全新的切换技术，其设计思想 就是在对用户的距离和方位进行定位的基础上，利用了智能天线和上行同步 等技术，将用户目前的方位和距离作为判断该用户是否移动到了可进行切换 的相邻基站的临近区域的辅助信息，如果用户在切换区域内，无线网络控制 器则通知该基站准备切换，此方式可以快速、高效、可靠的完成整个切换过 程引。此过程完成的必要条件就是获知准确的用户位置信息。接力切换主要 包括测量过程、判决过程以及执行过程三个基本过程。 哈尔滨理e 人学硕i j 学位论文 接力切换具有更高的切换成功率、更低的掉话率和较小的上行干扰等优 点，同时，接力切换不需要同时有多个基站为一个终端服务，所以它占用的 信道资源更少、系统负荷更小。与传统的硬切换相比，资源利用率高、算法 简单。所以其总体优点就是切换高成功率和信道高利用率。 智能天线为接力切换提供了可靠的位置信息，从而缩短了切换时间，提 高了切换的成功率。 2 3 联合检测技术 联合检测技术就是充分利用了c d m a 系统中每个用户的相关性所产生 的多址干扰，将所有用户的信号一步之内完成分离的技术1 。通常把联合检 测技术和智能天线技术结合起来使用，采用迫零线性块均衡算法，使得t d s c d m a 系统的容量和质量大大提高。另外，联合检测对于移动通信系统的 优点还有以下几个方面： 1 把多址干扰当作有用信息应用于信息检测之中，其效果比传统的 r a k e 接收机更加明显； 2 大大的提高了系统的抗干扰能力； 3 提高频谱的利用率，提高了系统的容量，降低了网络成本： 4 移动用户的终端设备发射功率降低了，设备成本和故障率也降低了， 用户的待机和通话时l 日j 提高了； 5 具有克服“远近效应 的能力，大大减少“远近效应 对信号接收的 影响，降低功率控制的复杂度1 1 引。 另外，联合检测对于同步技术要求比较严格。 t d s c d m a 系统的同步技术可以分为节点同步、初始化同步、网络同 步、传输信道同步、上行同步、无线接口同步、l u 接口时间校准等引。为 了确保整个网络的时间稳定，必须使网络同步选择高精度、高稳定度的时钟 作为时| 、日j 基准。上行同步是t d s c d m a 中最关键的。而其他同步使终端能 够进行正常符合q o s 要求的业务传输。同步的好坏直接影响到系统的容量 及服务质量。 t d s c d m a 系统的上行同步技术主要指的就是使上行链路各用户的信 号在基站解调器完全同步，该系统是通过软件和帧结构设计来实现上行同步 的严格同步，主要运用了扩频码之问的正交性，采用g p s 同步方式引。对 于t d d 系统来说，上行同步可以给系统带来很大的好处，克服了c d m a 多 哈尔滨理t 人学硕l j 学位论文 址技术中由于各个用户发射的码道信号不能同时到达基站所带来的多址干 扰，不但提高了系统频谱利用率，也降低了硬件成本。 2 4 软件无线电技术 所谓的软件无线电技术指的就是将开放的、通用的、可扩展的硬件作为 无线通信的通用平台，在此基础上，利用软件来定义和实现各种功能的多功 能智能化的无线电通信设备。它是软件化、计算密集型的操作形式，它的关 键部分有宽带多频段天线、高速d 变换器、高速d s p 技术和实时操作系 统j 引。 在无线通信系统中，软件无线电的核心思想就是将宽带模数( d ) 及数 模( d a ) 转换器尽量靠近射频天线；在软件无线电结构中，由于引入了宽带 a d 变换技术，能够让多个信道共享宽带a d 变换器，从而降低每个信道的 投资。软件无线电平台主要使用d s p 软件来完成数字信号处理，完成多种 不同信号的调制和解调。另外，为了完成实际需要中的某些特定的功能，在 软件中加入了不同种类的算法。 使用软件无线电概念设计和实现的无线通信系统和设备和传统的通信产 品和设备相比具有以下几个优势： 1 降低了产品的开发周期和成本； 2 为设备制造商和运营商降低了投资的风险，从而提高了经济效益； 3 为用户提供了一个通用的终端设备平台。 2 5 动态信道分配技术 动态信道分配( d c a ，d y n a m i cc h a n n e la l l o c a t i o n ) 技术中，信道并不是固 定的分配到每个小区，而是将其集中在一起进行分配的。如果链路质量足够 好的情况下，任何小区都能够将该信道分配给呼叫，在实际通信系统运行 中，r n c 根据各个小区的系统负载情况、网络性能参数和业务q o s 参数来 动态的将一些信道资源分配给用户9 。动态信道分配一般包括两个方面：慢 速动态信道分配和快速动态信道分配。f i 者是为小区分配资源，而后者是为 承载业务提供资源。动态信道分配的实现步骤有：信道优先级的排列、信道 选择、信道调整以及资源整合过程。 d c a 的在t d d 系统中的优势主要表现在：频带利用率高；不需要信道 哈尔滨胖t 人学硕i j 学位论殳 的预规划；自动适应网络中负载和干扰的变化。当然它也有其相应的缺点 如：d c a 算法复杂、信道分配上占用的系统开销大。 2 6 时分双工技术 t d s c d m a 系统采用时分双i ( t d d ，t i m ed i v i s i o nd u p l e x ) 模式堙引， t d d 在移动通信系统中被用于分离接收和传送信道，在t d d 模式的移动通 信系统中，接收和传送是发生在同一频率信道上的，它的上下行信道使用同 样的频率，上下行信道具有互惠性忸。也就是说，在载波的不同时隙中，是 靠保护时间来分离接收和传送信道的。 t d d 系统相对于其它系统的优势主要表现在以下几个方面： 1 提高了系统的频谱利用率； 2 。提高了终端的接收性能； 3 实现了低功耗的多模小终端； 4 降低了功率控制的要求； 5 适合于采用智能天线技术心引。 2 7 本章小结 要想更好的对t d s c d m a 进行网络优化，就必须对其所具有的关键技 术有足够的认识、了解。所以本章重点介绍了t d s c d m a 的关键技术，为 下章打下基础。 哈尔滨删t 人学硕l j 学位论文 第3 章t d s c d m a 无线网络优化方案 网络优化就是依据当前网络系统的实际表现和实际性能的基础上，对网 络系统进行分析，为了使网络系统的性能得到逐步改善，达到在现有配置的 条件下的最优服务质量而对网络资源和系统参数进行调整幢3 l 。它是一项长期 的、持续性的系统工程，它需要我们不断的探索来积累经验。网络优化可以 有效解决网络中出现的各种问题，有效的提高网络的运行质量，为移动通信 业务的飞速发展提供有力的技术支持和网络支持。 3 1 无线网络优化的目标 由于移动通信系统受到客观环境的影响比较大，随着用户的不断增多， 系统需要不断的扩容，往往会产生很多新的问题，进而导致达不到应有的标 准，严重的影响了通信业务，同时也大大的影响到运营商的声誉。所以，怎 样调整和优化系统结构，提高系统的运行效率，改善整个移动通信系统的服 务质量，即提高网络性能指标就成了无线网络优化的重要目标心4 i 。通常是对 现有设备的能力和无线资源进行挖潜。 当投入了一定的设备之后，由于受到基站选址、设备运行状态的维护、 小区设备与参数的配置等因素的影响，都会使网络质量和经济收益受到影 响。此时，网络优化的工作就是通过细致的调查，对基站和小区的覆盖、设 备配置和小区参数进行调整心5 | ，同时，通过改善通话质量、话务均衡和接通 率来对现有设备的能力进行挖掘，是现有的设备得到最大的效益。 目前，各大电信运营商的激烈竞争，使得有限的频谱资源变得尤为紧 张，通过网络优化工作使移动运营商的工作频点得到合理的安排，从而可以 改善过去的粗放型经营所造成的频点资源紧张现象。 网络优化的目标和评价标准随不同的角度来看，有所不同。下面分别从 网络角度和企j 的运营角度来分析。 从网络角度来看，网络优化的主要目的是： 1 提高网络的服务质量，也是说高质量的语音、视频和其他数据业务服 务，还有足够大的覆盖率和接通率； 2 减少整个网络的运营成本，就是扩大网络的现有容量、减小设备和线 路的投资、提高现有设备的利用率。 哈尔滨理t 人学硕i j 学位论义 从企业的运用角度来看，提高用户的忠诚度和满意度，最大化企业的产 出投入比，实现企业的利益最大化网络优化，并且能够保持可持续发展，这 些才是网络优化的最终目的，因此，从企业角度出发，网络优化的主要目的 有以下两个方面： 1 。增强竞争实力：确保网络服务质量的基础上，增加新的数据业务，以 此吸引更多的新用户； 2 减少运营成本：发掘先进的、科学的支撑手段，减少运营成本，提高 企业的综合竞争力。 因为移动通信系统具有移动性、随机性、不可知性等特性，决定了对其 进行的无线网络优化只能提供一组满意解而不是最优解，无论从哪个角度出 发，网络优化是为市场服务的，市场又是为用户服务的，所以网络优化的最 终目标就是通过提高网络性能来维持移动网络的良好运行状态，满足用户的 数据通信业务的需求，使企业的效益达到最大化。 3 2 无线网络优化的方案 3 2 1 无线网络优化的内容 般情况下，网络优化的任务主要包含有最佳的系统覆盖、合理的切 换、最少的掉话、最少的接入失败、均衡合理的基站负荷、最佳的导频分布 等。网络优化的参数不仅包括各个扇区的发射功率、天馈系统的位置、邻区 导频集搜索窗的大小、切换门限值，而且还有邻区列表及其导频优先次序。 另外，无线资源管理( r r m ) v j 以分为切换控制、接入控制、负载控制和功率 控制等，由于t d s c d m a 系统使用特殊的帧结构，还有其采用了其他3 g 标准所没有的关键技术心6 i ，像智能天线、联合检测、接力切换、动态信道分 配等技术，使其r r m 算法设计更为灵活，相应的优化复杂度也提高了。 从系统的角度来看，网络优化的内容主要有硬件优化和软件优化。硬件 系统优化主要包括天馈系统、传输系统和设备故障的优化；软件优化包括 r n c 参数优化、m s c 等参数的调整，其中，r n c 参数包括小区参数、接入 参数、功率控制参数和切换参数等他7 | 。m s c 参数主要指的是路由数据、功 能选用数据和定时器等。网络优化的内容还包括网络结构的优化、扰码、频 率的优化、容量优化和覆盖优化，也就是网络的运行指标，像无线接通率、 话务掉话比、阻塞率、导频污染、切换性能等，另外还有一些直放站和室内 哈尔演理下人学硕i j 学位论义 分和系统的优化，从而达到最佳的优化效果。 3 2 2 无线网络优化的措施 无线网络性能表现在覆盖、容量和质量三个方面，因此，可以综合利用 各种技术手段围绕这三个方面进行问题的定位、排除和解决。目前，t d s c d m a 系统中常见的优化措施有： 1 设备故障：检查设备是否与设计符合、是否安装错误、是否运行异 常，定位并解决网络故障； 2 基站勘察：进行现场勘察以发现工程中遗留的问题，同时做出处理， 建立可靠、完善的基站数据库，为今后的网优工作奠定坚实的基础； 3 d t c q t 测试：通过实际测试来获得无线环境参数和网络性能的真实 感受，以便定位问题、解决问题； 4 工程参数优化：适当调整工程参数，使无线覆盖范围达到最佳。工程 参数一般包括站点位置、天馈线类型、方向角、下倾角、高度和增益1 2 引： 5 信令分析：对无线网接口( u u 、i u 、l u b 、l u r ) 和核心网接口( o b 、g i 、 g r 、g n ) 进行信令分析，查出问题所在； 6 网络仿真：通过网络仿真，分析频率、时隙配置以及与覆盖有关的参 数设置是否符合标准； 7 数据核查分析：主要完成对小区结构和资源、o m c 报表、用户投诉 记录、交换局数据、传输和v l r 用户情况、交换性能指标、信令负载和质 量、网络同步等进行核查分析； 8 系统参数调整：主要调整的参数包括功率控制参数、寻呼参数、导频 功率参数、同步参数、切换参数、动态信道分配参数、负载拥塞控制参数、 接入参数、频率参数和信道配置管理参数。 3 2 3 无线网络优化的流程 t d s c d m a 的网络优化工作是一个十分复杂的系统工程，所以，该工 程的进行应该遵循一定的步骤和相应的工作流程。一般来讲，t d s c d m a 网络的优化过程通常包括组织参与优化的团队、设定合理的优化目标、制定 可行性的优化流程、实施制定的优化流程四个步骤。 3 2 3 1 组织参与优化的团队网络优化的团队是一个相互配合、相互制约的 团队，其组成的结构图如图3 1 所示，其中项目经理负责整个团队的任务安 哈尔演理t 人学硕l 学化沦文 排、计划制定；项目协调组就是配合网优的其他成员的工作；测试组就是负 责网络的评估测试以及问题的初步定位；信令及无线网管组( 0 m c r ) 主要负 责网络侧信令的抓取，同时负责对硬件告警的监视以及协调网优组进行参数 的调整；技术支持组是由各个网络部门的技术专家组成，主要负责问题发生 的原因，并提出相应的解决方法：网络优化组的任务就是依据测试组反馈的 问题对相应的网络进行优化调整，直到问题的解决。 图3 - 1 网络优化团队的组成图 f i g 3 1n e t w o r ko p t i m i z a t i o nt e a mo fo p e r a t i o n 3 2 3 2 设定合理的优化目标目前，t d s c d m a 网络优化的目标设定主要 是依据覆盖率、接通率、掉话率、寻呼成功率、切换成功率以及导频区域优 化等参数考虑。下面就针对现网仞建阶段，用户数量不是很大，提出一组优 化目标的参考值如下： 1 覆盖率：9 0 以上的区域中p c c p c hr s c p 的值大于9 5 d b m ，9 0 以上的区域中p c c p c hc i 值大于3 d b ： 2 接通率要在9 8 以上； 3 掉话率要保持在1 以下； 4 寻呼成功率应在8 0 以上： 5 切换成功率应在9 7 以上： 6 导频区域优化方面，存在超过3 个以上的p c c p c h 且其强度均大于 8 5 d b m 的区域，它们相互之间的差值在6 d b 以内，但是这样的区域不能超 过7 。另外，不能存在无主导频的区域i “圳。 3 2 3 3 制定可行性的优化流程网络优化的流程可以分为七个步骡：优化准 备、网络评估测试、问题分析和定位、优化方案的制定、优化方案的实施以 及验证性测试及优化。其流程如图3 2 所示。 蚧尔滨理t 人学硕i j 学位论文 图3 2t d s c d m a 网络优化沉程图 f i g 3 - 2t d - s c d m a n e t w o r ko p t i m i z a t i o nf l o wc h a r t 1 优化准备：在优化前我们需要了解网络运维状况以及存在问题的严重 程度，以便准备优化的测试设备、优化软件以及优化人员的分工，还要设定 优化的目标与期限。另外，需要检查前期规划是否合理得当，是否和当前实 际环境差别很大，以及实际工程和相关规划文档的一致性，还有就是检查天 馈线的安装情况、各网元的软硬件版本是否更新。通过收集网络设计目标和 能反映现网总体运行和工程情况的系统数据，对此进行分析比较，尽快定位 优化对象，为下一步的具体数据采集、分析、问题定位做准备。 2 网络评估测试：网络评估测试是在网络优化前对目前网络的现状进行 的总体测试，单站的性能测试、定点c o t 抽样测试和全网性能测试是其测 试的主要方式引。测试的项目主要有覆盖率、呼叫成功率、掉话率、呼叫延 时、切换成功率、话音质量等。 3 问题分析定位：通过路测、c q t 、于扰源查找、话务统计分析等技术 手段以及系统调查的数据来分析、定位网络问题所在。常见的影响网络指标 的凶素如下： 掉话率异常的小区、接通率异常的小区和中继、设备可用率异常的小 区、更正错误的录音通知、影响基站和r n c 设备i f 常运行的告警、切换成 功率异常的小区h 。 哈尔滨理t 人学硕l ：学位论义 4 优化方案制定：无线网络优化需要经过单站优化、簇群优化和系统级 优化三个阶段。单站优化是确保基站证常工作、各项业务性能达到设计的 k p i 值而进行相应的单站检查工作：天馈检查和调整、n o d eb 的单扇区基 本功能测试、n o d eb 干扰测试以及单站覆盖的测试。 簇群优化是对相邻基站| 日j 存在的问题进行调整优化，簇群是由多个网络 覆盖连续、质量相关的若干个基站组成的地理区域组成婚引，每个这样的区域 又称为小区簇；系统级优化主要是对簇群之间存在的问题进行调整优化。 优化方案是在话务统计报表和路测数据分析的基础上，结合现网状况 制定出来的。为了避免优化方案影响上一次优化的效果。它应按照如下顺序 来解决网络问题： 整网硬件排障；天馈调整来解决覆盖；频率、扰码优化；邻区优化；系 统参数优化。 5 优化方案实施：网络优工程师制定完优化方案后，把网络测试分析的 结果以及制定该方案的依据、理由、可行性上交到运营商进行审核。一经认 可，网络优化工程师在运营商的协助下实施优化方案并完成网络的调整。 6 验证性测试：为了检查网优前的问题是否继续存在、系统性能是否得 到提高，这就需要网络优化人员继续进行相应的数据采集，把前后的路测数 据和关键性能指标进行对比，进而确定所实施的网络优化方案是否具有有效 性。 7 优化总结：网络优化工作完成后，还需要对全网进行大规模数据采 集，以便对全网性能进行评估，进而判断全网k p i 性能是否达标，最后再 输出网络优化的总结报告。 3 3 无线网络优化的数据来源及分析方法 3 3 1 无线网络优化的优化工具 无线网络优化就是网络优化工作人员利用各种网络优化工具，通过经验 的判断和推理来合理配置网络、优化网络性能的1 3 引。目自订，网络优化所使用 的工具包括路测工具与软件、频谱分析仪、网管系统、导频扫描仪、设备厂 家信息采集软件、规划工具和其他辅助工具。 1 路测工具和软件：一套完整点的路测设备包括电源转换设备、便携式 计算机、数据线、g p s 、测试接收机。软件主要包括日，j 台数据采集软件( 又 哈尔滨理t 人学硕l j 学位论文 称路测软件) 和后台数据处理软件( 又称后处理软件) 两部分软件。路测软件 能够实现存储、分析和显示终端或者其他测试设备采集到的一些空中无线信 号等功能，它是网络优化必不可少的工具之一，为室内外网络优化提供了基 础的测试数据。它所提供的基础测试数据可以分为动态数据和统计数据两部 分数据。 后处理软件主要对路测软件收集的基础数据进行分析处理，它由导入、 分析和显示三个部分组成。其中，导入部分的作用就是把各种格式的路测数 据都要转化为系统能够识别的数据并存储到系统中；分析部分的主要作用就 是实现对导入的网络测试数据进行过滤、查询和统计等操作；很显然，显示 部分的作用就是以图和表的形式来显示分析后的结果，主要显示形式有图形 显示、地图显示、报表和列表显示、消息浏览器显示等。数据分析功能可以 实现多种不同的参数统计，可以统计出指定参数的最大值、最小值、平均 值、方差以及均方差等，还能实现统计参数门限值的设置。 2 频谱分析仪：网络优化中的电磁背景测试是由频谱分析仪来完成的， 频谱分析仪的是用来测试无线信号的频域特性，如频谱、快速时域扫描、邻 信道功率以及寄生辐射等。在网络优化中，还可被用来测试单个频点或整个 频带是否有干扰以及判定干扰源类型。 进行电磁背景测试时，首先要把全向小天线接到频谱仪上，以实现宽频 段的全方位扫描、测试，并对发现的信号进行详细的分析。信号的定位方式 与此类似，仅仅将权限天线换成定向天线，通过改变天线方位角来观测信号 的大小，进而判断信号的方位。 3 网管系统：网管系统的主要功能包括话务统计、告警数据收集两个方 面，它是从统计学的角度来反映整个网络的运行质量。网管系统完成了对数 据的监控和搜集，从而显示出目前系统所能提供的业务分布和质量状况，像 通话成功率、掉话率、切换成功率、阻塞率、数据业务重传和延迟等等。话 务统计包含了详细的事件次数、计时点和统计指标。在网络优化时，首先要 根据需要进行相应的话务统计项目登记，告警数据收集可以了解设备的运行 情况，网优工程师要及时的收集小区的告警和系统r n c 的相关告警，同时 也要注意网络当前和历史告警信息的对比，以便及时发现预警信息，避免事 故发生。 4 导频扫描仪：导频扫描仪的功能就是对覆盖区域内的测试路线上的每 个点进行不i 日j 断的导频扫描，导频扫描过程中，能够检测剑在某区域中较强 但是没有被添加到主覆盖小区邻区列表中的导频”。另外，被列入邻区列表 哈尔演理t 人学硕j j 学位论义 中，但是在该小区没有检测到的导频，应该在邻区列表中删除。从而完善了 邻区列表。 5 设备厂家信息采集软件：设备厂家在r n c 和n o d eb 两侧都开发了 相应的软件，以便对网络设备运行进行监测，能够及时发现设备运行中存在 的问题。其中l m t 和t p c 是常用的两款软件。l m t 主要实现网络测信息 的采集，而t p c 主要实现n o d eb 测的信息采集。 6 规划工具：规划工具主要应用在工程优化阶段，它把典型的站点信息 和搜集到的话务统计输入到电子地图中，仿真分析后，就可以据此对工程参 数进行优化，像站点位置、天线类型等。 7 其他辅助工具：地理信息系统( g i s ) 、全球定位系统( g p s ) 、天馈线测 试仪、频率计、功率计和误码测试仪等是网络优化最常用到的辅助工具。 g i s 是数字化地图，可以依据它进行初始布点和路测；g p s 在路测中可 以显示速度、移动时间以及测量出两站点之问的直线距离；天馈线测试仪用 于对各种天线基站天馈线系统的测试以查找存在的问题。频率计是用来测量 频率、时间间隔、占空比、上升下降时间和证负脉冲宽度等。功率计是在 基站天馈系统安装后，对天馈系统的发射功率、电压驻波比和回波损耗等进 行测试引。误码测试仪对p c m 机和一些以光纤、微波为传输煤质的通信系 统进行测试、分析和监视以诊断传输故障。 3 3 2 无线网络优化的数据来源 目前，t d s c d m a 网络的数据采集的方法主要包括d t 、c q t 、o m c 统计和用户投诉等，不同的方法采集到的数据从不同方面反映了网络性能， 因而，最好配合使用多种测试方法对网络的整体性能进行评估。 网络优化采集的数据主要可以分为网络测试数据和系统数据两类，网络 测试数据主要通过d t 、c o t 、o m c 统计和用户投诉来获得，而系统数据 就是系统本身的一些参数，像基站参数、天线参数和各种技术参数。 d t 就是利用仪表、测试终端以及测试车辆等工具，沿着预先制定好的 测试路线对网络参数和通话质量进行测定，它可以从实际用户的角度去感受 网络质量，因此，路测的范围应尽- h jz 日匕t - 大、路线尽- - jz h 匕t - , 远，而且尽量选耿有 代表性的区域和环境进行测试，对于出现问题的区域要进行重点测试。通过 d t 获得的测试数据能够及时发现和定位网络问题，同时，也要给出相应合 理的优化建议。 哈尔滨理下人学硕l 学位论文 c q t 就是利用测试终端或数据终端在城市中选择多个指定的地点进行 一定数量的呼叫测试，c q t 测试主要是作为d t 测试的补充方式，用于测 试一些重要场所的网络覆盖和通话的语言质量等数据情况。通过呼叫接通情 况以及测试者对业务质量的评估，来分析网络运行的质量和存在的问题，为 优化方案的制定提供数据来源。 o m c 统计就是利用网管系统收集和统计无线网络运行质量的一些关键 性能指标，以此来反映网络目前质量。该统计主要针对有实际在网用户的网 络，并且需要一定的时i 、日j 周期作为网络质量指标统计的基础，因而需要定期 统计m 。通过o m c 统计获得了大量、不问断的网络性能数据，像呼叫、切 换、掉话、告警信息、信令跟踪和业务观察数据、告警信息等数据，从而为 网络下一步的问题排查提供了数据基础。 用户投诉主要是从客户服务中心得到，另外，用户投诉的数据往往具有 多样性和个体性，所以涉及到了基站侧和营帐系统( 营业财务系统、资费、 负责用户业务受理等) 、传输系统，因而应该需要详加辨别，才能找出反映 网络情况的真实数据。用户投诉量的显著变换在一定程度上显示了网络状况 的变化情况。 现场测量和o m c 统计互为补充，在网络建设初期，网络的话务容量还 没有达到一定的规模，还不具备统计特性，所以，主要把现场测量作为网络 评估的主要方式。当网络建成后，随着用户数量的增多，用户数据业务的不 断扩展，在话务量达到一定门限的时候，主要采用抽取相关的k p i 作为判 定网络质量的标准。 系统数据主要包括基站工程及技术参数；天线参数；其他系统的运维数 据故障告警信息等。其中基站工程及技术参数有基站名称、位置、编号、站 型、工程情况、邻区列表