（通信与信息系统专业论文）联通cdma网无线网络优化.pdf

南京邮电大学工程硕：t ：r o f 究生学位论文 摘要 自2 0 0 2 年初，中国联通临沂公司c d m a 系统开通运营以来，经过努力， 网络质量逐步提升，直到现在全面覆盖。同时，c d m a 网络优化技术也在摸 索中得到了飞速提高和完善。 本文主要根据c d m a 系统的基本原理和网络优化的基本方法，结合临沂 联通c d m a 网络的实际情况，对无线网络故障的机理、优化的过程、措施及 效果、网络优化的未来发展方向等方面进行了阐述。主要内容如下： 1 ) 简单介绍了网络优化的数据采集方式及参数指标。 2 ) 结合临沂联通c d m a 无线网络的现状，从掉话、接入失败、切换问题、 覆盖、容量、导频污染、直放站干扰、天馈线的维护及优化等等方面介绍网 络问题发生的机理及问题的处理和优化的方法措施。并通过路测和拨打测试 结果分析，介绍网络优化前后的效果。 3 ) 另外对多载波分析、系统共容、伪导频实施、边界漫游问题处理等方 面问题进行了探讨和分析。 本论文完成了c d m a 系统无线网络优化的先期方案目标，解决了临沂 c d m a 网络存在的突出问题，提升了网络质量，提高了网络效益。当然，由于 网络结构、无线环境、用户分布和使用行为是不断变化的，需要持续不断对 网络进行优化以适应各种变化。 关键词：优化参数、覆盖容量接入切换、基站干扰掉话 南京邮电人学工程坝j ：1 0 i 究生学位论文 a b s t r a c t w i t ho u rg r e a te f f o r t s ，t h ec d m an e t w o r ko fc h i n au n i c o ml i n y ib r a n c h h a sb e e ni m p r o v i n gs t e a d i l ys i n c et h ec o m p l e t i o no ft h ec o n s t r u c t i o no ft h e c d m as y s t e ma tt h e b e g i n n i n g o f 2 0 0 2 ，r e s u l t i n g n o wt o t a l c o v e r a g e m e a n w h i l e ，t h et e c h n i q u e sf o rn e t w o r ko p t i m i z a t i o nh a v eb e e ne n h a n c e dr a p i d l y t h r o u g he x p l o r a t i o na n dp r a c t i c e a c c o r d i n gp r i m a r i l yt o t h e p r i n c i p i ao fc d m as y s t e ma n dt h eb a s i c m e t h o d so fn e t w o r ko p t i m i z a t i o na n dc o m b i n i n gt h ea c t u a lc i r c u m s t a n c e so ft h e c d m an e t w o r ko fl i n y i ，t h i sa r t i c l ee x p o u n d so nt h em e c h a n i s mo ft h er a d i o n e t w o r k ，p r o c e s s ，m e a s u r e s ，e f f e c t ，a n df u t u r eb e n d so fn e t w o r ko p t i m i z a t i o n w i t h a ne m p h a s i so nt h eo p t i m i z a t i o no f t h er a d i on e t w o r ko fc d m a s y s t e m t h ea r t i c l em a i n l yd i s c u s s e st h ef o l l o w i n gc o n t e n t s ： 1 d i s c u s s e st h ed a t ac o l l e c t i o na n dt h ep a r a m e t e ri n d e xo fn e t w o r k o p t i m i z a t i o n 2 c o m b i n i n gt h ea c t u a lc i r c u m s t a n c e so ft h ec d m a n e t w o r ko fl i n y i ， a c c o r d i n gt od r o p c a l l ，a c c e s sf a i l u r e ，h a n d o f f , c o v e r a g e ，c a p a c i t y , p i l o tv i t i a t i o n ， r e p e a t e ri n t e r a c t i o n ，m a i n t e n a n c ea n do p t i m i z a t i o no ft h ea n t e n n a ，e t c ，d i s c u s s e s t h ep r i n c i p i ao fn e t w o r kt r o u b l e ，m e t h o d so ft r o u b l e s h o o t i n ga n do p t i m i z a t i o n t h r o u g ha n a l y z e sd ta n dc q t , r e c o m m e n d st h ee n h a n c e m e n t s a r e rn e t w o r k o p t i m i z a t i o n o nt h es i d e ，s t u d i e sd i f f e r e n tc a r r i e sa n a l y s i s ，s y s t e me u t e c t i c ，p h o n y p i l o ta c t u a l i z a t i o n ，b o u n d a r yr o a m ，a n ds oo n t h i sa r t i c l ec o m p l e t e dg o a l so ff i r s tt e r ms c h e m e so fr a d i o n e t w o r k 南京| | l l j i b 大学t 程碗【二研究生学位论文 o p t i m i z a t i o no fc d m as y s t e m ，s o l v e dp r o m i n e n tp r o b l e mo ft h ec d m a n e t w o r k o fc h i n au n i c o ml i n y ib r a n c h ，p e r f e c t e dn e t w o r kq u a l i t y , i m p r o v e dt h eb e n e f i t s o fn e t w o r k o fc o u r s e ，b e c a u s et h es t r u c t u r eo f n e t w o r k ，r a d i oc o n d i t i o n ，t h es c o p e a n dt h eu s a g eo fs u b s c r i b e r sc h a n g e sc o n t i n u a l l y , w em u s to f t e ni m p r o v eo u r n e t w o r kt oa c c o m m o d a t ed i f f e r e n tc h a n g e s k e yw o r d ： c d m a o p t i m i z a t i o np a r a m e t e rc o v e r a g ec a p a c i t y a c c e s s h a n d o f fb t si n t e r a c t i o n d r o p c a l l i l l 南京邮电大学 工程硕士学位论文摘要 学科、专业：工学通信与信息系统 研究方向： 数字移动通信系统 作 者：j 塑堕级研究生 魏可才 指导教师堡鲞塑夔宣童 题目：联通c d m a 网无线网络优化 英文题目：t h eo p t i m i z a t i o ni nc h i n au n i c o r nc d m a n e t w o r k 主题词：码分多址优化参数覆盖容量接入切换 基站干扰掉话 k e y w o r d s ：c d m a o p t i m i z a t i o np a r a m e t e r c o v e r a g e c a p a c i t y a c c e s sh a n d o f fb t s i n t e r a c t i o n d r o p c a l l 南京邮f 乜犬学1 _ 程碰卜研究生学位论义 第一章概论 1 1c d l g a 系统的技术简介 1 1 1 数字蜂窝移动系统现状 当今最有代表性的第二代数字蜂窝移动系统是采用g s m 和c d m a 网络技术的 系统。g s m 系统的空中接口采用的是时分多址t d m a 接入方式，它是欧洲电信联 盟在2 0 世纪8 0 年代提出的一种覆盖全欧洲的移动通信标准：c o m a 技术是美国 高通公司9 0 年代研制的一种使用正交或准正交地址码实现信道分割的移动通信 技术，当今3 g 主流标准多采用c d m a 无线接入方式。中国移动和联通现采用的 g p r s 和c d m al x 系统可称为2 5 g ，虽然可以方便地传输数据，但受无线信道传 输带宽限制无法根本解决数据传输率较低的问题，只有发展到3 g 才能满足数据 传输速率进一步的要求，现在国内准备采用的3 g 标准有3 个：即w c d 姒( g s m 网 络发展) 、c d m a 2 0 0 0 ( c d m a ) 和中国的t d s c d i a 。由于目前的网络中还有大量 的9 5 a 的用户，再加上c d m al x 部分技术是在9 5 a 技术的基础上进行的补充优化， 所以本文虽然进行的是c d m a1 x 无线网络优化，但在分析技术机理时，有时还是 要从9 5 a 的技术分析入手；另c d 姒l x 与3 g 的c d m a 有相当多的共性，研究c d m a i x 的网络优化有其潜在的特殊意义。 1 1 2 卧系统的关键技术 c o m a 系统采用了扩频技术、码分多址技术、同步技术、功率控制技术、软 切换技术和r a k e 接收技术等。以c d m a 技术为基础的3 g 系统中又引入了许多其 他的关键技术，如：智能天线技术、多用户检测技术和t u r b o 纠错编码技术等。 c d m a 系统( i s 一9 5c d m a 、c d m a 2 0 0 0l x 、w c d m a 等系统) 都是基于直接序列 ( u s ) 扩频的扩频系统。c d m a 只能通过扩频调制完成，丽扩频调制并不意味者 c d m a 。同步技术是扩频通信的关键技术之一，扩频通信系统除了有一般数字通信 系统的载波同步、位同步、帧同步外。伪码序列同步是它特有的。在c d m a 系统 中，干扰来自两个方面一方面是使用同一c d m a 无线频带的移动台( 以下称m s ) 和基站造成的千扰，称为自干扰；另一方面是c d m a 的相邻频带或模拟系统单元 造成的干扰。其中自干扰的影响最大，所以一般称c o m a 系统为自干扰系统。这 南京邮电大学工程硕= l 研究生学位论文 种自干扰f 是限制c d m a 系统的主要因素，产生的主要原因是所谓的远近效应， 目前采用功率控制的方法来解决它。 相对于其他多址接入系统而言，软切换技术是c o m a 系统所特有的。软切换 是指在切换过程中，在中断与旧的服务小区联系之前，先用相同频率建立新的小 区联系，即m s 在两个或多个基站的覆盖边缘区域进行切换时，h l s 同时接收多个 基站( 大多数情况下是两个) 的信号，几个基站也同时接收该m s 的信号，直到 满足一定的条件后，m s 才切断与原基站的联系。如果两个基站之间采用的是不 同频率时，发生的切换只能是硬切换。 c d m a 的另一个关键技术是r a k e 接收技术，即多径接收技术。由于无线信号 传播中存在多径效应，基站发出的信号会经过不同的路径到达一定m s 处，经不 同路径到达m s 处的信号的时间是不同的，如果两个信号到达m s 的时间差超过 个信号码片的宽度，r a k e 接收机就可以将其分别成功解调。m s 将r a k e 接收机收 到的信号进行矢量叠加( 即对不同时间到达m s 的信号进行不同的时间延迟到达 同相) ，这样m s 就可以处理几个多径分量，达到抗多径衰落的目的，提高m s 的 接收性能。基站对每一个m s 信号的接收也是同样道理。m s 的软切换也正是由于 使用r a k e 技术接收不同基站的信号得以实现的。 从网络结构上讲c o m a 网络大体包括以下几个部分：移动台( m s ) 、基站子系 统( b s s ) 、移动业务交换中心( m s c ) 以及访问位置寄存器( v l r ) 和归属位置寄 存器( h l r ) 等。 1 2 对网络优化的基本认识 所谓网络优化，就是在充分了解系统运行状况的前提下，通过各种技术手段 采集系统的实际性能参数及硬件配罱，对系统无线参数进行分析。在分析的基础 上通过对系统参数不合理的部分进行必要的调整，使系统性能得到改善，以期现 有的系统能提供最优的服务质量。 1 2 1 基于m 技术的无线网络优化 c d m a 无线网络优化主要包括两个阶段的优化： 1 ) 网络建设初期为了保证网络_ 丌通和运行所进行的网络优化； 2 ) 网络投入运营后。长期不断的网络优化，此阶段的优化主要是为了网络 性能以最佳运营状态为用户服务。此阶段网络优化的概念是对已经投入运营的网 南京邮电人学工程硕上研究生学位论文 络进行参数采集、数据分析，找出影响网络质量的原因，通过技术手段或参数调 整使网络达到最佳运行状态的一系列方法，在使网络资源获得最佳效益的同时， 了解网络用户的增长趋势，为网络扩容提供依据。 1 2 2 网络优化要做的工作 1 ) 全面、准确地了解网络状况掌握准确的数据； 2 ) 对网络进行测试、分析； 3 ) 对网络进行调整，包括网络各种参数和天线，以及布局的微调； 4 ) 重复第二、第三步，直到满足要求。 1 3 优化目的 优化的目的：发现和解决建网与扩容工程建设中存在的问题和网络规划设计 在实施时出现的不足，同时解决干扰，提高接通率，通过室内覆盖系统对市区高 层建筑迸行优化，提高用户对网络质量感知的满意度，优化的重点主要在市区。 l4 评估及优化的主要工具 1 ) n e t p l a n 网络设计辅助工具。 n e t p l a n 的主要功能：无线传播的预测与模拟，例如覆盖模拟、信号强 度等；提供扩容规划的辅助依据；r f 规划，如p n 序列规划、邻小区表生成 等。 2 ) 海尔笔记本电脑两台 3 ) g p s 定位仪一部 4 ) 海信3 6 9 9c d m a 手机两部 5 ) 功率计一部 6 1a g i l e n te 7 4 7 3 a 路测设备 a g i l e n t e 7 4 7 3 a 是美国安捷伦科技公司研制的网络优化路测设备，由接 收机、测试手机及相应的e 7 4 x x 分析软件组成，可准确反映c d m a 网络质 量。可用于日常维护、同时具有干扰分析功能、频谱分析功能等， 并能够 迅速查找到干扰源。 1 5 网络优化方案 优化工作分为两个方面：网络覆盖问题测试和网络优化。 南京邮电大学1 二程硕f ：i _ 研究生学位论文 第一方面：基站功能测试和排障。主要是对临沂c d m a 网络的单站工作性能、 基站硬件及安装存在的问题、主要问题路段、重点路段发现问题并提出相应的整 改意见，为后续的网络优化作好准备。在此过程中，在全网范围进行了大量细致 的路测工作，发现了一些诸如覆盖盲区或弱区、导频污染、邻小区表缺漏、信号 越区覆盖等问题。通过详细记录和分析产生这些问题的原因，提出了相应的解决 和优化方案。 第二方面：市区问题区域测试阶段和市区整网测试。主要是通过路测和全员 拨测对临沂c d m a 网络的各项系统数据进行采集，发现并确认问题。在此过程 中，在全网范围重新进行了大量细致的路测工作发现问题，通过详细记录和分析 产生这些问题的原因，并针对问题的根源进行网络调整和优化。 1 6 本论文的结构及内容安排 本文主要研究c d m a 无线网络的优化的内容、流程、方法，并结合临沂联通c d m a 网络现状，从网络维护和优化的实际出发，对临沂c d m a 无线网络进行了优化，效 果明显。 第一章概括的介绍t c d m a 系统技术特点，以及c d m a 无线网络优化的基本概 念、目标、流程、工具等内容。 第二章简单介绍i 晦沂c d m a 无线网络的现状。 第三章介绍t c d m a 无线网络优化前的数据采集及分析的方法a 第四章结合临沂联通c d m a 无线网络的现状，从掉话、接入失败、切换问题、 覆盖、容量、导频污染、直放站干扰、天馈线的维护及优化等等方面介绍网络问 题发生的机制及问题的处理和优化的方法措施。并通过路测和拨打测试结果分 析，介绍网络优化前后的效果。 第五章主要对多载波分析、系统共容、伪导频实施、边界漫游问题处理等方 面的问题进行探讨分析。 第六章对未来网络优化工作的展望及分析a 南京邮电大学t 程颂l ：研究生学位论文 第二章临沂联通网络现状简介 2 1 临沂的简介 临沂位于山东省东南部，东接日照市，西与枣庄、济宁、泰安相邻，北靠潍 坊、淄博市，南与江苏省相邻，是苏北、鲁南经济、政治、文化重镇，本地经济 以商业和农业为主。临沂市现辖兰山、罗庄、河东3 区及沂水、蒙阴等9 县，有 2 5 2 个乡镇，9 5 4 4 个行政村。总面积1 7 1 8 4 平方公里，人口i 0 8 0 万人，其中市 区人口近7 0 万。临沂多为山区丘陵地带北部、西部多为大山，东部和南部为 平原。 2 2 网络现状 临沂联通c d m a 网经过三期工程后，c d m a 网络现设计无线容量为4 2 万用户， 共有2 个m s c ，4 2 0 个基沾，室内分布系统7 8 套，直放站设备6 3 套，其中光纤 直放站4 6 套。无线直放站1 2 套，无线移频直放站5 套：覆盖区域包括临沂市的 3 区及9 县；其中市区共有5 3 个基站且都为三扇区基站：本次优化的重点主要 集中在临沂市区。 三期工程完成后，临沂联通c d m a 网的覆盖质量有了很大的提高。在目前的 规模下临沂市区、各县县城的室内、外覆盖已基本完善，已经超过了联通g s m 网和移动g s m 的覆盖水平：在交通干线的覆盖方面，国道、高速、铁路基本实现 了连续覆盖；临沂地区的所有乡镇及大部分的旅游区都已经设置基站进行覆盖。 乡镇和旅游区的室内覆盖率也有了很大的提高。但是在西部和北部山区部分，由 于山区地形复杂，特别是在沂水的北部偏远山区尚有部分村落存在弱覆盖区和盲 区。 目前从用户投诉及o m c r 数据上来看，临沂联通的网络质量总体而言已达到 了相对较好的水平，但随着用户数量的增加、业务种类的多样化和城镇建设引起 的环境变化，网络出现了市区拥塞、部分区域掉话、弱覆盖区域或盲区增加等等 方面的现象，再加上部分区域工程的开展，进行不断的网络优化工作已势在必行。 南京邮电大学工程坝七研究生学位论文 第三章网络优化的数据采集 数据的采集和分析是网络优化的重要步骤。无论是日常的故障排除、网络优 化工作、还是网络扩容规划，都需要进行网络数据的测试和系统数据的采集，只 有通过对这些数据的综合分析才能得出结论，提出相应的优化方案和处理措旌， 才能提高故障排除的效率。所以在同常的维护和优化工作中，不仅进行数据的采 集和分析，还要对数据进行积累到数据库，作为网络变化的监控依据。 3 1 数据采集的方法 网络优化是一项长期的复杂的问题分析和解决的过程，而数据采集和分析过 程是解决网络问题，提高网络质量的关键，我们在这个过程中主要通过以下几个 方法进行数据的采集和分析： 1 ) 路测( d t ) d t ( d r i v et e s t ) 是指在行驶的车上，使用a g i l e n t7 4 7 3 a 路测设备，在连 续通话状态下，记录了行进路线上的g p s 经纬度、每个测试点所收到的最佳导 频信号强度、手机接收电平和手机通话状态时的发射功率、前向帧误码率等各 种数据。 图1路测数据采集系统 路测的目的是为了反映网络的性能、网络故障所在等，路测时必须选择设计 好的路测路线路测路线选择的原则为： 6 南京邮电大学t 程颂卜研究生学位论义 穿越尽可能多的基站： 测试网络覆盖的主要道路和区域； 包含不同的电波传播环境： 包含用户投诉较多的地段和区域； 穿越基站之间的的切换区： 在测试路线上车辆以不同的速度行驶。 2 ) 拨打测试( c q t ) c q t ( c m lq u a l i t yt e s t ) 作为路测的补充，使用普通的c o m a 商用手机即 可完成，在实际测试中，一般选用灵敏度为中等偏下的手机进行测试。拨打测试 主要用于路测无法到达的重点区域和室内的测试，主要包括：大型宾馆、饭店、 车站、居民小区、广场等重点地区。这些地点包括高层建筑的高、中、低楼层； 开阔地、商场内部、地下建筑、人流密集区、住宅区等等。 拨打测试一般遵循的原则： 用户越密集的区域，采样点越多； 建筑物的第一层和顶层应进行测试，其他楼层应按照一定间隔选取多个 楼层进行测试； 被测试场所的出入口处应选点测试； 话务量大和用户投诉较多的场所应选点测试。 3 ) 系统数据的统计 系统数据采集又包括o m c 话务统计数据采集和信令采集等仪表测试数据的 采集。 4 ) 用户投诉处理记录 这些数据采集和分析的方式是网络优化工作的关键，在我们网络优化工作中 起到了至关重要的作用。是我i f n 络优化很重要的方法，其中各项设备系统参数 指标数据库的建设和数据库的系列化分析、比较更是重要，有很多故障的排除和 参数的调整优化。是在对这些指标分析过程中发现的，这是提高设备故障解决效 率的一个比较好的途径。 3 2 采集的数据内容 1 ) 路测 南京邮电犬学工程硕士研究生学位论文 路测测试的内容有：m s 的接收功率电平、发射功率电平和发射功率调整值、 移动台r a k e 接收机接收到的每径和各径合并的e 。i 。强度、前向接收误帧率 ( f e r ) 、用于解调的各导频集和p n 偏置值、分组数据业务物理层及r l p 层和t c p 层各自的传输速率、软切换状态、m s 收发的三层信令消息、各种呼叫事件( 起 呼、开始通话、接入失败、掉话等) 发生的时间地点等。 2 ) 拨打测试 拨打测试测试的内容有：接通率、掉话率、单方通话率、语音断续率、回声 率、背景噪声率和串话率等，还有出现问题的位景和时间信息等。 3 ) 系统数据 系统测试数据：长途来话接通率、话音接通率、信道可用率、掉话率、 拥塞率、切换成功率、话务量、各接口的信令仪表测试数据等等； 基站工程参数：基站名称、编号、位嚣、站型、设备型号、工程情况和 设备配置等； 天线参数：天线型号、挂高、增益、方位角、俯仰角、驻波比、水平和 垂直方向增益图、馈线长度和型号及接头类型等： 基站技术参数：切换参数、p n 分配、接入和寻呼参数、邻区列表、搜索 窗参数、信道分配、注册参数、功率分配、功率控制参数和各定时器等： 其他系统运行维护数据：故障告警信息等。 3 3 数据采集的时间选取 网络测试和其他系统数据的测试应尽量选在网络忙时进行。 对于具体的测试结果和分析，将在第四章中进行详细的分析，在这里不再赘 述。 8 南京邮电凡学t 程碰h 研究生学位论业 第四章网络问题分析及优化方法 在网络优化开始和执行中，我们对网络的运行状况进行了全面的研究，并 通过对o m c 统计、路测报告、拨打测试、频率和邻区的检查等，对网络故障进行 了排除和对无线网络参数进行分析、调整和优化，从故障发生机制分析开始，查 找可能的原因。找出解决的办法。本章重点针对掉话、接入、切换、容量、覆盖、 导频污染、直放站干扰等方面就实际的无线网络优化工作进行详细的分析，并针 对问题提出解决办法。 4 1 关于掉话的分析及优化 掉话是网络优化中常见的一种严重的网络故障现象，下面我们结合朱保基站 区域掉话的处理，对掉话进行进行深层次的分析。朱傈基站地处l 晦沂的扳材生产 基地，用户较多且分布集中，自2 0 0 4 年1 2 月5 日起，用户反映有掉话现象，我 们针对掉话可能出现的原园进行了的分析： 4 1 1 掉话机制分析 m s 掉话触发机制：m s 接收到前向链路信号质量较差时，导致前向f e r ( f r a m e e r r o rr a z e ) 较高，表明前向链路不好，如果此时m s 连续接收到1 2 个坏帧，m s 就停止发射。同时m s 的( 一般设为5 秒) 计数器开始倒计时。如果在计数器 到期之前，m s 接收到了2 个连续的好帧则计数器复位，m s 重新发射；如果计数 器到期了仍然没有复位，m s 重新初始化，导致掉话。另一种是m s 没有收到确认 信息：m s 在业务信道上发射需要确认信息时，如果重发了眠次后都没有收到基 站的确认信息m s 也会进入初始化状奁。 基站掉话触发机制：c d m a 系统并没有规定无线子系统的掉话机制，但是设 备制造商一般都根据m s 的掉话情况规定了相应的掉话机制。一种就是基站收到 一定数目的坏帧。基站就关闭前向链路：另一种是在重试了几次之后仍然没有收 到m s 的确认信息，系统也会认为是掉话。 4 1 2 具体的掉话原因分析如下； 4 1 2 1 接入切换冲突引起的掉话 4 1 2 1 接入切换冲突引起的掉话 9 南京懈电大学t 程硕= 匕研究生学位论文 3 0 2 3 0 信 号 15 强 度 1 0 0 当m s 在小区覆盖的边缘处发起呼叫时，由于服务小区主导频强度较弱，需 要切换到新的导频上去，而i s 一9 5 a c d m a 系统中不支持在接入系统过程中同时进 行切换，这样很容易发生掉话。从数据分析表明，这种情况下m s 接收到的信号 强度越来越强，但是主导频e 。i 。越来越弱。当在接入过程中主导频e 。i 。低于 - 1 5 d b 时，前向信道信号质量将极大恶化，因为新的导频是一个强干扰源。当前 向链路不能被m s 解调出来时，手机很快收到1 2 个连续的坏帧。手机停止发射并 且启动计数器。如果在m s 接收到信道分配消息1 2 帧之后，主导频的e 。i 。 小于一1 5 d b ，则m s 来不及切换就会产生掉话，m s 重新初始化到一个很强的导频 信号一卜。 图2 接入切换冲突掉话现象示意图 但在c d m a 2 0 0 0 系统中，允许在接入过程中进行切换，故不会存在因此产生 的掉话现象。 4 1 2 2 前向干扰掉话 前向干扰掉话又分为长时( 大于凡) 和短时( 少于死) 干扰掉话。在长时 0 南京邮l b 人学t 程颂i 研究生学位论史 前向干扰掉话期间，可以观察到导频信号的e 。i 。下降而手机接收到的功率在增 加，这就表明有了强导频干扰，但此时活动集内导频信号强度也很好，造成前向 f e r 过高。m s 很快启动计数器，如果时问持续过长大于焉设定的时间，则手 机就会重新初始化，导致掉话。若m s 掉话后重新初始化进入新导频，这就是最 明显的前向干扰掉话；如果m s 的f e r 是由外部干扰造成，m s 将长时间地进入搜 索模式( 大于1 0 秒) ，这是因干扰源信号很强但是 ! s 解调不出相关信息。 3 0 2 3 0 信 号 强。1 5 度 1 0 0 图3 长时前向干扰掉话示意图 对干扰源进行判断的基本方法为： 如果m s 掉话后进入长时间的搜索模式中( 超过1 0 秒) ，那么干扰源很可 能是柬自c o m a 系统外部，而不是c d m a 中的可用导频信号。 如果掉话后m s 很快在另外一个导频上进行初始化，那么掉话是由于切换 失败引起，属于c d m a 系统的白干扰，这是前向链路干扰造成掉话常见的现象。 在短时i j 向干扰掉话中，如果发生了上面的情况，手机的衰减计数器可能在短时 问内复位，就不会导致掉话。如果导频e o i 在五到期之前恢复到一1 5 d b 以上- 而基 站的指令t x _ g a i n _ a d j ( 调整m s 功率) 仍然保持恒定，则表明m s 没有重新发射功率， 当危到期时，手机开始重新搜索网络( 即掉话发生) 。这是因为萋站启动了掉话机 南京邮电大学t 程硕士研究生学位论义 制并且其计时器比m s 的更短( 如2 秒) ，当m s 检测到服务小区的e 。i 。恢复时，基 站却认为 i s 已经掉话，就切断了业务信道，导致手机又初始化到原来的导频上。 3 0 2 3 0 信 号 强1 5 度 - 1 0 0 图4 短时前向干扰掉话示意图 4 。1 2 3 不平衡掉话 在不平衡掉话的情况下，导频e 。i 。难常且前向链路信号质量很好，而m s 的 发射功率却达到最大值，这说明反向链路很差，前反向链路严重不平衡。经过一 段时倒( 3 5 秒) 之后，基站检测到m s 的反向信道信号很弱，放弃了反向信道 同时切断前向信道，这样就触发了m s 的掉话机制导致掉话。造成这种情况有 两种原因：一是用户过多造成反向链路阻塞，因为c i ) m a 作为自干扰系统。一定 功率下系统容量是有限的；二是导频过多。 信 号 强 度 南京邮电大学工程顶上研究生学位论文 3 2 信 号 强 度 1 0 0 图5 前反向链路不平衡现象示意图 4 1 2 4 覆盖掉话 覆盖掉话最明显的特征是导频e 。i 。和m s 接收的功率同时减少，当导频强度 低于一1 5 d b 并持续不。以上时，就会导致掉话。如果主导频信号强度在凡内恢复 到一1 5 d b 以上，m s 仍然掉话，则表明基站的掉话机制已经关闭了前反向链路。覆 南京邮电人学工程硕士研究生学位论文 3 0 2 3 0 信 号 强1 5 度 - 1 0 0 图6长时覆益掉话现象示意图 图7 短时覆盖掉话现象示意图 持续时间较长( 大于5 秒) 的覆盖不好造成的掉话称为长时覆盖不好掉话： 持续时间较短( 小于5 秒) 的覆盖不好造成的掉话称为短时覆盖不好掉话。在覆 盖不好期间，m s 的接收功率基本上接近一l o o d b m 或者更低；同时掉话后m s 通常 会在同一导频上重新进行初始化。 4 1 2 5 业务信道功率受限 基站系统分配给前向业务信道的功率和反向信道最大e 。n 值都有一个范 围如果这些参数设簧不合理，就可能导致前向信道功率太小不足以维持良好的 通话质量，使m s 启动允计数器最终导致掉话。在反向信道上也是如此，系统允 许m s 信号的e f n 。最大值过低将会导致m s 发射功率过小，不足以维持反向链路， 使基站认为反向链路太差而切断信道( 即使在导频e 。i 。很好的情况下也可能发 生) 。 1 4 南京邮电大学t 程硕十研究生学位论文 3 0 2 3 0 信 号 1 5 强 度 - 1 0 0 图8 业务信道发射功率受限掉话现象示意图 根据以上分析，我们进行了有关的测试，通过对以上涉及到的参数的测试 和分析，首先排除了接入切换冲突引起的掉话和覆盖掉话，因为该地区的基站 设置合理，经测试信号强度较强，不存在覆盖掉话的问题：同时，目前在c d m a 2 0 0 0 系统中，已经解决了接入过程的切换问题，因此目前的系统，不存在接入切换 冲突引起的掉话的可能。对前向业务信道的功率和反向信道最大e 。n 。值等参数 进行检查分析，这些参数的设置没有改动，参数设置不存在问题，可以排除业务 信道功率受限引起的掉话；由于造成不平衡掉话的原因有两种：一种就是用户过 多造成反向链路阻塞，因为c o m a 是个自干扰系统，一定功率下系统容量是有限 的：另一种原因是导频过多。经过测试分析，该地区用户虽然较多，但由于本地 区基站容量的配簧较高，还没有达到反向链路阻塞的情况，可以排除第一种情况 的可能性。同时对导频进行测试，发现导频信号的e 。i 。下降而手机接收到的功 率在增加，这就表明有了强导频干扰同时前向f e 8 过高，基本可以断定为长时 ( 大于尼) 前向干扰掉话，我们分组对干扰源进行测试和定位首先在义堂和 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 朱保边界处，发现一板厂私设立对讲机发射台，在无委会等相关部门的介入下， 对该非法无线台进行了拆除后，掉话现象有所改善，但该地区的部分区域还存在 这种现象，我们继续对干扰源进行测试定位，最后发现，干扰源来自费县和兰山 交界处，经过判断，干扰来自我们两周前设立的一处直放站，直放站天线因近期 的大风造成俯仰角和方位角发生变化，造成的干扰，对该直放站天线进行校正后， 掉话现象排除，该地区的网络恢复正常。通过分析可以断定，这次掉话的原因是 由于干扰引起的，也通过这个事件，提醒我们网络优化和维护要日常化，在恶劣 天气过后，更要加强对网络的维护和优化，尤其对天馈线的矫正更是重点项目。 另外，我们在实际网络优化中还遇到了由于a p 故障引起的掉话，下面进行 具体的分析和处理。 4 1 2 6 由a p 引起的掉话 从0 5 年2 月2 4 日左右开始的话务统计中发现，4 号站( 兰山社保) ，1 2 7 号 站( 四中) ，1 6 2 号站( 设计院) ，7 7 号站( 桃源购物) ，1 7 0 号站( 医药站) 和 1 7 号站( 体育场) 等c p 掉话较高，起被呼成功率较低，t r a f f i cb l o c kc e 数较 高，且与之发生软切换关系的基站均出现相同的情况，系统掉话率由原来的0 4 2 左右上升到0 6 3 左右。 各站故障表现不尽相同。从各站的分时统计中发现，仅在个别时间段指标严 重恶化。个别基站出现奇怪的故障现象，如桃源购物( r c s = 7 7 ) ：据用户反映， 每天早上定时出现信号满格却不能拨打电话的现象，待基站重启后方能拨打电 话，但时常出现掉话。医药站( r c s ：1 7 0 ) ：每天凌晨约6 ：0 2 分左右，基站自 动重启。四中( r c s ：1 2 7 ) ：在现场进行了详细的拨打测试在等待很长时间后， 仅在较短时间内( 约6 7 分钟) 出现数部手机同时起被呼困难、起呼过程中出 现脱网、被叫方近在咫尺却暂时无法接通的现象，且在信号良好的情况下出现奇 怪的掉话。利用v i p e 可以观察到：在活动集导频单一、接收电平良好的情况下， 发射电平偏高。指标异常。情况如下图： 1 6 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 图9r i p e 基站测试图 故障查找： 首先，从地理分布上看，各站分布分散，故排除由于单个基站的故障造成 周围与其有切换关系的基站产生掉话的可能性。然后对各站的邻居关系及搜索窗 等无线参数进行校对，发现各站的邻居关系并无缺失，其他参数设置恰当，故排 除出于无线参数设景不当造成掉话的可能性。 由于各故障基站在统计指标的恶化上有相同的体现故怀疑可能由相同的原 因造成。经过分析，决定以四中和体育场两个统计指标的恶化较有代表性的基站 作为突破口来查找故障原因。 考虑到c b r 的硬件故障有可能造成在基站下信号良好但起被呼困难的现象， 决定更换两个基站的c b r 。在更换后根据统计指标观察，问题没有解决。结合短 南京i l | i b 大学工程顽：l 研究生学位论文 时间、高掉话、低起被呼成功率且分时段的现象，查找方向放在了干扰问题上， 怀疑无规律、持续时间短的反向强干扰造成的可能性较大。同时考虑到高t r a f f i c b l o c kc e 和低起被呼成功率有可能是p p 管的阻塞导致( 但不至引起较高的c p 掉话) ，为排除p p 管因素，遂将p p 管时隙数增加。通过接下来的统计情况观察， 指标的恶化并无多大改观，故排除由于p p 管时隙数不足造成故障的可能。在扩 p p 管的同时，利用v i p e r 接发射机观察，发现三个扇区平均底噪较正常值偏高， 且发现上行频带内有小的尖峰。在天线附近能检测到上行频带内有不时出现的锯 齿状干扰。在接下来近两天的时间内利用t e k t r o n i x 对四中基站周围地区进行了 反复干扰排查，仅发现一处干扰源，确定为电视机增频器。在清除干扰源后，问 题仍未能得到解决。 由于平常的思路未能奏效，遂将排套重点放在了设备硬件上对四中、体育 场等基站的功率进行了校准，并测量了天馈系统的驻波比，发现指标并无异常。 另外检查了天馈系统的连接及机柜的接地情况，均正常。 重新检查了发生问题以来各问题基站的r o p 消息，发现消息中包含有系统内 部错误的告警信息，遂考虑尝试升级基站软件版本的方法，升级后问题仍然存在。 但在升级过程中发现：如果某个r c s 在a p l 2 上激活，则一般向该基站下载基站版 本时可能出现错误；如果该基站换成在a p i1 上激活，则下载无问题。由于从a p 向某个基站下载软件版本时，传输途径是通过处于s t a n d b y 的a p 进行的( 而不是 激活状态的a p ) ，故怀疑：a p i l 口- - i 能存在问题。结合在r o p 消息中发现有“d s0d o w n ” 的告警信息，并对照话务统计，发现告警的时间均与发生问题的时段相符。经过 讨论，我们认为问题的发生与此告警信息有关，a p 的故障极有可能是导致问题发 生的直接原因。做了如下测试： 通过a p l l 1 2 向基站发送p i n g 指令，结果如下： c e l l p p a c k e tl o s s a p ii a p l 2 s t a t u so na p l 2 9 0 0( s ) i 0 0 0( s ) 2 820( a ) 3 9 00( s ) 南京邮电大学丁程坝，l j 研究生学位论文 4 100( s ) 4 200 ( s ) 4 800 ( s ) 6 3 00 ( s ) 6 500( s ) 7 000( s ) 8 320 ( a ) 1 0 98 0 ( a ) 1 1 83 20( a ) 1 2 41 10( a ) 1 3 71 60( a ) 1 4 00 0 ( a ) 1 6 25 50( a ) 1 6 840( a ) 1 7 03 60( a ) 1 7 22 20( a ) 由统计可见，在a p l 2 上激活的相当部分基站对a p l l 丢报率较高，这一点印证 了上述怀疑。为进一步证实，又选择t 8 3 号( 激活在a p i l 上) 、1 2 4 号( 激活在 a p l 2 j 二) 基站作为代表测试，向基站下载软件，结果8 3 号站下载成功，1 2 4 号站 下载失败，从而证实了上述的推测。 解决方案和结论： 在3 月6 同左右更换了问题基站的a p 后，问题得到了解决。接下来数日的 话务统计，指标恢复| 下常。 g n pa p 中a d a x 板的芯片有问题，影响到e l 的传输系统，是造成此次掉话 等问题的直接原因。 4 2 接入失败的分析及优化 4 2 1 接入过程简介 c d m a 网络的m s 接入即m s 的呼叫，其接入性能一般用接续时间及接入成功 率等指标来衡量。为了更清楚地了解接入过程，解决接入问题，我们先了解一下 9 南京邮电久学t 程j i 0 1 ：l ：r o f 究生学位论史 接入的机制。 由于c d m a 2 0 0 0 的接入模式在保留了i s - 9 5 的r - a c h 的基础上，提高接入效 率和支持高速数据业务，增加了增强接入信道r - e a c h ，因此在这里先介绍i s 一9 5 的接入机制。i s - 9 5 的接入方案是一种非重叠的a l o h a 协议。a l o h a 是一种随机 接入过程纯a l o h a 容易发生碰撞，而这种碰撞容易造成系统的吞吐量受限。为 了解决这个问题，一般采用时隙a l o h a 。接入过程为：当 s 有业务到达或收到 基站的寻呼信息时，在反向接入信道上发送接入试探( p r o b e ) 接入试探包括： 接入信道前缀( p r e a m b l e ) 和接入消息( m e s s a g e ) 。接入试探发出后，等待基站 的确认信息，确认信息是由寻呼信道传递的。在一定时间内若m s 受到了确认信 息，则表明接入成功；否则， i s 将增加定的发射功率，并在随机时延一段时 间羼重发接入试探。i s 一9 5 重发的接入流程和参数是指采用r _ a c h 的接入方式。 下面，简单的介绍一下两个信道的接入过程： m s 发送起呼消息( 接入信道) ，开始观察目标信令流； 基站对收到的起呼消息进行证实，即在寻呼信道上发送确认的指令消 息。这表示m s 收到了基站发送的对其呼叫请求的确认： 基站必须在给m s 分配业务信道后，在寻呼信道上发送信道指配消息， 同时在前向业务信道上发送空业务帧，这表明基站分配了前向业务信道； h l s 收到指配消息后，通常在2 0 0 m s 内开始识剐前向业务信道； 在成功识别前向业务信道后，m s 开始在反向业务信道上发送空业务帧。 基站在识别反向业务信道后必须发送证实消息。 基站发送业务连接消息给m s ( 前向业务信道) ，晒发送业务连接完成消 息( 反向业务信道) ，标志成功建立了业务连接。 以上几个过程环