CDMA网络优化思路探讨与典型案例分析.doc

CDMA网络优化思路探讨与典型案例分析唐宇鸿（中国联通东营分公司 邮编：257000）摘要：CDMA网络优化虽然是一项复杂的系统工程，但是它也是有规律可循的，怎样把复杂的问题简单化，也就是我们应该用怎样的思路去分析和解决现实中的具体问题，本文重点不仅告诉读者某些具体网络问题的解决方法，更为重要的是还要告诉读者分析CDMA网络优化具体问题的思路。关键词：CDMA网络 优化思路 分析方法 典型案例分析自中国联通CDMA网络于2002年4月开通至今已经有三年多的时间了，在网络维护和优化的同时，我们也总结了不少关于CDMA网络优化的具体经验，但是现实CDMA网络中的各种现象又是层出不穷，如果按照我们总结出的各种网络优化的具体经验按图索骥，当然可以解决部分网络问题，但是对于那些新出现的网络问题，我们又应该如何去面对，如何去分析呢？面对丰繁复杂的网络现象，我们有没有一种简便而有效地思路和方法去分析这些现象，并最终将这些看似复杂却又摸不着头绪的网络问题给予解决呢？本文试图通过对我们所历数过的种种案例进行分析，找出其共同点，并进行归纳和概括，从而总结出分析各类问题的思路。我想这对于我们的实际工作一定会起到事半功倍的效果。1.CDMA网络的优化思路和分析手段1.1CDMA网络优化的总体思路我们知道，任何复杂事物都是由多个简单的个体构成的，任何复杂的过程也都是由多个简单的子过程组成的，而这些简单的个体和子过程又组成了一个统一的整体，只要其中某一个体的故障和某一子过程的执行失败都会影响到整体。CDMA网络也是一样，外表看似复杂的CDMA网络，其实也是由多个简单的网络部件组成，简单的讲CDMA网络由移动台、Um接口、基站、Abis接口、基站控制器、A接口和交换机等相对简单的单元组成。CDMA网络中的各个运行过程也一样，同样是由相对简单的子过程组成，就拿移动台的呼叫建立过程来讲，它是由下图1所示的各个子过程组成。图1 同时，CDMA网络中某一部件的故障或某一过程的执行失败都会导致网络的异常和用户的投诉。由上面的分析，可以得出我们在CDMA优化过程中的总体思路：从网络的全局去分析某一网络现象可能发生的原因，然后将该过程分解为若干子过程，通过对子过程和子过程所作用到各网络部件的分析，从而查找出导致该网络问题的真正原因。1.2 CDMA网络优化的具体思路从分析问题的总体思路出发，针对不同网络问题可以总结出如下常见的三种分析思路:1.2.1过程分解顾名思义，该思路就是将某些较为复杂的过程，分解为几个较为简单的子过程思考的方法，比如上面我们所讲的呼叫建立这个较为复杂的过程就可以分解成图中所示的若干子过程，通过对每个子过程的分析，来断定问题出现在那些子过程上。1.2.2以点带面网络优化中的一些问题是全局性的问题，而还有些问题是局部性的问题，针对局部性问题，在查找问题原因的时候，就不能对所有的网络接点进行分析，这时我们只能对那些具体的个体进行分析了。比如我们经常遇到网络掉话率的提高，这些往往不是全网所有基站掉话率提高了，而最有可能的是某几个小区掉话率的提高，从而导致全网指标的恶化，我们只有找到这些掉话率高的小区，并将其掉话率降下来，才能使全网的指标得到改善。这就需要我们利用以点带面的思路对个别局部问题进行分析，并给予解决，最终达到提高全网整体性能的目的。1.2.3分类思考对于网络优化中出现的较为复杂的问题，我们的第一感觉往往是无从下手，找不到对其分析研究的有效途径，这时我们不妨利用我们以前所拥有的网络优化经验与现在出现的问题进行逐一对照，看其是否有相似之处，在类比的基础上对现在出现的问题进行分析。利用这种方法对网络问题进行分析，就需要我们经常对所积累的网络优化案例进行总结和分类，当然这些分类越是详细就越具有实际的应用功能，例如我们常见的网络阻塞问题就可以分为由于TCE导致的阻塞、由于前向功率导致的阻塞、由于WalshCode导致的阻塞和由于反向功率导致的阻塞等等，当我们遇到阻塞问题时，就可以针对不同的阻塞类型，分别给予不同的解决方法。1.3 CDMA网络优化中常见的分析手段CDMA网络优化中有了分析问题的思路，就好比有了战略指导思想，但是仅仅有分析思路还不够，因为要将每一个细节的来龙去脉分析透彻，就必须有一定的具体分析手段来辅助，下面我们不妨对较为常见的几种分析手段做一简要概述，详细做法我们将通过随后的典型案例给予解说和演示。1.3.1信令分析法信令分析法即通过收集网络各接口（Um接口、Abis接口和A接口等接口）间的信令消息，观察各信令消息的状态，并与正常状态下的信令消息进行对比，从而分析出各接口间的异常消息，最终查找出导致该信令消息异常的根本原因。信令分析法常常用以分析有线链路的接口，当然空中接口也常辅助于信令分析法。1.3.2路测分析法路测分析法是使用路测设备来测试空中接口前反向链路各网络性能指标，如手机的发射功率、手机的发射增益调整值、手机的接收功率、Ec/Io、前向链路误帧率等等，通过对这些指标的分析，可以发现网络存在的问题。空中接口的网络问题大多可以使用路测分析法来分析。1.3.3话务统计法话务统计法是根据日常网管设备统计到的网络指标，来分析当前网络运行性能的分析方法。我们日常多数情况下使用该法对网络进行监控和优化。2.CDMA网络优化中典型网络问题的分析思路和处理方法CDMA网络优化中所涉及到的网络问题很多，本文不可能面面俱到，在这里我们仅对呼叫建立失败、掉话、单通/杂音和接续时间长等四类网络问题逐一进行阐述。2.1 呼叫建立失败2.1.1 呼叫建立失败的分析思路呼叫建立失败是指移动台在接入网络的过程中，网络与移动台不能正常建立业务信道的现象（统计时，每当系统没有发送“业务信道分配消息”，系统即计为一次呼叫建立失败）。呼叫建立失败的分析思路我们不妨按照呼叫建立流程的先后顺序将其进行分解，如图1所示，正常的呼叫建立流程可分为如下几部分：.移动台起呼阶段：移动台发起试探针，探针发送越少，接入时间越短。时间长短主要决定于基站发送给移动台确认消息到达移动台的早晚。.移动台获取前向业务信道阶段：基站首先发送空前向业务信道帧，然后通过寻呼信道发送前向业务信道分配消息。.基站获取反向业务信道阶段：移动台发送反向业务信道前缀给基站，随后，移动台发送空反向业务信道帧，基站收到后发送证实消息,移动台发送确认消息。.服务连接成功阶段：系统发送服务连接消息，移动台收到后发送服务连接完成消息。.系统发给移动台振铃消息。若移动台应答，则移动台发送连接消息给系统。在正常的从呼叫建立到呼叫正常释放过程中在移动台一端应该搜集到如下几条消息，我们在利用信令分析法进行分析的将会用到： 由移动台在接入信道上发送的Origination Message 由系统在寻呼信道上发送给移动台的Acknowledge Order 由系统在寻呼信道上发给移动台的（extend）Channel Assignment Message 系统收到反向空业务信道数据后，由系统在前向业务信道上发给移动台的BS Acknowledge Message 由移动台收到Forward Acknowledge Message后，在反向业务信道上发给系统的MS Acknowledge Message 系统发给移动台的Service Connect Message 移动台发给系统的Service Connect Completion Message 系统发出Release Order或移动台发出Mobile Release Order 根据上述过程分解，我们可以把呼叫建立失败的原因分为两类：系统侧建立失败和无线接口侧建立失败，下面的案例将对这两类原因作详细论述。另外，我们在通过过程分解的方法分析呼叫建立失败原因的时候，常常和信令分析法与路测分析法结合使用。2.1.1 呼叫建立失败典型案例分析 .系统侧呼叫建立失败：所谓系统侧呼叫建立失败，也就是呼叫建立失败的原因主要集中在基站到交换的网络系统部分。 网络资源不足造成的呼叫建立失败：当移动台起呼消息被送至交换机时，系统鉴权完成后，要给移动台分配业务信道资源，但是如果资源不足，就导致了呼叫建立失败。网络资源不足主要表现为TCE、WalshCode、前向功率、传输链路资源、Vocoder等资源的阻塞。由于除WalshCode阻塞外的阻塞解决起来较为简单，所以，在这里我们就不在作过多的论述，我们看一个由于WalshCode不足而引起阻塞的例子，下面是DY1122_Z在某半小时的数据呼叫统计情况。小区试呼总次次数建立成功次数Walsh阻塞次数其它阻塞次数DY1122_3（调整前）12786410DY1122_3（调整后）21121100表1可以看出，该小区在调整前数据呼叫出现由于WalshCode不足造成的阻塞，而WalshCode的扩容我们只有通过将现在的RC3设置调整为RCDA算法才能解决，即当系统有WalshCode阻塞时，系统会自动将RC3扩至RC4，WalshCode也就由64阶扩至128阶，而没有WalshCode阻塞时，仍然用RC3。由表1所示，可以看出调整后的情况不再有WalshCode的阻塞。由于用户业务功能不全导致的呼叫建立失败：这类呼叫建立失败主要集中在某些移动台没有开通数据功能，却用来来进行数据业务应用的情况，该情形最终导致呼叫建立不成功。如某VPDN CDMA1X用户，在话务统计上经常是试呼 次数很多，但是没有一次是成功的，最后我们在该用户所在的基站搜集了一个BTS Log，该log如下表2：msg_seq = 0mcc = 460imsi_11_12 = 3imsi_s = 0925067473special_service = 1service_option = 0x21 Packet PPP表2由上表可知，该用户的service_option 为0X21，即PacketPPP数据业务，但是系统回给用户的是Release Order消息系统释放了这次数据呼叫，但是在这个基站下，其他数据用户却没有这类问题，于是我们在交换机内查了该用户的数据，数据显示改用户的数据如下：CDMA SERVICE OPTION LIST: VOICEQoS PRIORITY INDICATOR: 11其中CDMA SERVICE OPTION LIST为该用户所能提供的服务，很显然这个用户仅能支持语音业务，不支持数据业务，这也就是改用户数据呼叫建立失败的原因，最后我们通过增加该用户服务选项列表为CDMA SERVICE OPTION LIST: INT_PPP VOICEQoS PRIORITY INDICATOR: 11使该用户数据呼叫建立正常。.无线接口侧原因导致的呼叫建立失败：无线侧呼叫建立失败发生在前向链路和反向链路上。我们分别对这两个方向作举例说明。反向链路建立失败.反向链路干扰（反向功率阻塞）导致的呼叫建立失败：CDMA系统是一个干扰受限系统，尤其在反向链路上，在一个单载波小区上，由于用户数量的不断增加，这个小区的噪声低限也就会相应的增加，最后导致再有用户接入该小区的时候，就会出现基站无法正确解调该用户的接入消息，从而导致接入失败和呼叫建立不成功。由于用户的接入消息无法被系统正确解调，所以我们在话务统计上无法观察到这种类型的呼叫建立不成功。例如2005年5月22日上午忙时，很多用户投诉在DY1132_X（双载波：283，201）下无法拨打电话和接听电话，当时我们观察到该小区的两个载波的瞬间接收功率经常都在98dBm到80dBm之间，双载波瞬间用户数之和在80个左右，很显然该小区的反向功率已经很高，用户接入已经非常困难，所以才会引起用户的投诉。最后我们通过增大该小区下倾角的方法，使该小区的覆盖范围减小，以达到减少小区用户的目的，但是这种方法毕竟不是根本的解决方法，而最终的解决方法只有通过增加该小区的容量，即增加载波才能达到扩大容量的目的。此外，CDMA直放站的设置不合理也常常会引起接入失败和呼叫建立不成功，它将在掉话专题中作详细论述。上面讲的是网内的干扰，另外，由于网外干扰源的干扰同样也会导致接入失败和呼叫建立失败，常见的干扰源如加油站的干扰机和会议保密机等，如下图2所示图2.反向链路衰耗太大（也可以称为反向链路覆盖弱）导致的呼叫建立失败：由于某些个别小区的过覆盖，导致移动台在距离该站很远的地方都能受到过覆盖小区的信号，然而反向移动台的发射功率有限，这样就导致反向信号到达基站接收器时，由于衰耗过大，基站无法正确解码，最终致使呼叫建立失败。具体案例将在掉话专题里详细论述。前向链路呼叫建立失败前向链路建立失败主要由两类原因：.前向链路覆盖弱导致的呼叫建立失败,即移动台无法正确解调基站的信息，导致计时器超时，从而导致接入失败和呼叫建立不成功。.前向链路的干扰导致的呼叫建立失败，由于整个网络的小区用的是同一个频点，如果在同一个地区有多个强导频同时覆盖，就会使该地区的Ec/Io变得很差，各导频间形成了相互间的干扰，使前向链路的质量严重下降，从而使基站发向移动台的信息，无法让移动台正确解调，最终形成呼叫建立失败。 由于上述呼叫建立失败的原因也是常常导致掉话的原因，所以我们将其放在掉话专题中作详细介绍，所以这里就不再赘述了。2.2掉话2.2.1 掉话分析思路掉话是CDMA无线网络中最为常见的网络问题，具体的讲掉话是指呼叫建立成功后，在前向或反向链路上出现通信中断的网络现象，其最终导致在没有用户(或系统)正常释放业务信道的情况下，呼叫出现非正常通信中断。掉话对网络有着重大的影响，所以掉话率的高低也就成了衡量CDMA网络性能的一个重要指标。下面我们先谈一下分析掉话现象的思路。掉话大多发生在无线接口上，所以依照我们前面所谈的CDMA网络中分析问题的总体思路，我们在分析掉话的时候，可以从无线接口的两个方向分别考虑，即前向链路和反向链路两个方向，前向链路可以考察Ec/Io、手机的RxPower和前向FER，反向链路可以考察手机的TxPower、TxGainAjust和反向FER。它们的参考值如下表3所示指标前向链路反向链路Ec/Io(dB)RxPower(dBm)前向F