TD-SCDMA覆盖专题优化指导书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除TD-SCDMA覆盖专题优化指导书此文档仅供学习与交流版 本日 期作 者修改记录V1.02008-2-13袁海军目 录1 概述42 覆盖指标分析52.1 目标KPI52.2 KPI解读52.2.1 PCCPCH RSCP解读52.2.2 PCCPCH C/I解读53 覆盖优化的内容、工具和手段73.1 覆盖优化的内容73.2 覆盖优化的工具73.3 覆盖优化的手段83.3.1 天线下倾角83.3.2 天线PCCPCH的波瓣宽度113.3.3 调整PCCPCH的发射功率144 覆盖优化的原则155 覆盖问题的定义、判断及解决方法165.1 覆盖空洞165.1.1 定义165.1.2 判断方法165.1.3 解决方法165.2 弱覆盖的定义及判断165.2.1 弱覆盖的定义165.2.2 弱覆盖的判断175.2.3 弱覆盖的解决方法175.3 越区覆盖的定义及判断175.3.1 越区覆盖的定义175.3.2 越区覆盖的判断185.3.3 越区覆盖的解决方法185.4 导频污染定义及判断185.4.1 导频污染的定义185.4.2 导频污染判断195.4.3 导频污染的解决办法206 覆盖优化的方法及流程211 概述覆盖优化的重要性。良好的无线覆盖是保障移动通信网络质量和指标的前提。没有良好的覆盖，不管如何调整参数，网络的指标很难达到较高的水平。一般良好的网络覆盖合理的参数配置才能得到一个KPI很高的网络，二者缺一不可。TD发展到现在，大部分的无线参数经过几年的外场试验已比较合理，参数优化提高指标的空间已经很有限；另外，目前TD网络都采用的是N频点，在容量上升后，网络会逐渐接近于同频网，良好的覆盖和干扰控制对未来网络负载在达到一定程度后的KPI意义非常重大，所以覆盖的优化对网络非常重要。移动通信网络中涉及到的覆盖问题主要表现为四个方面：覆盖空洞、弱覆盖、越区覆盖和导频污染。无线网络覆盖问题产生的原因是各种各样的，总体来讲有如下五类：一、无线网络规划导致。无线网络规划是整个网络性能的基础，规划结果的好坏，直接决定了后期覆盖优化的工作量和未来网络所能达到的最佳性能。要避免规划导致的覆盖问题，就要尽力从模型选择、模型校正、电子地图、仿真参数设置以及软件等方面保证规划的准确性，确保在规划阶段网络就满足网络建设要求。二、实际站点位置与规划中的理想的站点位置的偏差导致。规划中的站点位置都是理想的，实际获取站点时往往会由于业主不同意、或没有合适的建站位置而不能获取到理想的站点，导致网络在规划阶段就已经产生了覆盖问题。三、实际工程参数和规划参数的不一致导致。由于安装质量问题，出现天线挂高、方位角、下倾角、天线类型与规划的不一致，使得原本规划已满足要求的网络在建成后出现了很多覆盖问题，要避免该类原因，必须通过保证基站安装质量，确保按照网规要求进行安装。虽然后期网优可以通过一些方法来解决这些问题，但是会大大增加项目的成本。四、覆盖区无线环境导致。一种是无线环境在建设过程中发生了变化，对已经规划好的网络，在建设过程中，个别区域增加或减少了建筑物，导致出现弱覆盖或越区覆盖。这种是无法避免的，只能够通过后期的优化来解决。另外一种是由于街道效应和水面的反射导致形成越区覆盖和导频污染。这种要通过控制天线的方位角和下倾角，尽量避免沿街道直射，减少信号的传播距离。五、增加了新的覆盖需求。2 覆盖指标分析2.1 目标KPI客户室外覆盖KPI目标：l PCCPCH RSCP95dBm的概率大于90l PCCPCH C/I -3db的概率大于90公司内部室外覆盖KPI目标：l PCCPCH RSCP90dBm的概率大于90l PCCPCH C/I -3db的概率大于90PCCPCH RSCP和C/I要求用scanner在测试区域的道路上测试。当scanner的天线放在车顶时，要求PCCPCH RSCP85dBm的概率大于90；当天线放在车内时，要求PCCPCH RSCP90dBm的概率大于90。C/I无论天线放在车内还是车外都要求大于3dB。2.2 KPI解读2.2.1 PCCPCH RSCP解读PCCPCH RSCP在道路上大于85dBm（车外）考虑了一定的阴影衰落余量和一定的穿透损耗。阴影衰落余量主要是为了在有阴影衰落情况下保证一定的无线接通率。而穿透损耗主要是考虑建筑物内的用户也能够得到服务。一般UE的理论灵敏度为108dBm，实际值在105dBm左右，道路上RSCP的指标为85dBm，即预留了20dB给阴影衰落余量和建筑物的穿透损耗。不同的无线环境，比如密集城区、城区、郊区和农村环境，对应的阴影衰落以及建筑物的穿透损耗都不同，理论上要求的PCCPCH RSCP的覆盖指标也是不同的。所以，公司内部对于PCCPCH RSCP的指标要求详细描述如下：在优化时，优先考虑达到85dBm以上的要求，如果85dBm达不到，在考虑满足90dBm的要求。在密集城区、一般城区和重点交通干线上，85dBm以上时必须的。其它地方90dBm以上是必须的(RSCP值均是天线在车外测得）。2.2.2 PCCPCH C/I解读在目前主载波异频的情况下，C/I大于3dB的要求太低，满足这个指标并不能说明覆盖已经做好，这个指标是主载波同频情况下的指标。N频点网络在随着用户数量的增加，三个频点上都可能存在用户，网络的干扰特性将随着用户数量的增加越来越近似同频网络，所以，对N频点网络的，尽管主载波异频，但对C/I的要求实际上要按照同频网络的要求进行规划和优化。如果要按照真正的同频网进行优化，那么就要求将主载波都设为同一个频点，优化完以后再将频点按照N频点设置，并需要进行一次全网的频点优化。对于规模比较大的网络，这种方法可实施性较差。另外一种方法是主载波依然按照N频点设置，只是路测和分析软件在计算C/I时按照同频计算，效果和实际的主载波同频一样，只需要路测软件提供这项功能，其计算公式如下：PCCPCH RSCP C/I = 10 * lg ( 服务小区 PCCPCH RSCP 线性域功率 ) / ( 所有邻区 PCCPCH RSCP 的线性域功率之和 ) 用scanner进行测试时，其计算公式如下：PCCPCH RSCP C/I = 10 * lg ( 最强PCCPCH RSCP 线性域功率 ) / ( 所有其他小区 PCCPCH RSCP 的线性域功率之和 ) 该公式将能很好的判断可能存在导频污染的区域，同时能够真正保证未来网络高负荷时的性能。3 覆盖优化的内容、工具和手段3.1 覆盖优化的内容覆盖优化主要消除网络中存在的四种问题：覆盖空洞、弱覆盖、越区覆盖和导频污染。覆盖空洞可以归入到弱覆盖中，越区覆盖和导频污染都可以归为交叉覆盖，所以，从这个角度和现场可实施角度来讲，优化主要有两个内容：消除弱覆盖和交叉覆盖。另外结合邻区关系优化、主载波频点优化和扰码优化。主载波频点优化的原则是尽可能的使当前服务小区、最强邻区和次强邻区的主载波为异频。扰码优化与邻区密切相关，一般在邻区相对固定后，对扰码重新做一次规划，以尽可能的保证扰码的相关性最低。3.2 覆盖优化的工具覆盖优化的工具分为覆盖测试工具、分析工具以及优化调整工具。覆盖测试工具：覆盖测试的工具优先选择scanner，并且天线放在车顶。在没有scanner时，可以选择用UE在IDLE状态下进行覆盖测试，但必须注意以下几点：1 路测之前，添加可能的相邻关系。UE是按照邻区配置进行测量、重选和切换的，如果没有相邻关系，信号再强UE也不会进行测量、重选和切换。所以在路测之前，一定要把可能的邻区关系都要在数据库中做好。但实际上刚刚建成的网络存在很多的越区覆盖，在没有测试的情况下，很难把测试路线上的相邻关系加全，所以，在覆盖优化阶段，用UE测试覆盖只是权宜之计。在业务优化阶段，由于邻区关系已经基本优化完毕，所以可以用UE在业务状态或idle状态下测试的PCCPCH RSCP和C/I来得到近似的非正式的覆盖指标。正式准确的覆盖指标还是要用scanner进行测试。2 UE要在idle状态下进行覆盖测试。在网络建设初期，覆盖存在很多问题，UE非常容易出现呼叫不通、掉话、切换失败的情况，而这些情况很可能会使UE挂在原小区，恶化覆盖的统计指标。3 用UE在idle或业务状态下测得的覆盖指标均差于scanner测试的指标。原因如下：a) 在UE重选和切换期间，最强邻小区的信号肯定强于当前服务小区，理论同频C/I值肯定小于3dB。重选和切换的越慢，覆盖指标越差。对于scanner则没有重选和切换的时间。b) 漏加邻区，导致UE不能重选到信号强于当前服务小区的小区上。分析工具采用RNA或其他路测分析软件。但在本指导书中只对RNA进行相关的说明。覆盖优化调整工程参数时，使用坡度仪测量天线下倾角，使用罗盘测量天线的方位角。3.3 覆盖优化的手段解决覆盖的四种问题：覆盖空洞、弱覆盖、越区覆盖、导频污染(或弱覆盖和交叉覆盖)有如下七种手段可以用（按优先级排）： 调整天线下倾角 调整天线方位角 降低PCCPCH的功率 升高或降低天线挂高 站点搬迁 新增站点或RRU 使用直放站 升高PCCPCH的功率 调整PCCPCH的波瓣宽度即在解决这四种问题时，优先考虑通过调整天线的下倾角解决，下倾角调整还解决不了，再考虑调整天线的方位角，依次类推。手段排序主要是依据对覆盖影响的大小，对网络性能影响的大小以及可操作性。3.3.1 天线下倾角1 下倾角的限度下倾角度在使用调整天线下倾角时，必须注意机械下倾角的度数不能超过8度，若网络中存在机械下倾角超过8度的，必须更换为含电下倾的天线（比如6度电下倾T6）。原因如下图所示：图 1当机械下倾超过10度后，天线水平方向的波形图严重畸变，虽然法线方向的覆盖范围减小，但A方向的信号依然很强，而B区域的信号降了很多，容易导致乒乓切换。而电下倾则是各个方向的同步收缩。如下图所示：图 22 下倾角的计算基站天线下倾角和覆盖区之间存在下图的关系。图 3天线下倾和上3dB覆盖半径的关系图根据三角函数可以推导天线下倾和小区覆盖半径之间的关系如下：这里的的单位是弧度，需要转换成角度。转换成角度后的的关系如下：当选用的天线带有固定电子下倾角时，这时需要下压的机械下倾角为：一般工程上精确到度，因此需要对计算的角度进行四舍五入。在优化中，天线上3dB的覆盖范围必须将切换带包含在内。根据路测，使用路测软件测量出需要加强覆盖的区域（或规划的切换带的边缘）距离基站的距离，将要覆盖的距离、站高、天线增高高度、站点海波高度、覆盖区域海拔高度、天线垂直波瓣宽度（TD使用7度）、预置电下倾角输入下面的excel表中，即可得到需要设置的下倾角。在知道天线挂高、下倾角计算主瓣和上3dB覆盖距离时，可以用下面的工具：其界面如下：图 43.3.2 天线PCCPCH的波瓣宽度针对TS0广播波束宽度增益以及网规网优过程中的广播波束宽度选择使用原则如下：一、TS0广播波束宽度与增益的关系1、未做功率补偿（旧算法）（第二个图是主波束的局部放大图）图 5图 62、做了功率补偿（新算法）（第二个图是主波束的局部放大图）图 7图 83、小结：（1）、“做了功率补偿”（新）与“未做功率补偿”（旧）两种广播赋形算法相比，改进后的新算法对各类广播波束宽度（30/65/90/120）的赋形增益整体上都有了明显的改善（改善程度 3065=90120，其中30度改善效果最明显，90度改善效果次之，65度与90度相当，120度基本无明显改善）。（2）、“未做功率补偿”（旧）广播赋形算法，有效波束范围内的增益，30度大于120度（2.5dB左右），120度略大于90度（1dB左右），65度与90度相当。（3）、“做了功率补偿”（新）广播赋形算法，有效波束范围内的增益，30度明显大于65度（4.5dB左右），65度与90度相当，90度略大于120度（1dB左右）。（4）、采用改进后的新算法之后，各种广播波束宽度之间的增益大小关系更加符合常规也更加合理。（5）、当TS0满功率配置时（PCCPCH 37dBm单通道2W），因功率过载的概率增大，新算法的改善效果会略有下降，但肯定比旧算法效果要好。二、TS0广播波束宽度使用原则1、统一使用改进后的新算法进行TS0广播波束赋形；2、主波束增益大小永远不作为网规网优选择使用何种TS0广播波束宽度的依据；3、TS0广播波束宽度选用原则（主要根据站点的蜂窝网络布局）：（1）、65度 - 适用于密集城区/城区/郊区场景下，绝大部分连片覆盖区域的3扇区典型配置定向站；（2）、90度 - 适用于郊区/农村场景下，部分非连片覆盖区域的3扇区典型配置定向站；（3）、120度 - 适用于郊区/农村一些特殊场景下（常见于山区/丘陵/海面覆盖场景），单扇区非典型配置的定向站；（4）、30度 - 适用于高速公路/铁路/峡谷等线状覆盖场景下，2扇区非典型配置的定向站3.3.3 调整PCCPCH的发射功率在覆盖优化过程中，当通过调整天线方位角、下倾角无法解决覆盖问题，并且在加站、迁站、或升高降低天线高度无望的情况下，才考虑增大或减小PCCPCH的发射功率来解决覆盖问题。减小PCCPCH的发射功率仅仅是缩小了小区的覆盖范围，没有其他的弊端，常用于解决导频污染和越区覆盖问题。增大PCCPCH的发射功率则需要根据具体的信令流程判断是否是下行功率受限。按照目前普遍使用的功率配置：PCCPCH发射功率33dBm；单载波最大发射功率33.9dBm；业务信道的最大发射功率3dB（相对PCCPCH单码道）；根据链路预算，CS64上行和下行基本平衡、CS64和PCCPCH公共信道的覆盖范围也基本平衡，所以提高PCCPCH的发射功率，也只是改善PCCPCH的覆盖指标，而业务的覆盖范围还是没有变化。所以，在覆盖优化时，不建议随意提高PCCPCH的发射功率，即使要调整，也要基于信令流程分析。在个别时候，基站设备出现问题可能会导致下行受限，这种时候要首先排除基站设备的问题。判断是下行受限还是上行受限，在业务状态下，可以通过判断是上行和下行的BLER谁先升高，也可以通过判断UE和NodeB谁的发射功率先达到上限。NodeB发射功率的上限取决于单载波最大发射功率和业务信道单码道最大发射功率。4 覆盖优化的原则原则1：先优化PCCPCH RSCP，后优化C/I；原则2：覆盖优化的两大关键任务：消除弱覆盖（保证RSCP）；净化切换带、消除交叉覆盖(保证C/I，切换带要尽量清楚，尽量使两个相邻小区间只发生一次切换) ；原则3：优先优化弱覆盖、越区覆盖、再优化导频污染；原则4：优先调整天线的下倾角、方位角、天线挂高和迁站及加站，最后考虑调整PCCPCH的发射功率和波瓣宽度； 5 覆盖问题的定义、判断及解决方法5.1 覆盖空洞5.1.1 定义覆盖空洞是指在连片站点中间出现的完全没有TD信号的区域。TD UE终端的灵敏度一般为108dBm，则覆盖空洞定义为PCCPCH RSCPAdvanced AnalysisBest RSCP，查看PCCPCH RSCPAdvanced AnalysisBest RSCP 右键，选择MAP，根据PCCPCH RSCP的色标查看覆盖空洞的区域。 UE显示无网络，呼通率几乎为0。 UE采集的PCCPCH RSCP的数据，在RNA的RNA IE Tree窗口中选择TD UESever Cell InfoP_RSCP右键，选择MAP，根据PCCPCH RSCP的色标查看覆盖空洞的区域。5.1.3 解决方法一般的覆盖空洞都是由于规划的站点未开通、站点布局不合理或新建建筑导致。最佳的解决方案是增加站点或使用RRU，其次是调整周边基站的工程参数和功率来尽可能的解决覆盖空洞，最后是使用直放站。对于隧道，优先使用直放站或RRU解决。5.2 弱覆盖的定义及判断5.2.1 弱覆盖的定义弱覆盖一般是指有信号，但信号强度不能够保证网络能够稳定的达到要求的KPI的情况。密集城区、一般城区以及主要交通干线上天线在车外测得的PCCPCH RSCP85dBm的区域定义为弱覆盖区域，其他环境PCCPCH RSCP90dBm的区域定义为弱覆盖区域。密集城区、一般城区以及主要交通干线上天线在车内测得的PCCPCH RSCP90dBm的区域定义为弱覆盖区域，其他环境PCCPCH RSCPAdvanced AnalysisBest RSCP，查看PCCPCH RSCPAdvanced AnalysisBest RSCP 右键，选择MAP，根据PCCPCH RSCP的色标查看弱覆盖的区域，RNT中直接看log的MAP地图PCCPCH RSCP的图例。 UE显示有网络，但定点呼通率几乎不到90。 UE采集的PCCPCH RSCP的数据，在RNA的RNA IE Tree窗口中选择TD UESever Cell InfoP_RSCP右键，选择MAP，根据PCCPCH RSCP的色标查看弱覆盖的区域，RNT中直接看log的MAP地图中BEST RSCP的图例。 弱覆盖区域一般伴随有UE的呼叫失败、掉话、乒乓切换以及切换失败。 真实C/I-3dB的指标。INoise+Interface，即I是热噪声和其他干扰的总和。C/I-3dB一般会出现在两种地方：弱覆盖区域和强干扰区域。在弱覆盖区域，由于C很小，其功率很接近热噪声，所以热噪声和其他干扰（外部干扰和相邻小区的干扰）共同导致C/I-3dB，在这种区域热噪声是不能被忽略的；在强干扰区域，C的功率和其他干扰（外部干扰和相邻小区的干扰）的功率都远远高于热噪声，这种情况下热噪声可以被忽略，而导频污染就是定义了强场下的干扰导致C/I3dB的情况。根据下面导频污染的定义，出现导频污染，并不一定出现理论C/I-3dB（比如79dBm，83dBm，-84dBm，-85dBm，理论C/I0.15dB），但是大部分情况下会导致理论C/I-3dB。反过来，在强场理论C/I-3dB的区域，肯定会出现导频污染的情况。所以消除了导频污染，即消除了强场下的大部分C/IA这里我们设定A=-85 dBm（天线放在车顶，车内要求是90dBm）。2过多当某一地点的强导频信号数目大于某一门限的时候，即定义为强导频信号过多。PCCPCH _number=N这里我们设定N=4。3足够强主导频某个地点是否存在足够强主导频，是通过判断该点的多个导频的相对强弱来决定的。如果该点的最强导频信号和第（N）个强导频信号强度的差值如果小于某一门限值D，即定义为该地点没有足够强主导频。PCCPCH_RSCP(fist)PCCPCH_RSCP(N)-85dB的小区个数大于等于4个；B：PCCPCH_RSCP(fist)PCCPCH_RSCP(4)Advanced Analysis Pilot Pollution右键，选择MAP，查看导频污染的区域（不支持UE测试数据的导频污染显示，需求已提，但鉴于UE对邻区信号测量的准确性比较差，在现场不建议用UE的数据来判断导频污染）。 用scanner、天线在车外测试，在RNA的Analysis菜单中选择Statistic功能，选择TD SCANNERAdvanced AnalysisPilot Pollution，查看导频污染所占的百分比。（目前尚不支持UE测试数据的导频污染统计，但鉴于UE对邻区信号测量的准确性比较差，在不建议现场用UE的数据来统计导频污染） 乒乓切换区域一般都存在导频污染，并且切换失败和掉话几率都容易发生在导频污染区域，可以通过RNT和RNA MAP窗口中切换事件、切换失败事件以及掉话事件的图标判断导频污染区域，或者是用RNT MAP中的“Show ScrambleCode”功能显示测试点的扰码来判断。使用该方法时，两相邻小区之间只发生一次切换为理想状态。这种方法目前优化覆盖最有效。图 105.4.3 导频污染的解决办法发现导频污染区域后，首先根据距离判断导频污染区域应该由哪个小区作为主导小区，明确该区域的切换关系，尽量做到相邻两小区间只有一次切换。然后看主导小区的信号强度是否大于85dBm，若不满足，则调整主导小区的下倾角、方位角、功率、PCCPCH的宽度。然后增大其他在该区域不需要参与切换的相邻小区的下倾角或降低功率或调整方位角等，以降低其他不需要参与切换的相邻小区的信号，直到不满足导频污染的判断条件。6 覆盖优化的方法及流程图 111覆盖路测准备在路测之前，首先需要确认测试簇及簇中大致的测试路线，根据城市TD-SCDMA基站信息总表准备好路测工具所需要的站点信息文件。确认覆盖测试设备和软件能够正常工作。准备所需要的电子地图。通过最新的城市TD-SCDMA基站信息总表中的基站故障信息，确认覆盖测试区域内没有故障站点。在后台核查测试区域站点的邻区配置、功率参数、切换参数、重选参数无误。覆盖测试要求采用scanner，天线放在车顶。如果没有scanner，则可以用手机代替，但前提是需要对覆盖测试区域添加所有可能的邻区关系。2覆盖路测在覆盖测试时，尽可能的同时使用UE（UE可以处于话音长保状态）和scanner，便于找出遗漏的邻区和分析时定位问题。覆盖路测，要求尽可能的遍历簇内所有能走车的道路。对于簇内的第一次摸底性质的覆盖测试和大范围内验证调整效果的路测，都可以交给分包商进行。3覆盖路测数据分析覆盖路测数据分析包括性能分析和问题分析两部分。性能分析主要统计PCCPCH的RSCP和C/I是否满足指标要求。若不满足指标要求，按照优先级根据前面覆盖问题的定义以及判断方法找出弱覆盖（即覆盖空洞和弱覆盖）、交叉覆盖（即包含越区覆盖和导频污染）的区域，并逐点编号，逐点给出初步解决方案，并输出路测日志与参数调整记录。解决方案实施。逐点按照预定方案测试解决。若是判断由于天线的工程参数导致的，则调整天线工程参数后，再对问题点进行路测验证，并输出更新后的基站工程参数表；若是判断由于站点位置不理想或者是缺站导致的，确定后则需要向客户建议迁站或新增加站点；若是判断由设备硬件问题导致的，确定验证方法验证后，则需要将问题反馈到用服处理；若是判断由于