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1、毕业设计设计题目:某市CDMA无线网络优化 入学年月:2008.9专 业:移动通信技术 班 级:移动081 学 号:xxxxxxx 姓 名: xxx指导老师:xxx 完成日期: 2011.5论文摘要随着中国加入WTO 后运营商之间竞争的加剧,CDMA网络不断扩大,网络的质量已经成了决定移动通信运营商命运的根本要素。网络优化正成为移动通信运营商未来的工作重点。现在,运营商们关心的是,如何在现有网络基础上,通过优化与完善,从而最大限度地挖掘网络潜力。 网络优化的目标是提高或保持网络质量,而网络质量是各种因素相互作用的结果,随着优化工作的深入开展和优化技术的提高,优化已经从当前的网络渗透到包括市场预

2、测、网络规划、工程实施直至投入运营的整个循环过程的每个环节。 本论文在深入研究CDMA系统原理的基础上,结合岳阳市电信CDMA无线网络,对某市区CDMA 网络目前反映突出的网络问题进行分析与排查,提出并实施了切合工程实际的无线网络优化方案,大幅度提升网络质量,并以此为基础进一步研究了用户话务行为,用户增长趋势,对下一期工程建设和网络扩容提出了指导性建议,完成了下一期网络规划设计的初步方案,预设方案已应用在新的工程设计建设中。通过这篇论文,我们可以大体上了解CDMA网络优化的主要内容和方法,为以后的工作打下基础。关键词:网络优化;码分多址;天馈线;软切换;覆盖优化目 录1、CDMA的定义及CDM

3、A网络优化的概述41.1 CDMA的专业定义41.2 CDMA网络优化的意义42、CDMA有关的技术标准、特点以及所具有的优势52.1 CDMA网络性能指标52.2 CDMA的标准以及技术特点52.3 CDMA所具有的优势82.4 CDMA原理93、CDMA网络优化的主要内容113.1 优化准备工作113.2 现场测试123.3 CLUSTER级的调整和优化123.4 系统级优化(有负载)133.5 系统级性能测试133.6 CDMA系统的参数164、某市CDMA无线网络优化分析流程与方法184.1 网络优化的分析流程简介184.2 工程优化204.3 运维优化214.4优化过程中常见问题及其

4、相应的优化建议235、典型网络优化案例分析265.1 引言265.2 掉话分析265.3 其他案例分析296、结语语347、参考文献35第1章、CDMA的定义及CDMA网络优化的概述1.1 CDMA的专业定义CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access),它是在数字技术的分支-扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处

5、理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。 1.2 CDMA网络优化的意义网络优化工作涉及到移动通信网络的各个方面,贯穿于网络规划、工程建设及日常维护等各项工作中,因此网络优化工程师需要较全面的基础理论知识和专业技术知识,在优化过程中需对网络运行质量分析、网络性能分析、统计数据采集分析、测试数据分析及各类系统参数的检查,还要针对用户申告投诉的现象汇总分析以及各类故障处理、追踪测试等等,然后结合现有的网络结构和移动通信网络诸多不确定的因素,制定出、无线网络优化调整的方案,进行频率规划和数据检查、修改等调整措施。由于网优工作的复杂性,持续时间又长,目前仍只是作为工程项目操作,停

6、留在阶段性优化和应急性优化的进程中,还没形成规范化制度。通过本人参与的优化项目中,最深的感受是:若确保网络运行质量和性能的稳定及平稳提高,应在实现网络优化工作日常化的前提下,时时地观测网络运行状态和随业务发展的动态变化,根据不同情况进行处理,不断调整参数并兼顾其它指标,作到调整-观测-调整,使网络始终保持一种动态平衡,运行在最佳状态,应提倡网络优化规范化,数据分析系统化,调整测试条理化,实现网络优化与各项工作共同形成对于网络质量的闭环管理。第2章、CDMA有关的技术标准、特点以及所具有的优势2.1 CDMA网络性能指标(1)掉话率:成功起呼后掉话的次数除以所有起呼成功的个数; (2)呼叫成功率

7、:成功的呼叫次数除以总的呼叫尝试次数; (3)空间(地理)平均误帧率():覆盖区内所有子块的平均值;(4)移动台平均发射功率:所有子块移动台发射功率的平均值; (5)移动台平均接收功率:所有子块移动台接收功率的平均值; (6)移动台软切换状态:移动台各种软切换状态子块占所有测试子块的百分2.2 CDMA的标准以及技术特点2.2.1 CDMA的技术标准CDMA技术的标准化经历了几个阶段。IS-95是cdmaONE系列标准中最先发布的标准,真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A,这一标准支持8K编码话音服务。其后又分别出版了13K话音编码器的TSB74标准,支持1.9GHz的CD

8、MA PCS系统的STD-008标准,其中13K编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长,1998年2月,美国高通公司宣布将IS-95B标准用于CDMA基础平台上。IS-95B可提供CDMA系统性能,并增加用户移动通信设备的数据流量,提供对64kbps数据业务的支持。其后,cdma2000成为窄带CDMA系统向第三代系统过渡的标准。cdma2000在标准研究的前期,提出了1X和3X的发展策略,但随后的研究表明,1X和1X增强型技术代表了未来发展方向。  (1)3GPP2VCC标准  3GPP2VCC主要支持WLAN/IMSVo

9、IP到1xCS语音的双向切换和DO/IMS VoIP到1x CS语音的单向切换的语音连续性。   VCC涉及的主要标准为X.P0042和A.S0008。其中前者主要规定了高层的业务流程,后者主要规定HRPDVoIP到1xCS的语音切换的接口流程。   2005年7月,X.P0042v0.1draft版本发布;2006年3月,X.P0042分为4个部分。    X.P0042-000VCCOverview;    X.P0042-001VCCStage2;  

10、0; X.P0042-002VCCStage3;    X.P0042-003VCCSMS(2006年5月,X.P0042-003演进为X.P0048)。    目前最新版本是08年6月发布的X.P0042-A版本,仍处于V&V阶段,如图2-1所示。(图2-1)(2)3GPPVCC标准    3GPPVCC主要支持WLAN/IMSVoIP到UMTS CS语音的双向切换。3GPP VCC标准有三个阶段。    Stage1:VCC相关需求通过CR直接写入了R7TS22.

11、101;    Stage2:2006年9月的3GPPSA全会通过23.206,获得R7版本号。目前除了紧急呼叫VCC和VCC用户补充业务在R8各自对应的课题中继续完成之外,R7VCC stage2相关工作已基本完成;    Stage3:在2006年11月的3GPPCT全会通过24.206,获得R7版本号。R7VCC stage 3工作基本完成。如图2-2所示。(图2-2)2.2.2 CDMA技术持点(1)CDMA是扩频通信的一种,他具有扩频通信的以下特点: 抗干扰能力强。是扩频通信基本特点,这所有通信方式无法比拟的。 宽带传输,抗

12、衰落能力强。 于采用宽带传输,在信道中传输有用信号的功率比干扰信号的功率低得多,因此信号好像隐蔽在噪声中;即功率话密度较低,有利于信号隐蔽。 利用扩频码的相关性来获取用户的信息,抗截获的能力强。(2)在扩频CDMA通信系统中,采用了新的关键技术而具有一些新的特点: 采用了多种分集方式。除了传统的空间分集外。由于是宽带传输起到了频率分集的作用,同时基站和移动台采用了RAKE接收机技术,相当于时间分集作用。采用了话音激活技术和扇区化技术。因为CDMA系统的容量直接与所受的干扰有关,采用话音激活和扇区化技术可以减少干扰,可以使整个系统的容量增大。 采用了移动台辅助的软切换通过它可以实现无缝切换,保证

13、了通话的连续性,减少了掉话的可能性。处于切换区域的移动台通过分集接收多个基站的信号,可以减低自身的发射功率,从而减少了对周围基站的干扰,这样有利于提高反向联路的容量和覆盖范围。采用了功率控制技术,这样降低了平准发射功率。 具有软容量特性。可以在话务量高峰期通过提高误帧率来增加可以用的信道数。当相邻小区的负荷一轻一重时,负荷重的小区可以通过减少导频的发射功率,使本小区的边缘用户由于导频强度的不足而切换到相临小区,使负担分担。 兼容性好。由于CDMA的带宽很大,功率分布在广阔的频谱上,功率话密度低,对窄带模拟系统的干扰小,因此两者可以共存。即兼容性好。 CDMA的频率利用率高,不需频率规划,这也是

14、CDMA的特点之一2.3 CDMA所具有的优势(1)系统容量大 理论上,在使用相同频率资源的情况下,CDMA移动网比模拟网容量大20倍,实际使用中比模拟网大10倍,比GSM要大4-5倍。 (2)系统容量的配置灵活 在CDMA系统中,用户数的增加相当于背景噪声的增加,造成话音质量的下降。但对用户数并无限制,操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外,多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。这一特点与CDMA的机理有关。CDMA是一个自扰系统,所有移动用户都占用相同带宽和频率,打个比方,将带宽想像成一个大房子,所有的人将进入惟一的大房子。如果他们使用完全不同的语言,他们就可以清楚地听到同伴的声音

15、而只受到一些来自别人谈话的干扰。在这里,屋里的空气可以被想像成宽带的载波,而不同的语言即被当作编码,我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度,在保持高质量通话的同时,我们就可以容纳更多的用户。 (3)通话质量更佳 TDMA的信道结构最多只能支持4Kb的语音编码器,它不能支持8Kb以上的语音编码器。而CDMA的结构可以支持13kb的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变,这样即使在背景噪声较大的情况下,得到较好的通话质量。另外,TDMA采

16、用一种硬移交的方式,用户可以明显地感觉到通话的间断,在用户密集、基站密集的城市中,这种间断就尤为明显,因为在这样的地区每分钟会发生2至4次移交的情形。而CDMA系统“掉话”的现象明显减少,CDMA系统采用软切换技术,“先连接再断开”,这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。 (4)频率规划简单 用户按不同的序列码区分,所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用,网络规划灵活,扩展简单。虽然CDMA系统频率规划简单,但CDMA系统存在着PN短码的规划,并且PN短码的规划相较频率规划并不一定更简单总体来说CDMA的规划并不简单。相反,较之GSM系统要更为复杂。(5)建网成本低 CDMA系统有着容量大、

17、工作频点较GSM低,因此,在CDMA规划中,CDMA的站间距一般较GSM稀疏,因此可以更好的节约建网成本。(6)网络绿色环保技术体制平均发射功率最大发射功率。GSM 125毫瓦 2瓦。CDMA 2毫瓦 200毫瓦。从以上数据可以看到CDMA手机是GSM手机平均发射功率的2/125,CDMA手机更加绿色环保。 2.4 CDMA原理CDMA蜂窝移动通信系统式在频分多址(FDMA)模拟蜂窝网和时分多址(TDMA)数字蜂窝网的基础上发展起来的。这三类通信系统有继承性因数,因而有很多共同点,但三者又各有独特之处。从技术角度来看,CDMA蜂窝通信系统的技术最先进,也最复杂。可以说在一定范围内,它反映了现代

18、通信的技术水平。 CDMA通信,是利用互相正交(或尽可能正交)的不同编码分配给不同用户调制信号,实现多用户同时使用同一频率不同或时隙不同来区分的,而是用各不相同的编码序列来区分。如果从频域和时域来观察,多个CDMA信号是相互重叠的,或者说它们均占有相同的频段和时间,接收机相关器可以在多个CDMA信号中选择出其中使用预定码型的信号。由于易用相互正交(或尽可能正交)的编码区调制信号,会将原信号的信号频谱带宽扩展,因此又称这种方式的通信为扩展频谱通信。扩展频谱通信是将传送的信息数据雍和宫伪随机编码(扩频序列,spreading sequence)调制,实现频谱扩展后在传输,接收端则采用同样的编码进行

19、解调及相关处理,恢复原始信息数据。因此CDMA通信就有伪随机编码调制和信号相关处理这两大特点。正是这两大特点,使CDMA通信具有许多优点:抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、能在低功率下工作、保密性强等。 在CDMA移动通信系统中,用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。为了实现双工通信,正向传输和反向传输除了传输业务信息外,还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息,还需要设置不同的信道。如图2-3,所示为CDMA系统的工作示意图。(图2-3)第3章、CDMA网络优化的主要内容3.1 优化准备工作3.1.1引言对于CDMA移动通信系统,网络优化更为重要,因为CDMA移动通信系统是干扰受限的通

20、信系统。系统的容量是软容量,网络优化不仅能改善网络的性能和服务质量,还能增加系统的容量。加强网络优化,提高网络的运行效率,实现服务水平、服务质量、经营效率以及竞争能力的提高,已成为发展的必然。3.1.2 优化准备工作(1)监视基站硬件的状态:基站的安装;基站的联调;基站准备就绪。(2)基站基本测试:检查基站的收发路径;测试TX输出功率的调整范围;测试基站接收端的背景噪声;测试天线的下倾角和方向;选定基站的基本参数。(3)采集基站信息:选定基站现场测试方案;制作邻小区的列表;检查基站的运营状态并测试输出功率。(4)各CLUSTER 的规划:一般将一个系统分成多个CLUSTER(基本业务区域),一

21、般选择两层结构的2030个蜂窝为一个CLUSTER,CLUSTER的选择受地理位置(如水域、山脉)、相关MSC/BSC和客户喜好的影响。先优化内层,再优化外层。 (5)选定路测的线路:CLUSTER的测试线路(用于优化CLUSTER及测试CLUSTER的扩展覆盖,应完全在被测的CLUSTER预测覆盖区域内);系统级测试线路(要经过每一个CLUSTER,用于性能测试)。所有路测线路应使用覆盖预测图和地形地貌来定义。包括主要的公路和主要的街道,如果时间允许还包括一些稍小街道。(6)频谱检测:在RF优化开始前应清楚所使用的频谱,RF组应进行频谱监测,以保证临界区域确实没有干扰。上行链路频谱和下行链路

22、频谱都应进行检查,方法是:关闭CDMA系统;监视前向链路的频带;监视反向链路的频带;在进行CLUSTER测试前找出干扰源并将其消除。(7)核实数据库中的参数:包括功率衰减、PN偏置、邻集列表、切换门限参数和激活集/邻集/剩余集的搜索窗口。保证在优化期间剩余集窗口设为79,并在优化以后设为0。3.2 现场测试根据实际的地理环境最后确定测试路线。CLUSTER的无负载测试:主要包括三项:检查各部分是否正常工作;CLUSTER无负载覆盖测试;移动台起呼测试。第一项主要测试各部分是否能正常工作。MSC/BSC能正常工作的标准是:MSC/BSC已完成联调;远端拨号可以进入OMC/OMP;OCNS(正交信

23、道噪声仿真器)等必须工作正常。各蜂窝能正常工作的标准是:基站已完成功率校准并进行了全面的联调。蜂窝中天线能正常工作的标准是:RF天线、GPS和电缆已正确安装;天线模型、高度、方位角、下倾角与RF设计预测的相同。RF部分能正常工作的标准是:天线配置(包括方向、倾角)基于RF工程设计工具;邻集列表的产生也是根据设计工具和工程调整;完成了PN偏置的分配;没有频谱干扰;测试设备已配备和校准;测试车辆已配备和安排。第二项测试的主要目的是检查覆盖盲区、多导频覆盖区域、邻集列表问题和切换区域。因此它将测量前向信道的导频和前反向链路的FER。通过监测FER来衡量通话质量。要进行的工作有盲区优化和盲区图制作;检

24、查现场状态(包括FER和切换状态);测试无线环境状态(包括RSSI/MS TX/FER、切换测试和链路平衡测试)。第三项测试主要是基本呼叫处理测试,包括移动台起呼的处理状态和各切换类型的现场测试。3.3 CLUSTER级的调整和优化(1)天线调整:选定天线的调整值,调整天线。(2)参数调整:分析参数,调整参数。(3)盲区优化工作:基站输出功率的确认和调整,进行天线的调整和在盲区的优化,进行各要素的优化(RSSI、MS TX、Ec/Io、FER等)。(4)最终各CLUSTER 的优化工作:各CLUSTER的测试(RSSI、MS TX、Ec/Io、FER、TX-ADJUST等),进行各切换类型的现

25、场测试和优化和链路平衡测试。3.4 系统级优化(有负载)系统级优化是对整个系统进行全面的优化,并为系统性能测试作准备。将所有的CLUSTER组合成完整的系统。起呼失败率、掉话率和FER是系统级优化的主要参数。系统级优化的主要目标是使整个系统的性能达到最优,而不是使某个区域达到最优,因为对一个区域优化所做的任何改动都有可能影响其它区域的性能。所有优化步骤与CLUSTER级优化的步骤相同。主要集中在有问题的区域并解决问题,当改动参数时要测试周围的区域以保证对其没有很大的影响。3.5 系统级性能测试系统级性能测试是在CDMA网络正常工作及有负载的条件下重点收集整个网络的性能统计。所有的优化应在性能测

26、试前完成;OCNS、测试车辆和所有的RF测试设备等都应正常工作;应从OMC/MSC/BSC中检查所有的基站以保证每个蜂窝能持续地正常工作;选择系统级的测试路线以保证能反映整个系统的性能,此测试路线应包括主要的公路和街道。测试的指标主要有掉话率、起呼失败率、接打失败率和FER。测试方法及定义(1)建立测试所有的测试都是使用装有符合或超过IS-95A/TIA-98移动台标准的移动台的测试车辆进行的,所有的测试都使用8K的EVRC声码器,在收集空中接口信息的同时,使用GPS来收集位置信息。(2)测试区域所有的测试都是在网络规划的覆盖区内进行的,在服务区内选择的测试路线代表了城区的典型覆盖。为了分析数

27、据,测试路线被分成各种不同的100mX100m的地理块,在数据采集的过程中测试车的行进速度依照普通用户的速度。室外测试路线应包括:市中心密集区、市区、郊区、乡镇、高速公路、重点公路铁路、主要观光区等;室内测试点应包括:宾馆饭店、大型百货商店、地铁、地下商店、公寓小区等。对于室内的测试,测试方法略有改变。(3)各种性能指标的测试方法3.5.1硬件配置测试所需要的设备包括:测试移动台、频谱分析仪、扫频仪、笔记本电脑、GPS接收机。还需要有足够的电缆、双端口适配器(Dual Port Adapters)、直流/交流转换器、低噪声放大器、 滤波器、电源及其他配件3.5.2无线覆盖测试 分别对前向和反向

28、覆盖进行测试。通过测试得到覆盖区域内各个地理位置上主导频的Ec/Io和手机的发射功率。用主导频的Ec/Io作为定义系统前向覆盖范围的尺度。用手机的发射功率来衡量反向覆盖范围。通过标准是90%的预期覆盖区域内主导频的强度Ec/Io-12dB,Tx_power20dBm。测试方法是将一套带有GPS、PN Scanner和手机的路测设备安装到测试车中。另外还需要一台便携电脑,并安装采集软件。将手机设置成可变速率的Markov(若不支持Markov呼叫,可拨打测试电话)长话呼叫,长话的设置为呼叫建立时间10秒,呼叫保持时间为最大值,呼叫间隔时间5秒。同时将PN Scanner和GPS打开,我们使用手机

29、来测试发射功率,即Tx_power,使用PN Scanner来测主导频的Ec/Io。测试车按照指定的路线行驶。将Tx_power和Ec/Io与GPS对应的位置信息记录到日志中。当测试车走遍所有的测试路线之后,处理日志中的数据。处理结果是确认是否满足通过标准,并输出Ec/Io分布图、Tx_power分布图。3.5.3误帧率 这项测试的目的是检验在覆盖区域和测试路线上、前向链路和反向链路的平均FER是否达到要求。测试方法是将一套带有GPS和手机的路测设备安装到测试车中。另外还需要一台便携电脑,并安装采集软件。数据应按如下的方法收集及处理:将手机设置成全速率的Markov长话呼叫(如果CDMA 网络

30、中的基站不支持Markov 呼叫,就使用有人值守的固定电话,当有呼叫进来时, 该电话被拿起并贴近电视机的喇叭,将电视调到一个一直在讲话的频道,这样产生的将主要是全速率的语音帧),同时打开GPS,使用手机来得到前向误帧率。长话的设置为呼叫建立时间10秒,呼叫保持时间为最大值,呼叫间隔时间5秒。如果发生了掉话,它会自动重拨;在呼叫的过程中,前向及反向的全速率帧将以每100帧为一时间块的形式被采集,将每一时间块里的平均数据放到100mX100m的地理块内,这样就可得到一个FER值。测试车按照指定的路线行驶。将前向误帧率与GPS采集到的位置信息记录到日志中。当测试车走遍所有的测试路线之后,处理日志中的

31、数据。反向误帧率是通过基站的DM得到的。前向突发误帧率被用来测量前向业务信道的误帧分布情况, 连续的一个或多个误帧定义为一个突发。 当它与FER 测试相结合起来时,它能对前向业务信道的话音质量提供额外的信息。通常来讲,对于一给定的FER值, 如果误帧是均匀分布的(较少的突发),对于用户来说意味着更好的话音质量。 从数学上讲, 这个测试可看作是对平均FER变化的限制, 太多的长突发意味着高可变性。在作突发误帧率的测试时使用前向FER测试相同的数据,后处理软件首先将数据按每100帧分成时间块, 然后在每一时间块内统计突发的个数及长度。对突发及FER的分析都是按时间为基准, 同时把它们放到相应的地理

32、位置。 唯一的不同在于那些从一个100帧抽样开始而在下一个100帧抽样结束的误帧是被放在结束帧对应的位置上。后处理软件一般不计算在掉话之前的6秒以内的突发,软件也应剔除那些有最高FER值的一部分地理块,然后计算短突发(小于5个误帧的突发)的个数,以及长突发(有连续4个以上误帧的突发)的个数,最后计算短突发对所有突发的比率, 以及相应的长突发的比率。通过标准是在前向和反向链路上,至少90%的预期覆盖区域内的测试路线上的平均误帧率FER3%。结果处理是确认是否满足通过标准,输出测试结果:前向FER与位置图、反向FER与位置图。3.5.4起呼测试 这项指标是测试整个系统的呼叫失败率。沿着指定的测试路

33、线至少发起500次呼叫,然后统计失败的次数。一个有效呼叫尝试定义为通过拨打非忙的电话号码进行的起呼尝试,一个成功起呼定义为已经到达语音信道状态的呼叫。只有在覆盖区内采集的数据才会被分析。通过标准是允许的最大的接入失败率为5%。测试方法是将一套带有GPS和手机的路测设备安装到测试车中。另外还需要一台便携电脑,并安装采集软件。位置信息通过GPS 接收机获得,通过前台采集软件里的呼叫监控器来发起呼叫以及计算起呼的次数。将手机设置成可变速率的Markov短话呼叫(若基站不支持Markov呼叫,可以拨叫特服电话),同时打开GPS,统计呼叫过程中总的试呼次数、接入失败的次数。短话的设置为呼叫建立时间10秒

34、,呼叫保持时间10秒,呼叫间隔时间5秒。测试车按照指定的路线行驶。将试呼次数、接入失败的次数和空中接口的信息都记录到日志中。当测试车走遍所有的测试路线之后,再处理日志中的数据。处理结果就是确认是否满足通过标准,并输出接入:失败率=接入失败的次数/总的试呼次数。3.5.5 掉话测试 掉话率是指发生掉话的呼叫数与成功发起呼叫总数的比值。一个成功的起呼定义为已经到达语音信道状态的呼叫,只有在覆盖区内采集的数据才会被用作分析。发生掉话的呼叫是指非移动台的原因、系统意外地失去了与移动台的射频连接,这会迫使移动台重新发起呼叫。在90%的射频覆盖区域内测试整个网络的掉话率。通过标准是网络的掉话率2%。测试方

35、法是将一套带有GPS和手机的路测设备安装到测试车中。另外还需要一台便携电脑,并安装采集软件。将手机设置成可变速率的Markov短话呼叫(若基站不支持Markov呼叫,可以拨叫特服电话),同时打开GPS。在测试中发起一系列的呼叫,每一个电话的通话时长不应超过系统的平均通话时长(以秒为单位)。当手机掉话时,设置手机自动重拨。统计掉话的次数。一般呼叫建立时间10秒,呼叫保持时间50秒,呼叫间隔时间5秒。测试车按照指定的路线行驶。将掉话的次数和成功发起呼叫的次数记录到日志中。当测试车走遍所有的测试路线之后,处理日志中的数据。处理结果是确认是否满足通过标准,并输出掉话率=掉话的次数/成功发起呼叫的次数。

36、3.5.6 软切换测试 软切换测试及分析采用如下方法:在测试中发起呼叫,呼叫建立的时间为10s,每一个呼叫不进行人工挂断,直到发生掉话为止。通过对测试路线的数据采集,可以分析统计出测试路线的软切换状态。在上述测试的同时,还要进行下面的辅助测量,使用这些信息可以帮助诊断系统的问题。3.6 CDMA系统的参数对网络进行优化时需要调整网络的参数,CDMA系统的参数一般分为三类,(1)第一类是需要经常调整的参数,可用于任何问题的调整,它包括:邻集列表如果邻集列表不完整,由于不能获得来自合并强导频信号而带来的软切换增益,将导致掉话并降低系统的性能。初始的邻集列表是根据预测软件的覆盖图来完成的,需要通过路

37、测数据来优化。下行链路发射功率如果有多个弱导频存在的区域(WPA),调低干扰扇区的导频发射功率,直到此导频不再出现在有限覆盖区域的主导服务区内。对这些干扰扇区,以24dB的步长降低发射功率。天线配置(下倾角、方向角、天线高度和天线类型)可以通过调整天线的下倾角或天线的重定位来解决不能通过简单地改变下行链路发射功率解决的问题。基本思想就是通过改善覆盖或降低干扰来产生一个主导导频,实现的方式是将能量集中在所要求的区域或将功率泄露控制在所要求的区域外。(2)第二类是不经常进行调整的参数,可能会在系统级影响容量和性能,只在一直存在问题的区域使用。必须谨慎地进行调整,它包括:软切换门限在需要优化切换性能

38、的区域改变T-ADD、T-DROP、T-TDROP和T-COMP。这些移动台的参数只取自于主服务扇区,而不是其它服务扇区。增加T-ADD和T-DROP的值可以降低切换率,选择T-TDROP定时器使其匹配典型的导频的阴影衰落时间。降低T-COMP的值可以使弱导频更频繁地从激活集中移出,但它也增加了总的切换次数。一般的设置为:T-ADD=-13dB,T-DROP=-15dB,T-TDROP=3,T-COMP=2.5dB。激活集和邻集搜索窗的大小(WIN-A/WIN-N)减少搜索窗的大小可以使移动台更快地检测到导频,对多导频区域、拐角效应和高桥问题有帮助。对给定扇区的激活集的搜索窗大小一般应稍大于所

39、观察到的PN偏置的最大时延扩展。使用直放站时可能需要增大搜索窗口大小。一般的扇区设置值为SRCH-WIN-A=7,SRCH-WIN-N=7/9,SRCH-WIN-R=7,在优化后应将SRCH-WIN-R设为0。(3)第三类固定参数,由实验室测试和仿真得到,基本不能进行调整的参数。它包括:前反向功率控制门限剩余集搜索窗的大小(WIN-R)前反向过载控制设置点业务信道数字增益(最小值、最大值、标称值)第4章、某市CDMA无线网络优化分析流程与方法4.1 网络优化的分析流程简介4.1.1概述在市场竞争日益激烈的今天,优质的网络是保证市场占有率的前提,是企业核心竞争力的体现。及时准确的优化工作不但可以

40、有效提高网络效益,而且能够提升企业的公众形象力,为进一步的市场扩展打下坚实的基础。CDMA系统是一个自干扰系统,某个用户相对于其他用户来说就是干扰,每个小区也会对其它小区构成干扰,尤其是同载频的邻区。同时,小区具有呼吸功能,网络负载越高,干扰越大,覆盖范围越小;反之网络负载越小,干扰越小,覆盖范围越广,网络的覆盖范围与容量都是随时变化的,每个扇区的容量是一种软容量。因此基于CDMA技术的网规网优相比基于GSM技术的网规网优要复杂的多,不是增加几个基站就可以提高系统性能。因此,功率控制在CDMA网络中显得尤为重要,也是CDMA的核心,通过功控,有效地解决“远近效应”。因此从另外一个概念来讲,CD

41、MA系统本身就是一个功率控制的系统,链路性能和系统容量取决于干扰功率的控制程度。因此,干扰分析、功率配置和切换规划等工作显得非常必要。但是由于各种因素相互制约,往往牵一发而动全身。比如软切换,它虽然能够降低用户切换过程中的掉话率,但是当某个用户在进行软切换时,同时可以与激活集中的多个基站建立业务信道,这样也就占用了多个基站的资源,即浪费了网络容量。因此在网络规划优化过程中,众多特性需要综合考虑。4.1.2 CDMA网络优化的分析流程(1)确定分析的系统及其稳定性 每个网络的配置都不相同,因此不存在通用的参数配置。在系统的实现上,对中未规范的功控和切换过程,各个设备都可以通过不同的算法实现。基站

42、位置和扇区伪随机码()的信息对分析结果的准确性很有帮助。稳定性是指当基站收发信机()处于工作中时,移动台能够得到服务、登记注册、发起呼叫和接受呼叫,软切换工作正常,软件版本没有变动,进而保证结果的有效性,同时节省财力和时间。通过用户测试单元、预测试、导频扫描和网络规划软件等方法可以确定系统的稳定性。 (2)初始化邻集列表邻集列表定义为移动台在某个小区里可能会得到服务的所有小区的导频偏置列表,这个列表在寻呼信道上发给用户。好的邻集列表可最大限度地减小空闲切换失败率,还可减少导频扫描时重新初始化的次数。邻集列表的设置原则如下: 互易性原则:如果小区在小区的邻集列表中,那么小区也在小区的邻集列表中;

43、 邻近原则:如果两个小区相邻,那么它们要在彼此的邻集列表中; 百分比重叠覆盖原则:确定一个导频门限,然后确定在该导频门限之上的小区覆盖范围,如果两个小区重叠覆盖区域比例达到这个门限,则将这两个小区相互置于彼此的邻集列表中。 初始化邻集列表可通过使用能预测路径损耗和接收功率等参数的软件工具来完成。 (3)优化邻集列表 导频扫描结果修改初始邻集列表。强大的干扰导频往往会降低系统的性能,改进方法之一是增加强导频的空间隔离(如调整天线下倾角),另一种方法是把强导频加到邻集列表中。但是,要注意邻集列表中的导频不宜太多。 (4)实测数据收集进行无线网络规划时不能考虑到所有影响传播的因素,因此网络建成后要进

44、行实测。数据收集工具包括空中接口测试仪、导频扫描仪、频谱仪、接收机等。另外,基站日志会使分析结果更准确。 (5)网络故障分析及解决 性能分析有两个主要功能:一是处理数据并产生各种性能指标统计,评估系统是否满足最低性能指标;二是检查单个失败事件并找出原因。步骤是首先处理路测数据,生成统计数据,然后找出单个事件失败的原因,调整系统参数,再进行测试分析。需要检查的相关数据有:接收信号强度、移动台发射功率、发射功率调整、激活集导频强度、邻集导频强度等。4.2 工程优化    工程优化的目的是扩大的网络覆盖区域,降低掉话率,减少起呼和被叫失败率,提供稳定的切换,减少不必要的

45、软切换,提高系统资源的使用率,扩大系统容量,满足RF测试性能要求等。工程优化的主要过程如图4-1所示:(图4-1)下面是工程优化的主要方法: 射频数据检查。主要是核实基站位置、RF设计参数、采用的天线、覆盖地图等。验证PN码设定与设计参数是否一致、验证系统的邻区关系表以及验证其它系统参数是否与设计一致。   基站群划分。定义基站群的目的是将大规模的网络划分为几个相对独立的区域,便于路测、资源的分配以及路测时间控制、网络的微观研究,当然也是配合网络实施有先后的现状。定义基站群的方法一般为:站址数量为2030个,具体情况可加以调整。规模过大,即覆盖区域过大,这样会对数据采集及数

46、据分析造成一定的不便。规模过小,则不能满足覆盖区域的相对独立性,从而影响优化的准确性;覆盖区域保持连续(一些站距远,覆盖区域相对独立的乡村站不应包含在其中),此外还要考虑行政地域的分割,如一般中等城市市区部分及邻近郊区站可划分为一个基站群。后续基站群的优化应考虑与先前优化完毕的基站群在边界上的相互影响。基站群的选择可通过电子地图、规划软件的结合来预测覆盖,为基站群的划分提供依据。 基站群的实际划分与其原则相辅相成,互为补充。路测线路选择。路测线路的确定主要考虑市区、市郊的主要道路,同时经过道路呈网格状,并包含所有基站的覆盖范围。郊区、农村的路测相对简单,主要是在结果分析的时候剔除无覆盖的区域。

47、路测。通过路测工具,如Agilent等进行空口数据的采集。    路测数据分析。通过后台处理软件,如Actix等对路测数据进行分析,明确发生问题的原因。    针对分析结果,进行参数的调整,如天线方位角、下倾角的调整,PN码的重规划,邻区列表的重配置,搜索窗大小的调整等。    调整后的结果是否满足目标,如掉话率、接通率等,满足则完成一轮优化,不满足,则重新分区路测分析,直到满足网络性能的指标。4.3 运维优化    运维优化的主要目标是保持良好的网络性能指标,单站故障排除和

48、性能的提高,减少导频污染,扩大系统容量,满足射频性能要求。运维优化的流程图如图4-2所示。 (图4-2)运维优化的前提是要做好系统数据的检查,确认参数配置与设计的一致。通过图4-2可以看出,运维优化主要有4个纬度,后台分析、客户投诉、路测以及拨打测试。后台分析    后台分析实际就是每日OMC的数据采集、相关指标的统计以及基站可能出现的告警信息。通过OMC数据统计,可以对话务量较大的基站/扇区按照如下指标排出性能最差的20(根据区域的划分,可以更多或更少)个扇区/基站:起呼失败率、掉话率、阻塞率以及误帧率。同时对于话务量不高的基站/扇区,如果连续多天的统

49、计数据表明性能很差,也需要进行跟踪并做故障分析定位。    此外,某些基站出现告警,如硬件故障提示更换硬件或者过载等,也是后台分析的一项重要内容。   客户投诉    通过收集客户投诉信息,了解出现问题的区域及可能问题,有针对性地解决。    路测    通过定期的路测,发现问题,如干扰、邻区关系的错误配置等,及时发现隐蔽问题,尽早解决。    CQT拨打测试(包括用户投诉确定地点)     通过

50、在一些用户密集区域,如车站、酒店和风景区进行拨打测试,确保重点区域的网络性能。    通过上述4步流程,综合定位出现问题的区域、原因,提出解决方案。    但实际上,在日常的运维维护中,重要的一项是新站的建立或者搬迁时的网络状态,对于这种情况,要实施连续多天的监控,直至确保网络运行正常。    此外,在运营维护中,对存在问题的查找或者故障定位的主要手段如下。    外部干扰的测试和查找    外部干扰一般反映为反向接收噪声电平升高、前/反向误帧率

51、上升、掉话率升高、起呼成功率降低、话音品质变差,手机发射功率加大、系统的容量降低等方面。通过频谱扫描,确定干扰源,通过技术或者政策等办法及时解决。    局部地区和单站的故障检测    系统告警的检查、系统统计数据的跟踪和分析、RF参数的检查、天线安装的检查、基站功率的校验、基站硬件设备的交叉测试等内容。邻小区关系的优化分析和调整邻小区的常见问题如下:切换关系的遗漏、越区覆盖(天线高度、方向角、下倾角)、基站扇区接反、基站工作不正常、复杂地形、地貌造成信号反射和绕射,因此主要从地理位置的初始设计、路测数据的分析以及统计数据的分析来调整

52、邻区关系。 系统日志文件的分析利用系统日志信息,快速定位问题,免去路测等复杂工作4.4 优化过程中常见问题及其相应的优化建议  4.4.1由基站引起的信号覆盖问题一般由基站引起的问题可以归结为以下四个方面:(1)因传输问题引起的故障;(2)因基站软件问题引起的故障;(3)因基站硬件引起的故障;(4)因各种干扰引起的故障。解决方案:(1)传输问题引起的故障大都为传输不稳定有误码,滑码而引起。当传输误码积累到一定时,BSC无法对基站进行控制,数据装载,此时可在本地模式下通过OMT对IDB数据从新装载,复位后或重启可恢复正常;(2)软件问题引起的故障一般是检查各项参数的设置,并更改错误的参

53、数;(3)硬件问题引起故障采用OMT软件进行故障定位,根据OMT建议替换单元进行操作;(4)干扰问题引起的故障可采取选取合理的频点以消除干扰。4.4.2 由无强信号覆盖所引起问题在优化过程中发现这类问题一般是由天线信号受建筑或是地形的阻挡、小区的边缘区域信号较弱等原因引起。解决方案:调整附近基站天线的方向角和倾角;调整天线的高度;对于小区边缘的覆盖问题,如果是某些重要的地方,那么就要根据实际情况考虑加站了。4.4.3 由导频污染所引起的问题导频污染问题在优化过程中是比较常见的,导频重叠、频繁的切换会影响数据传输过程中的吞吐率。解决方案:根据路测中反映的情况对附近基站的天线作调整。有必要也要更改

54、邻居表上的一些参数,删除一些多余的邻居。4.4.4信号覆盖不连续的问题在路测中的数据测试中往往会发现有些基站下上不了数据,有些区域数据测试老是断线,原因就是有些基站的协议版本为IS95B而非IS2000。解决方案:通知基站工程师更改数据。4.4.5直放站的干扰问题作为组网的网元,直放站可以经济、迅速、有效的填补盲区,改善网络质量,带来可观经济效益,因此在网络中得到广泛的应用。CDMA直放站同其他系统直放站一样,主要用途是射频信号双向放大。运营商有时为了节约成本,而大规模使用直放站,对整个网络带来一些负面影响。影响从表现形式上多种多样:如直放站对施主基站的干扰;直放站覆盖区内手机切换频繁,掉话率

55、高;直放站覆盖范围内手机发射功率高等. 直放站中出现的问题除有的直放站本身性能指标有问题外,还与网络参数设计、直放站选择使用不当等因素有关。解决方案:除了调整网络参数、确认直放站布局的合理性外,具体的调整方法有很多,但要遵守这一原则,就是在直放站的调整的过程中(特别是在城区)得尽量降低直放站的增益,保证前反方向的链路平衡。4.4.6 数据传输速率差的问题在路测中往往我们会发现有些地方数据传输速率很低,分析其原因主要由直放站的干扰(在问题中已经例举了此类的问题)、附近基站之间导频干扰切换频繁、无主导频、话务量高以及Packet Pipe Limit引起的数据吞吐率低。解决方案:排除干扰,察看附近

56、基站天线设计合理性,调整Packet Pipe的宽度。4.4.7其他问题及解决方案以上几点只是我们在平时优化过程中遇到的比较典型的事例,除了这些问题外,在优化过程中还有处理在两个地区的交界处的漫游现象,在高度公路、农村、山区基站的布置,在城区高楼密集处信号阻挡的解决方案。(1)农村广覆盖:随着农村经济的发展,农村移动用户发展潜力巨大,如何在初期以最低成本建站,吸收这部分用户?解决方案:农村地域广阔、人口居住分散、单位面积话务量较低,可选择简易配置方式进行广覆盖。外置天线采用两个全向天线,达到宏蜂窝覆盖效果,覆盖距离可达8公里左右。对于覆盖半径大于8公里的地区,可以采用完全配置方式实现,覆盖半径

57、可达35公里。(2)高速公路覆盖:一些省级公路,市级公路和省间高速公路,在当初规划时考虑到话务量过小而没有建站,随着经济的发展和手机用户的日益增长,话务量逐渐提高,此外还有一些新建高速公路话务量需求高,这些矛盾急需以低成本方式解决覆盖问题。解决方案:采用简易配置方式。外置天线采用两个半功率角为90度的定向天线,分别向公路的两个方向发射,覆盖距离可达14公里。公路盲区段的长度一般在14公里以下,采用微基站的简易配置方式,可实现低成本解决省级公路、高速公路及城间公路的盲区覆盖问题。对于部分覆盖盲区大于14公里的地方,可通过加站或采用完全配置方式解决覆盖矛盾。(3)室内覆盖:市区中盲区主要集中在室内

58、覆盖。在一些大商场、居民住宅区、厂矿企业、写字楼和隧道、车库和地下通道等宏蜂窝覆盖不到的地方,根据需要安装室内或室外微蜂窝来满足覆盖要求。解决方案:采用微小区配置方案,可满足一般室内覆盖需求。具体的案例分析可以参考下面的一章节内容。 第5章、典型网络优化案例分析5.1 引言 随着我国移动通信的高速发展,移动通信网络的系统性能和服务质量越来越重要。在CDMA无线网络运营中,由于实际环境的不断变化,以及语音,数据业务和用户的迅速增长,会造成网络局部覆盖变差,网络性能下降。下面就结合具体的几个案例进行系统分析。5.2 掉话分析5.2.1掉话的基本概念及掉话机制 在CDMA 系统中要求通话时在MS 和基站之间保持良好的反向链路连接。如果这个链路由于任何原因被中断了,MS 就失去了精确的功率控制。对于CDMA这个自干扰系统来说,功率控制是决定系统容量和性能的关键,所以如果MS 失去了基站的控制,就会根据接收到基站的功率来调整自己发射的功率,这样可能造成 MS 以自己最大的功率发射,对整个系统造成很大的干扰,所以诸如功率控制和切换等重要的过程都需要良好的闭环通道 MS 掉话机

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