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文檔簡介

1、畢業設計設計題目:某市CDMA無線網絡優化 入學年月:2008.9專 業:移動通信技術 班 級:移動081 學 號:xxxxxxx 姓 名: xxx指導老師:xxx 完成日期: 2011.5論文摘要隨著中國加入WTO 后運營商之間競爭的加劇,CDMA網絡不斷擴大,網絡的質量已經成了決定移動通信運營商命運的根本要素。網絡優化正成為移動通信運營商未來的工作重點。現在,運營商們關心的是,如何在現有網絡基礎上,通過優化與完善,從而最大限度地挖掘網絡潛力。 網絡優化的目標是提高或保持網絡質量,而網絡質量是各種因素相互作用的結果,隨著優化工作的深入開展和優化技術的提高,優化已經從當前的網絡滲透到包括市場預

2、測、網絡規劃、工程實施直至投入運營的整個循環過程的每個環節。 本論文在深入研究CDMA系統原理的基礎上,結合岳陽市電信CDMA無線網絡,對某市區CDMA 網絡目前反映突出的網絡問題進行分析與排查,提出并實施了切合工程實際的無線網絡優化方案,大幅度提升網絡質量,并以此為基礎進一步研究了用戶話務行為,用戶增長趨勢,對下一期工程建設和網絡擴容提出了指導性建議,完成了下一期網絡規劃設計的初步方案,預設方案已應用在新的工程設計建設中。通過這篇論文,我們可以大體上了解CDMA網絡優化的主要內容和方法,為以后的工作打下基礎。關鍵詞:網絡優化;碼分多址;天饋線;軟切換;覆蓋優化目 錄1、CDMA的定義及CDM

3、A網絡優化的概述41.1 CDMA的專業定義41.2 CDMA網絡優化的意義42、CDMA有關的技術標準、特點以及所具有的優勢52.1 CDMA網絡性能指標52.2 CDMA的標準以及技術特點52.3 CDMA所具有的優勢82.4 CDMA原理93、CDMA網絡優化的主要內容113.1 優化準備工作113.2 現場測試123.3 CLUSTER級的調整和優化123.4 系統級優化(有負載)133.5 系統級性能測試133.6 CDMA系統的參數164、某市CDMA無線網絡優化分析流程與方法184.1 網絡優化的分析流程簡介184.2 工程優化204.3 運維優化214.4優化過程中常見問題及其

4、相應的優化建議235、典型網絡優化案例分析265.1 引言265.2 掉話分析265.3 其他案例分析296、結語語347、參考文獻35第1章、CDMA的定義及CDMA網絡優化的概述1.1 CDMA的專業定義CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access),它是在數字技術的分支-擴頻通信技術上發展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術。CDMA技術的原理是基于擴頻技術,即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數據,用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制,使原數據信號的帶寬被擴展,再經載波調制并發送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼,與接收的帶寬信號作相關處

5、理,把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴,以實現信息通信。 1.2 CDMA網絡優化的意義網絡優化工作涉及到移動通信網絡的各個方面,貫穿于網絡規劃、工程建設及日常維護等各項工作中,因此網絡優化工程師需要較全面的基礎理論知識和專業技術知識,在優化過程中需對網絡運行質量分析、網絡性能分析、統計數據采集分析、測試數據分析及各類系統參數的檢查,還要針對用戶申告投訴的現象匯總分析以及各類故障處理、追蹤測試等等,然后結合現有的網絡結構和移動通信網絡諸多不確定的因素,制定出、無線網絡優化調整的方案,進行頻率規劃和數據檢查、修改等調整措施。由于網優工作的復雜性,持續時間又長,目前仍只是作為工程項目操作,停

6、留在階段性優化和應急性優化的進程中,還沒形成規范化制度。通過本人參與的優化項目中,最深的感受是:若確保網絡運行質量和性能的穩定及平穩提高,應在實現網絡優化工作日常化的前提下,時時地觀測網絡運行狀態和隨業務發展的動態變化,根據不同情況進行處理,不斷調整參數并兼顧其它指標,作到調整-觀測-調整,使網絡始終保持一種動態平衡,運行在最佳狀態,應提倡網絡優化規范化,數據分析系統化,調整測試條理化,實現網絡優化與各項工作共同形成對于網絡質量的閉環管理。第2章、CDMA有關的技術標準、特點以及所具有的優勢2.1 CDMA網絡性能指標(1)掉話率:成功起呼后掉話的次數除以所有起呼成功的個數; (2)呼叫成功率

7、:成功的呼叫次數除以總的呼叫嘗試次數; (3)空間(地理)平均誤幀率():覆蓋區內所有子塊的平均值;(4)移動臺平均發射功率:所有子塊移動臺發射功率的平均值; (5)移動臺平均接收功率:所有子塊移動臺接收功率的平均值; (6)移動臺軟切換狀態:移動臺各種軟切換狀態子塊占所有測試子塊的百分2.2 CDMA的標準以及技術特點2.2.1 CDMA的技術標準CDMA技術的標準化經歷了幾個階段。IS-95是cdmaONE系列標準中最先發布的標準,真正在全球得到廣泛應用的第一個CDMA標準是IS-95A,這一標準支持8K編碼話音服務。其后又分別出版了13K話音編碼器的TSB74標準,支持1.9GHz的CD

8、MA PCS系統的STD-008標準,其中13K編碼話音服務質量已非常接近有線電話的話音質量。隨著移動通信對數據業務需求的增長,1998年2月,美國高通公司宣布將IS-95B標準用于CDMA基礎平臺上。IS-95B可提供CDMA系統性能,并增加用戶移動通信設備的數據流量,提供對64kbps數據業務的支持。其后,cdma2000成為窄帶CDMA系統向第三代系統過渡的標準。cdma2000在標準研究的前期,提出了1X和3X的發展策略,但隨后的研究表明,1X和1X增強型技術代表了未來發展方向。  (1)3GPP2VCC標準  3GPP2VCC主要支持WLAN/IMSVo

9、IP到1xCS語音的雙向切換和DO/IMS VoIP到1x CS語音的單向切換的語音連續性。   VCC涉及的主要標準為X.P0042和A.S0008。其中前者主要規定了高層的業務流程,后者主要規定HRPDVoIP到1xCS的語音切換的接口流程。   2005年7月,X.P0042v0.1draft版本發布;2006年3月,X.P0042分為4個部分。    X.P0042-000VCCOverview;    X.P0042-001VCCStage2;  

10、0; X.P0042-002VCCStage3;    X.P0042-003VCCSMS(2006年5月,X.P0042-003演進為X.P0048)。    目前最新版本是08年6月發布的X.P0042-A版本,仍處于V&V階段,如圖2-1所示。(圖2-1)(2)3GPPVCC標準    3GPPVCC主要支持WLAN/IMSVoIP到UMTS CS語音的雙向切換。3GPP VCC標準有三個階段。    Stage1:VCC相關需求通過CR直接寫入了R7TS22.

11、101;    Stage2:2006年9月的3GPPSA全會通過23.206,獲得R7版本號。目前除了緊急呼叫VCC和VCC用戶補充業務在R8各自對應的課題中繼續完成之外,R7VCC stage2相關工作已基本完成;    Stage3:在2006年11月的3GPPCT全會通過24.206,獲得R7版本號。R7VCC stage 3工作基本完成。如圖2-2所示。(圖2-2)2.2.2 CDMA技術持點(1)CDMA是擴頻通信的一種,他具有擴頻通信的以下特點: 抗干擾能力強。是擴頻通信基本特點,這所有通信方式無法比擬的。 寬帶傳輸,抗

12、衰落能力強。 于采用寬帶傳輸,在信道中傳輸有用信號的功率比干擾信號的功率低得多,因此信號好像隱蔽在噪聲中;即功率話密度較低,有利于信號隱蔽。 利用擴頻碼的相關性來獲取用戶的信息,抗截獲的能力強。(2)在擴頻CDMA通信系統中,采用了新的關鍵技術而具有一些新的特點: 采用了多種分集方式。除了傳統的空間分集外。由于是寬帶傳輸起到了頻率分集的作用,同時基站和移動臺采用了RAKE接收機技術,相當于時間分集作用。采用了話音激活技術和扇區化技術。因為CDMA系統的容量直接與所受的干擾有關,采用話音激活和扇區化技術可以減少干擾,可以使整個系統的容量增大。 采用了移動臺輔助的軟切換通過它可以實現無縫切換,保證

13、了通話的連續性,減少了掉話的可能性。處于切換區域的移動臺通過分集接收多個基站的信號,可以減低自身的發射功率,從而減少了對周圍基站的干擾,這樣有利于提高反向聯路的容量和覆蓋范圍。采用了功率控制技術,這樣降低了平準發射功率。 具有軟容量特性。可以在話務量高峰期通過提高誤幀率來增加可以用的信道數。當相鄰小區的負荷一輕一重時,負荷重的小區可以通過減少導頻的發射功率,使本小區的邊緣用戶由于導頻強度的不足而切換到相臨小區,使負擔分擔。 兼容性好。由于CDMA的帶寬很大,功率分布在廣闊的頻譜上,功率話密度低,對窄帶模擬系統的干擾小,因此兩者可以共存。即兼容性好。 CDMA的頻率利用率高,不需頻率規劃,這也是

14、CDMA的特點之一2.3 CDMA所具有的優勢(1)系統容量大 理論上,在使用相同頻率資源的情況下,CDMA移動網比模擬網容量大20倍,實際使用中比模擬網大10倍,比GSM要大4-5倍。 (2)系統容量的配置靈活 在CDMA系統中,用戶數的增加相當于背景噪聲的增加,造成話音質量的下降。但對用戶數并無限制,操作者可在容量和話音質量之間折衷考慮。另外,多小區之間可根據話務量和干擾情況自動均衡。這一特點與CDMA的機理有關。CDMA是一個自擾系統,所有移動用戶都占用相同帶寬和頻率,打個比方,將帶寬想像成一個大房子,所有的人將進入惟一的大房子。如果他們使用完全不同的語言,他們就可以清楚地聽到同伴的聲音

15、而只受到一些來自別人談話的干擾。在這里,屋里的空氣可以被想像成寬帶的載波,而不同的語言即被當作編碼,我們可以不斷地增加用戶直到整個背景噪音限制住了我們。如果能控制住用戶的信號強度,在保持高質量通話的同時,我們就可以容納更多的用戶。 (3)通話質量更佳 TDMA的信道結構最多只能支持4Kb的語音編碼器,它不能支持8Kb以上的語音編碼器。而CDMA的結構可以支持13kb的語音編碼器。因此可以提供更好的通話質量。CDMA系統的聲碼器可以動態地調整數據傳輸速率,并根據適當的門限值選擇不同的電平級發射。同時門限值根據背景噪聲的改變而變,這樣即使在背景噪聲較大的情況下,得到較好的通話質量。另外,TDMA采

16、用一種硬移交的方式,用戶可以明顯地感覺到通話的間斷,在用戶密集、基站密集的城市中,這種間斷就尤為明顯,因為在這樣的地區每分鐘會發生2至4次移交的情形。而CDMA系統“掉話”的現象明顯減少,CDMA系統采用軟切換技術,“先連接再斷開”,這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點。 (4)頻率規劃簡單 用戶按不同的序列碼區分,所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區內使用,網絡規劃靈活,擴展簡單。雖然CDMA系統頻率規劃簡單,但CDMA系統存在著PN短碼的規劃,并且PN短碼的規劃相較頻率規劃并不一定更簡單總體來說CDMA的規劃并不簡單。相反,較之GSM系統要更為復雜。(5)建網成本低 CDMA系統有著容量大、

17、工作頻點較GSM低,因此,在CDMA規劃中,CDMA的站間距一般較GSM稀疏,因此可以更好的節約建網成本。(6)網絡綠色環保技術體制平均發射功率最大發射功率。GSM 125毫瓦 2瓦。CDMA 2毫瓦 200毫瓦。從以上數據可以看到CDMA手機是GSM手機平均發射功率的2/125,CDMA手機更加綠色環保。 2.4 CDMA原理CDMA蜂窩移動通信系統式在頻分多址(FDMA)模擬蜂窩網和時分多址(TDMA)數字蜂窩網的基礎上發展起來的。這三類通信系統有繼承性因數,因而有很多共同點,但三者又各有獨特之處。從技術角度來看,CDMA蜂窩通信系統的技術最先進,也最復雜。可以說在一定范圍內,它反映了現代

18、通信的技術水平。 CDMA通信,是利用互相正交(或盡可能正交)的不同編碼分配給不同用戶調制信號,實現多用戶同時使用同一頻率不同或時隙不同來區分的,而是用各不相同的編碼序列來區分。如果從頻域和時域來觀察,多個CDMA信號是相互重疊的,或者說它們均占有相同的頻段和時間,接收機相關器可以在多個CDMA信號中選擇出其中使用預定碼型的信號。由于易用相互正交(或盡可能正交)的編碼區調制信號,會將原信號的信號頻譜帶寬擴展,因此又稱這種方式的通信為擴展頻譜通信。擴展頻譜通信是將傳送的信息數據雍和宮偽隨機編碼(擴頻序列,spreading sequence)調制,實現頻譜擴展后在傳輸,接收端則采用同樣的編碼進行

19、解調及相關處理,恢復原始信息數據。因此CDMA通信就有偽隨機編碼調制和信號相關處理這兩大特點。正是這兩大特點,使CDMA通信具有許多優點:抗干擾、抗噪音、抗多徑衰落、能在低功率下工作、保密性強等。 在CDMA移動通信系統中,用戶之間的信息傳輸也是由基站進行轉發和控制的。為了實現雙工通信,正向傳輸和反向傳輸除了傳輸業務信息外,還必須傳送相應的控制信息。為了傳送不同的信息,還需要設置不同的信道。如圖2-3,所示為CDMA系統的工作示意圖。(圖2-3)第3章、CDMA網絡優化的主要內容3.1 優化準備工作3.1.1引言對于CDMA移動通信系統,網絡優化更為重要,因為CDMA移動通信系統是干擾受限的通

20、信系統。系統的容量是軟容量,網絡優化不僅能改善網絡的性能和服務質量,還能增加系統的容量。加強網絡優化,提高網絡的運行效率,實現服務水平、服務質量、經營效率以及競爭能力的提高,已成為發展的必然。3.1.2 優化準備工作(1)監視基站硬件的狀態:基站的安裝;基站的聯調;基站準備就緒。(2)基站基本測試:檢查基站的收發路徑;測試TX輸出功率的調整范圍;測試基站接收端的背景噪聲;測試天線的下傾角和方向;選定基站的基本參數。(3)采集基站信息:選定基站現場測試方案;制作鄰小區的列表;檢查基站的運營狀態并測試輸出功率。(4)各CLUSTER 的規劃:一般將一個系統分成多個CLUSTER(基本業務區域),一

21、般選擇兩層結構的2030個蜂窩為一個CLUSTER,CLUSTER的選擇受地理位置(如水域、山脈)、相關MSC/BSC和客戶喜好的影響。先優化內層,再優化外層。 (5)選定路測的線路:CLUSTER的測試線路(用于優化CLUSTER及測試CLUSTER的擴展覆蓋,應完全在被測的CLUSTER預測覆蓋區域內);系統級測試線路(要經過每一個CLUSTER,用于性能測試)。所有路測線路應使用覆蓋預測圖和地形地貌來定義。包括主要的公路和主要的街道,如果時間允許還包括一些稍小街道。(6)頻譜檢測:在RF優化開始前應清楚所使用的頻譜,RF組應進行頻譜監測,以保證臨界區域確實沒有干擾。上行鏈路頻譜和下行鏈路

22、頻譜都應進行檢查,方法是:關閉CDMA系統;監視前向鏈路的頻帶;監視反向鏈路的頻帶;在進行CLUSTER測試前找出干擾源并將其消除。(7)核實數據庫中的參數:包括功率衰減、PN偏置、鄰集列表、切換門限參數和激活集/鄰集/剩余集的搜索窗口。保證在優化期間剩余集窗口設為79,并在優化以后設為0。3.2 現場測試根據實際的地理環境最后確定測試路線。CLUSTER的無負載測試:主要包括三項:檢查各部分是否正常工作;CLUSTER無負載覆蓋測試;移動臺起呼測試。第一項主要測試各部分是否能正常工作。MSC/BSC能正常工作的標準是:MSC/BSC已完成聯調;遠端撥號可以進入OMC/OMP;OCNS(正交信

23、道噪聲仿真器)等必須工作正常。各蜂窩能正常工作的標準是:基站已完成功率校準并進行了全面的聯調。蜂窩中天線能正常工作的標準是:RF天線、GPS和電纜已正確安裝;天線模型、高度、方位角、下傾角與RF設計預測的相同。RF部分能正常工作的標準是:天線配置(包括方向、傾角)基于RF工程設計工具;鄰集列表的產生也是根據設計工具和工程調整;完成了PN偏置的分配;沒有頻譜干擾;測試設備已配備和校準;測試車輛已配備和安排。第二項測試的主要目的是檢查覆蓋盲區、多導頻覆蓋區域、鄰集列表問題和切換區域。因此它將測量前向信道的導頻和前反向鏈路的FER。通過監測FER來衡量通話質量。要進行的工作有盲區優化和盲區圖制作;檢

24、查現場狀態(包括FER和切換狀態);測試無線環境狀態(包括RSSI/MS TX/FER、切換測試和鏈路平衡測試)。第三項測試主要是基本呼叫處理測試,包括移動臺起呼的處理狀態和各切換類型的現場測試。3.3 CLUSTER級的調整和優化(1)天線調整:選定天線的調整值,調整天線。(2)參數調整:分析參數,調整參數。(3)盲區優化工作:基站輸出功率的確認和調整,進行天線的調整和在盲區的優化,進行各要素的優化(RSSI、MS TX、Ec/Io、FER等)。(4)最終各CLUSTER 的優化工作:各CLUSTER的測試(RSSI、MS TX、Ec/Io、FER、TX-ADJUST等),進行各切換類型的現

25、場測試和優化和鏈路平衡測試。3.4 系統級優化(有負載)系統級優化是對整個系統進行全面的優化,并為系統性能測試作準備。將所有的CLUSTER組合成完整的系統。起呼失敗率、掉話率和FER是系統級優化的主要參數。系統級優化的主要目標是使整個系統的性能達到最優,而不是使某個區域達到最優,因為對一個區域優化所做的任何改動都有可能影響其它區域的性能。所有優化步驟與CLUSTER級優化的步驟相同。主要集中在有問題的區域并解決問題,當改動參數時要測試周圍的區域以保證對其沒有很大的影響。3.5 系統級性能測試系統級性能測試是在CDMA網絡正常工作及有負載的條件下重點收集整個網絡的性能統計。所有的優化應在性能測

26、試前完成;OCNS、測試車輛和所有的RF測試設備等都應正常工作;應從OMC/MSC/BSC中檢查所有的基站以保證每個蜂窩能持續地正常工作;選擇系統級的測試路線以保證能反映整個系統的性能,此測試路線應包括主要的公路和街道。測試的指標主要有掉話率、起呼失敗率、接打失敗率和FER。測試方法及定義(1)建立測試所有的測試都是使用裝有符合或超過IS-95A/TIA-98移動臺標準的移動臺的測試車輛進行的,所有的測試都使用8K的EVRC聲碼器,在收集空中接口信息的同時,使用GPS來收集位置信息。(2)測試區域所有的測試都是在網絡規劃的覆蓋區內進行的,在服務區內選擇的測試路線代表了城區的典型覆蓋。為了分析數

27、據,測試路線被分成各種不同的100mX100m的地理塊,在數據采集的過程中測試車的行進速度依照普通用戶的速度。室外測試路線應包括:市中心密集區、市區、郊區、鄉鎮、高速公路、重點公路鐵路、主要觀光區等;室內測試點應包括:賓館飯店、大型百貨商店、地鐵、地下商店、公寓小區等。對于室內的測試,測試方法略有改變。(3)各種性能指標的測試方法3.5.1硬件配置測試所需要的設備包括:測試移動臺、頻譜分析儀、掃頻儀、筆記本電腦、GPS接收機。還需要有足夠的電纜、雙端口適配器(Dual Port Adapters)、直流/交流轉換器、低噪聲放大器、 濾波器、電源及其他配件3.5.2無線覆蓋測試 分別對前向和反向

28、覆蓋進行測試。通過測試得到覆蓋區域內各個地理位置上主導頻的Ec/Io和手機的發射功率。用主導頻的Ec/Io作為定義系統前向覆蓋范圍的尺度。用手機的發射功率來衡量反向覆蓋范圍。通過標準是90%的預期覆蓋區域內主導頻的強度Ec/Io-12dB,Tx_power20dBm。測試方法是將一套帶有GPS、PN Scanner和手機的路測設備安裝到測試車中。另外還需要一臺便攜電腦,并安裝采集軟件。將手機設置成可變速率的Markov(若不支持Markov呼叫,可撥打測試電話)長話呼叫,長話的設置為呼叫建立時間10秒,呼叫保持時間為最大值,呼叫間隔時間5秒。同時將PN Scanner和GPS打開,我們使用手機

29、來測試發射功率,即Tx_power,使用PN Scanner來測主導頻的Ec/Io。測試車按照指定的路線行駛。將Tx_power和Ec/Io與GPS對應的位置信息記錄到日志中。當測試車走遍所有的測試路線之后,處理日志中的數據。處理結果是確認是否滿足通過標準,并輸出Ec/Io分布圖、Tx_power分布圖。3.5.3誤幀率 這項測試的目的是檢驗在覆蓋區域和測試路線上、前向鏈路和反向鏈路的平均FER是否達到要求。測試方法是將一套帶有GPS和手機的路測設備安裝到測試車中。另外還需要一臺便攜電腦,并安裝采集軟件。數據應按如下的方法收集及處理:將手機設置成全速率的Markov長話呼叫(如果CDMA 網絡

30、中的基站不支持Markov 呼叫,就使用有人值守的固定電話,當有呼叫進來時, 該電話被拿起并貼近電視機的喇叭,將電視調到一個一直在講話的頻道,這樣產生的將主要是全速率的語音幀),同時打開GPS,使用手機來得到前向誤幀率。長話的設置為呼叫建立時間10秒,呼叫保持時間為最大值,呼叫間隔時間5秒。如果發生了掉話,它會自動重撥;在呼叫的過程中,前向及反向的全速率幀將以每100幀為一時間塊的形式被采集,將每一時間塊里的平均數據放到100mX100m的地理塊內,這樣就可得到一個FER值。測試車按照指定的路線行駛。將前向誤幀率與GPS采集到的位置信息記錄到日志中。當測試車走遍所有的測試路線之后,處理日志中的

31、數據。反向誤幀率是通過基站的DM得到的。前向突發誤幀率被用來測量前向業務信道的誤幀分布情況, 連續的一個或多個誤幀定義為一個突發。 當它與FER 測試相結合起來時,它能對前向業務信道的話音質量提供額外的信息。通常來講,對于一給定的FER值, 如果誤幀是均勻分布的(較少的突發),對于用戶來說意味著更好的話音質量。 從數學上講, 這個測試可看作是對平均FER變化的限制, 太多的長突發意味著高可變性。在作突發誤幀率的測試時使用前向FER測試相同的數據,后處理軟件首先將數據按每100幀分成時間塊, 然后在每一時間塊內統計突發的個數及長度。對突發及FER的分析都是按時間為基準, 同時把它們放到相應的地理

32、位置。 唯一的不同在于那些從一個100幀抽樣開始而在下一個100幀抽樣結束的誤幀是被放在結束幀對應的位置上。后處理軟件一般不計算在掉話之前的6秒以內的突發,軟件也應剔除那些有最高FER值的一部分地理塊,然后計算短突發(小于5個誤幀的突發)的個數,以及長突發(有連續4個以上誤幀的突發)的個數,最后計算短突發對所有突發的比率, 以及相應的長突發的比率。通過標準是在前向和反向鏈路上,至少90%的預期覆蓋區域內的測試路線上的平均誤幀率FER3%。結果處理是確認是否滿足通過標準,輸出測試結果:前向FER與位置圖、反向FER與位置圖。3.5.4起呼測試 這項指標是測試整個系統的呼叫失敗率。沿著指定的測試路

33、線至少發起500次呼叫,然后統計失敗的次數。一個有效呼叫嘗試定義為通過撥打非忙的電話號碼進行的起呼嘗試,一個成功起呼定義為已經到達語音信道狀態的呼叫。只有在覆蓋區內采集的數據才會被分析。通過標準是允許的最大的接入失敗率為5%。測試方法是將一套帶有GPS和手機的路測設備安裝到測試車中。另外還需要一臺便攜電腦,并安裝采集軟件。位置信息通過GPS 接收機獲得,通過前臺采集軟件里的呼叫監控器來發起呼叫以及計算起呼的次數。將手機設置成可變速率的Markov短話呼叫(若基站不支持Markov呼叫,可以撥叫特服電話),同時打開GPS,統計呼叫過程中總的試呼次數、接入失敗的次數。短話的設置為呼叫建立時間10秒

34、,呼叫保持時間10秒,呼叫間隔時間5秒。測試車按照指定的路線行駛。將試呼次數、接入失敗的次數和空中接口的信息都記錄到日志中。當測試車走遍所有的測試路線之后,再處理日志中的數據。處理結果就是確認是否滿足通過標準,并輸出接入:失敗率=接入失敗的次數/總的試呼次數。3.5.5 掉話測試 掉話率是指發生掉話的呼叫數與成功發起呼叫總數的比值。一個成功的起呼定義為已經到達語音信道狀態的呼叫,只有在覆蓋區內采集的數據才會被用作分析。發生掉話的呼叫是指非移動臺的原因、系統意外地失去了與移動臺的射頻連接,這會迫使移動臺重新發起呼叫。在90%的射頻覆蓋區域內測試整個網絡的掉話率。通過標準是網絡的掉話率2%。測試方

35、法是將一套帶有GPS和手機的路測設備安裝到測試車中。另外還需要一臺便攜電腦,并安裝采集軟件。將手機設置成可變速率的Markov短話呼叫(若基站不支持Markov呼叫,可以撥叫特服電話),同時打開GPS。在測試中發起一系列的呼叫,每一個電話的通話時長不應超過系統的平均通話時長(以秒為單位)。當手機掉話時,設置手機自動重撥。統計掉話的次數。一般呼叫建立時間10秒,呼叫保持時間50秒,呼叫間隔時間5秒。測試車按照指定的路線行駛。將掉話的次數和成功發起呼叫的次數記錄到日志中。當測試車走遍所有的測試路線之后,處理日志中的數據。處理結果是確認是否滿足通過標準,并輸出掉話率=掉話的次數/成功發起呼叫的次數。

36、3.5.6 軟切換測試 軟切換測試及分析采用如下方法:在測試中發起呼叫,呼叫建立的時間為10s,每一個呼叫不進行人工掛斷,直到發生掉話為止。通過對測試路線的數據采集,可以分析統計出測試路線的軟切換狀態。在上述測試的同時,還要進行下面的輔助測量,使用這些信息可以幫助診斷系統的問題。3.6 CDMA系統的參數對網絡進行優化時需要調整網絡的參數,CDMA系統的參數一般分為三類,(1)第一類是需要經常調整的參數,可用于任何問題的調整,它包括:鄰集列表如果鄰集列表不完整,由于不能獲得來自合并強導頻信號而帶來的軟切換增益,將導致掉話并降低系統的性能。初始的鄰集列表是根據預測軟件的覆蓋圖來完成的,需要通過路

37、測數據來優化。下行鏈路發射功率如果有多個弱導頻存在的區域(WPA),調低干擾扇區的導頻發射功率,直到此導頻不再出現在有限覆蓋區域的主導服務區內。對這些干擾扇區,以24dB的步長降低發射功率。天線配置(下傾角、方向角、天線高度和天線類型)可以通過調整天線的下傾角或天線的重定位來解決不能通過簡單地改變下行鏈路發射功率解決的問題。基本思想就是通過改善覆蓋或降低干擾來產生一個主導導頻,實現的方式是將能量集中在所要求的區域或將功率泄露控制在所要求的區域外。(2)第二類是不經常進行調整的參數,可能會在系統級影響容量和性能,只在一直存在問題的區域使用。必須謹慎地進行調整,它包括:軟切換門限在需要優化切換性能

38、的區域改變T-ADD、T-DROP、T-TDROP和T-COMP。這些移動臺的參數只取自于主服務扇區,而不是其它服務扇區。增加T-ADD和T-DROP的值可以降低切換率,選擇T-TDROP定時器使其匹配典型的導頻的陰影衰落時間。降低T-COMP的值可以使弱導頻更頻繁地從激活集中移出,但它也增加了總的切換次數。一般的設置為:T-ADD=-13dB,T-DROP=-15dB,T-TDROP=3,T-COMP=2.5dB。激活集和鄰集搜索窗的大小(WIN-A/WIN-N)減少搜索窗的大小可以使移動臺更快地檢測到導頻,對多導頻區域、拐角效應和高橋問題有幫助。對給定扇區的激活集的搜索窗大小一般應稍大于所

39、觀察到的PN偏置的最大時延擴展。使用直放站時可能需要增大搜索窗口大小。一般的扇區設置值為SRCH-WIN-A=7,SRCH-WIN-N=7/9,SRCH-WIN-R=7,在優化后應將SRCH-WIN-R設為0。(3)第三類固定參數,由實驗室測試和仿真得到,基本不能進行調整的參數。它包括:前反向功率控制門限剩余集搜索窗的大小(WIN-R)前反向過載控制設置點業務信道數字增益(最小值、最大值、標稱值)第4章、某市CDMA無線網絡優化分析流程與方法4.1 網絡優化的分析流程簡介4.1.1概述在市場競爭日益激烈的今天,優質的網絡是保證市場占有率的前提,是企業核心競爭力的體現。及時準確的優化工作不但可以

40、有效提高網絡效益,而且能夠提升企業的公眾形象力,為進一步的市場擴展打下堅實的基礎。CDMA系統是一個自干擾系統,某個用戶相對于其他用戶來說就是干擾,每個小區也會對其它小區構成干擾,尤其是同載頻的鄰區。同時,小區具有呼吸功能,網絡負載越高,干擾越大,覆蓋范圍越小;反之網絡負載越小,干擾越小,覆蓋范圍越廣,網絡的覆蓋范圍與容量都是隨時變化的,每個扇區的容量是一種軟容量。因此基于CDMA技術的網規網優相比基于GSM技術的網規網優要復雜的多,不是增加幾個基站就可以提高系統性能。因此,功率控制在CDMA網絡中顯得尤為重要,也是CDMA的核心,通過功控,有效地解決“遠近效應”。因此從另外一個概念來講,CD

41、MA系統本身就是一個功率控制的系統,鏈路性能和系統容量取決于干擾功率的控制程度。因此,干擾分析、功率配置和切換規劃等工作顯得非常必要。但是由于各種因素相互制約,往往牽一發而動全身。比如軟切換,它雖然能夠降低用戶切換過程中的掉話率,但是當某個用戶在進行軟切換時,同時可以與激活集中的多個基站建立業務信道,這樣也就占用了多個基站的資源,即浪費了網絡容量。因此在網絡規劃優化過程中,眾多特性需要綜合考慮。4.1.2 CDMA網絡優化的分析流程(1)確定分析的系統及其穩定性 每個網絡的配置都不相同,因此不存在通用的參數配置。在系統的實現上,對中未規范的功控和切換過程,各個設備都可以通過不同的算法實現。基站

42、位置和扇區偽隨機碼()的信息對分析結果的準確性很有幫助。穩定性是指當基站收發信機()處于工作中時,移動臺能夠得到服務、登記注冊、發起呼叫和接受呼叫,軟切換工作正常,軟件版本沒有變動,進而保證結果的有效性,同時節省財力和時間。通過用戶測試單元、預測試、導頻掃描和網絡規劃軟件等方法可以確定系統的穩定性。 (2)初始化鄰集列表鄰集列表定義為移動臺在某個小區里可能會得到服務的所有小區的導頻偏置列表,這個列表在尋呼信道上發給用戶。好的鄰集列表可最大限度地減小空閑切換失敗率,還可減少導頻掃描時重新初始化的次數。鄰集列表的設置原則如下: 互易性原則:如果小區在小區的鄰集列表中,那么小區也在小區的鄰集列表中;

43、 鄰近原則:如果兩個小區相鄰,那么它們要在彼此的鄰集列表中; 百分比重疊覆蓋原則:確定一個導頻門限,然后確定在該導頻門限之上的小區覆蓋范圍,如果兩個小區重疊覆蓋區域比例達到這個門限,則將這兩個小區相互置于彼此的鄰集列表中。 初始化鄰集列表可通過使用能預測路徑損耗和接收功率等參數的軟件工具來完成。 (3)優化鄰集列表 導頻掃描結果修改初始鄰集列表。強大的干擾導頻往往會降低系統的性能,改進方法之一是增加強導頻的空間隔離(如調整天線下傾角),另一種方法是把強導頻加到鄰集列表中。但是,要注意鄰集列表中的導頻不宜太多。 (4)實測數據收集進行無線網絡規劃時不能考慮到所有影響傳播的因素,因此網絡建成后要進

44、行實測。數據收集工具包括空中接口測試儀、導頻掃描儀、頻譜儀、接收機等。另外,基站日志會使分析結果更準確。 (5)網絡故障分析及解決 性能分析有兩個主要功能:一是處理數據并產生各種性能指標統計,評估系統是否滿足最低性能指標;二是檢查單個失敗事件并找出原因。步驟是首先處理路測數據,生成統計數據,然后找出單個事件失敗的原因,調整系統參數,再進行測試分析。需要檢查的相關數據有:接收信號強度、移動臺發射功率、發射功率調整、激活集導頻強度、鄰集導頻強度等。4.2 工程優化    工程優化的目的是擴大的網絡覆蓋區域,降低掉話率,減少起呼和被叫失敗率,提供穩定的切換,減少不必要的

45、軟切換,提高系統資源的使用率,擴大系統容量,滿足RF測試性能要求等。工程優化的主要過程如圖4-1所示:(圖4-1)下面是工程優化的主要方法: 射頻數據檢查。主要是核實基站位置、RF設計參數、采用的天線、覆蓋地圖等。驗證PN碼設定與設計參數是否一致、驗證系統的鄰區關系表以及驗證其它系統參數是否與設計一致。   基站群劃分。定義基站群的目的是將大規模的網絡劃分為幾個相對獨立的區域,便于路測、資源的分配以及路測時間控制、網絡的微觀研究,當然也是配合網絡實施有先后的現狀。定義基站群的方法一般為:站址數量為2030個,具體情況可加以調整。規模過大,即覆蓋區域過大,這樣會對數據采集及數

46、據分析造成一定的不便。規模過小,則不能滿足覆蓋區域的相對獨立性,從而影響優化的準確性;覆蓋區域保持連續(一些站距遠,覆蓋區域相對獨立的鄉村站不應包含在其中),此外還要考慮行政地域的分割,如一般中等城市市區部分及鄰近郊區站可劃分為一個基站群。后續基站群的優化應考慮與先前優化完畢的基站群在邊界上的相互影響。基站群的選擇可通過電子地圖、規劃軟件的結合來預測覆蓋,為基站群的劃分提供依據。 基站群的實際劃分與其原則相輔相成,互為補充。路測線路選擇。路測線路的確定主要考慮市區、市郊的主要道路,同時經過道路呈網格狀,并包含所有基站的覆蓋范圍。郊區、農村的路測相對簡單,主要是在結果分析的時候剔除無覆蓋的區域。

47、路測。通過路測工具,如Agilent等進行空口數據的采集。    路測數據分析。通過后臺處理軟件,如Actix等對路測數據進行分析,明確發生問題的原因。    針對分析結果,進行參數的調整,如天線方位角、下傾角的調整,PN碼的重規劃,鄰區列表的重配置,搜索窗大小的調整等。    調整后的結果是否滿足目標,如掉話率、接通率等,滿足則完成一輪優化,不滿足,則重新分區路測分析,直到滿足網絡性能的指標。4.3 運維優化    運維優化的主要目標是保持良好的網絡性能指標,單站故障排除和

48、性能的提高,減少導頻污染,擴大系統容量,滿足射頻性能要求。運維優化的流程圖如圖4-2所示。 (圖4-2)運維優化的前提是要做好系統數據的檢查,確認參數配置與設計的一致。通過圖4-2可以看出,運維優化主要有4個緯度,后臺分析、客戶投訴、路測以及撥打測試。后臺分析    后臺分析實際就是每日OMC的數據采集、相關指標的統計以及基站可能出現的告警信息。通過OMC數據統計,可以對話務量較大的基站/扇區按照如下指標排出性能最差的20(根據區域的劃分,可以更多或更少)個扇區/基站:起呼失敗率、掉話率、阻塞率以及誤幀率。同時對于話務量不高的基站/扇區,如果連續多天的統

49、計數據表明性能很差,也需要進行跟蹤并做故障分析定位。    此外,某些基站出現告警,如硬件故障提示更換硬件或者過載等,也是后臺分析的一項重要內容。   客戶投訴    通過收集客戶投訴信息,了解出現問題的區域及可能問題,有針對性地解決。    路測    通過定期的路測,發現問題,如干擾、鄰區關系的錯誤配置等,及時發現隱蔽問題,盡早解決。    CQT撥打測試(包括用戶投訴確定地點)     通過

50、在一些用戶密集區域,如車站、酒店和風景區進行撥打測試,確保重點區域的網絡性能。    通過上述4步流程,綜合定位出現問題的區域、原因,提出解決方案。    但實際上,在日常的運維維護中,重要的一項是新站的建立或者搬遷時的網絡狀態,對于這種情況,要實施連續多天的監控,直至確保網絡運行正常。    此外,在運營維護中,對存在問題的查找或者故障定位的主要手段如下。    外部干擾的測試和查找    外部干擾一般反映為反向接收噪聲電平升高、前/反向誤幀率

51、上升、掉話率升高、起呼成功率降低、話音品質變差,手機發射功率加大、系統的容量降低等方面。通過頻譜掃描,確定干擾源,通過技術或者政策等辦法及時解決。    局部地區和單站的故障檢測    系統告警的檢查、系統統計數據的跟蹤和分析、RF參數的檢查、天線安裝的檢查、基站功率的校驗、基站硬件設備的交叉測試等內容。鄰小區關系的優化分析和調整鄰小區的常見問題如下:切換關系的遺漏、越區覆蓋(天線高度、方向角、下傾角)、基站扇區接反、基站工作不正常、復雜地形、地貌造成信號反射和繞射,因此主要從地理位置的初始設計、路測數據的分析以及統計數據的分析來調整

52、鄰區關系。 系統日志文件的分析利用系統日志信息,快速定位問題,免去路測等復雜工作4.4 優化過程中常見問題及其相應的優化建議  4.4.1由基站引起的信號覆蓋問題一般由基站引起的問題可以歸結為以下四個方面:(1)因傳輸問題引起的故障;(2)因基站軟件問題引起的故障;(3)因基站硬件引起的故障;(4)因各種干擾引起的故障。解決方案:(1)傳輸問題引起的故障大都為傳輸不穩定有誤碼,滑碼而引起。當傳輸誤碼積累到一定時,BSC無法對基站進行控制,數據裝載,此時可在本地模式下通過OMT對IDB數據從新裝載,復位后或重啟可恢復正常;(2)軟件問題引起的故障一般是檢查各項參數的設置,并更改錯誤的參

53、數;(3)硬件問題引起故障采用OMT軟件進行故障定位,根據OMT建議替換單元進行操作;(4)干擾問題引起的故障可采取選取合理的頻點以消除干擾。4.4.2 由無強信號覆蓋所引起問題在優化過程中發現這類問題一般是由天線信號受建筑或是地形的阻擋、小區的邊緣區域信號較弱等原因引起。解決方案:調整附近基站天線的方向角和傾角;調整天線的高度;對于小區邊緣的覆蓋問題,如果是某些重要的地方,那么就要根據實際情況考慮加站了。4.4.3 由導頻污染所引起的問題導頻污染問題在優化過程中是比較常見的,導頻重疊、頻繁的切換會影響數據傳輸過程中的吞吐率。解決方案:根據路測中反映的情況對附近基站的天線作調整。有必要也要更改

54、鄰居表上的一些參數,刪除一些多余的鄰居。4.4.4信號覆蓋不連續的問題在路測中的數據測試中往往會發現有些基站下上不了數據,有些區域數據測試老是斷線,原因就是有些基站的協議版本為IS95B而非IS2000。解決方案:通知基站工程師更改數據。4.4.5直放站的干擾問題作為組網的網元,直放站可以經濟、迅速、有效的填補盲區,改善網絡質量,帶來可觀經濟效益,因此在網絡中得到廣泛的應用。CDMA直放站同其他系統直放站一樣,主要用途是射頻信號雙向放大。運營商有時為了節約成本,而大規模使用直放站,對整個網絡帶來一些負面影響。影響從表現形式上多種多樣:如直放站對施主基站的干擾;直放站覆蓋區內手機切換頻繁,掉話率

55、高;直放站覆蓋范圍內手機發射功率高等. 直放站中出現的問題除有的直放站本身性能指標有問題外,還與網絡參數設計、直放站選擇使用不當等因素有關。解決方案:除了調整網絡參數、確認直放站布局的合理性外,具體的調整方法有很多,但要遵守這一原則,就是在直放站的調整的過程中(特別是在城區)得盡量降低直放站的增益,保證前反方向的鏈路平衡。4.4.6 數據傳輸速率差的問題在路測中往往我們會發現有些地方數據傳輸速率很低,分析其原因主要由直放站的干擾(在問題中已經例舉了此類的問題)、附近基站之間導頻干擾切換頻繁、無主導頻、話務量高以及Packet Pipe Limit引起的數據吞吐率低。解決方案:排除干擾,察看附近

56、基站天線設計合理性,調整Packet Pipe的寬度。4.4.7其他問題及解決方案以上幾點只是我們在平時優化過程中遇到的比較典型的事例,除了這些問題外,在優化過程中還有處理在兩個地區的交界處的漫游現象,在高度公路、農村、山區基站的布置,在城區高樓密集處信號阻擋的解決方案。(1)農村廣覆蓋:隨著農村經濟的發展,農村移動用戶發展潛力巨大,如何在初期以最低成本建站,吸收這部分用戶?解決方案:農村地域廣闊、人口居住分散、單位面積話務量較低,可選擇簡易配置方式進行廣覆蓋。外置天線采用兩個全向天線,達到宏蜂窩覆蓋效果,覆蓋距離可達8公里左右。對于覆蓋半徑大于8公里的地區,可以采用完全配置方式實現,覆蓋半徑

57、可達35公里。(2)高速公路覆蓋:一些省級公路,市級公路和省間高速公路,在當初規劃時考慮到話務量過小而沒有建站,隨著經濟的發展和手機用戶的日益增長,話務量逐漸提高,此外還有一些新建高速公路話務量需求高,這些矛盾急需以低成本方式解決覆蓋問題。解決方案:采用簡易配置方式。外置天線采用兩個半功率角為90度的定向天線,分別向公路的兩個方向發射,覆蓋距離可達14公里。公路盲區段的長度一般在14公里以下,采用微基站的簡易配置方式,可實現低成本解決省級公路、高速公路及城間公路的盲區覆蓋問題。對于部分覆蓋盲區大于14公里的地方,可通過加站或采用完全配置方式解決覆蓋矛盾。(3)室內覆蓋:市區中盲區主要集中在室內

58、覆蓋。在一些大商場、居民住宅區、廠礦企業、寫字樓和隧道、車庫和地下通道等宏蜂窩覆蓋不到的地方,根據需要安裝室內或室外微蜂窩來滿足覆蓋要求。解決方案:采用微小區配置方案,可滿足一般室內覆蓋需求。具體的案例分析可以參考下面的一章節內容。 第5章、典型網絡優化案例分析5.1 引言 隨著我國移動通信的高速發展,移動通信網絡的系統性能和服務質量越來越重要。在CDMA無線網絡運營中,由于實際環境的不斷變化,以及語音,數據業務和用戶的迅速增長,會造成網絡局部覆蓋變差,網絡性能下降。下面就結合具體的幾個案例進行系統分析。5.2 掉話分析5.2.1掉話的基本概念及掉話機制 在CDMA 系統中要求通話時在MS 和基站之間保持良好的反向鏈路連接。如果這個鏈路由于任何原因被中斷了,MS 就失去了精確的功率控制。對于CDMA這個自干擾系統來說,功率控制是決定系統容量和性能的關鍵,所以如果MS 失去了基站的控制,就會根據接收到基站的功率來調整自己發射的功率,這樣可能造成 MS 以自己最大的功率發射,對整個系統造成很大的干擾,所以諸如功率控制和切換等重要的過程都需要良好的閉環通道 MS 掉話

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