概述
??? TD—SCDMA標準作為第三代移動通信系統中由我國提出并被采納的國際性標準,自誕生以來,一直受到全世界廣泛的關注。經過近10年的發展,TD—SCDMA系統已經過協議體系的完善、產業鏈的形成、外場測試等階段進入到擴大規模試驗網階段。TD—SCDMA的網絡規劃和優化方法研究已經成為業界關注的焦點。
??? 由于移動通信系統的非確定性,無線網絡必須進行長期的優化工作,其中工程優化在設備按工程設計要求安裝完畢后進行,旨在通過單站驗證、系統優化等技術手段對網絡工程參數和系統參數進行調整,以減少工程建設對網絡性能的影響,消除網絡建設和網絡規劃存在不一致性,使網絡達到最佳運行狀態,是保證網絡質量,提高網絡資源利用效益的關鍵一環。
??? 本文在引人工程優化技術的基礎上,討論了TD—SCDMA各關鍵技術對工程優化實施的影響,并給出TD-SCDMA工程優化具體實施方法建議。
??? 1 無線網絡工程優化技術
??? 無線網絡工程優化的目標就是通過對新建的無線網絡進行數據采集和分析,找出影響網絡質量或資源利用率不高的原因,然后通過技術手段或者參數調整使網絡達到最佳運行狀態,使網絡資源獲得最佳效益。具體來說,一方面,要對無線網絡中存在的諸如覆蓋不好、話音質量差、掉話、網絡擁塞、切換成功率和數據業務性能不佳等質量問題予以解決;另一方面,還要通過優化資源配置,對整個網絡資源進行合理調配和運用,最大地發揮設備潛能,以適應業務發展對網絡資源的需求增長。在一定期限內提高網絡質量,使新建網絡能夠盡快投入使用,并讓用戶滿意。
??? 圍繞工程優化的總體目標要求,工程優化的內容主要包括:
??? a)硬件系統優化。包括設備故障優化和傳輸系統優化,其中,設備故障優化主要指各類告警和時鐘偏移等方面的優化;傳輸系統優化主要指傳輸方式、錯誤連接和差錯率等方面的優化。
??? b)無線工程參數優化。主要指天饋系統優化,包括天饋系統的性能,天線的方向、架高、下傾角和方向角,以及周圍障礙物的情況等方面的優化。
??? c)無線資源參數優化。包括Node B參數優化和MSC參數優化,其中,Node B參數優化主要指無線接通率、掉話率、最壞小區比例、切換成功率、阻塞率、功率控制參數和各類定時器等指標和參數的優化;MSC參數優化主要指路由數據、定時器、切換參數、功能選用數據和錄音通知數據等參數的優化。
??? d)網絡結構優化。包括多層、多頻網絡使用策略,網絡容量均衡策略和位置區劃分等方面的優化。
??? e)導頻優化。包括導頻污染分析和外部干擾源處理等方面的優化。
??? f)鄰區優化。包括鄰區列表優化、控制合理鄰區數量以及結合實際情況調整鄰區參數等方面的優化。
??? g)容量優化。包括合理控制系統負荷和結合阻塞率等指標調整資源配置等方面的優化。
??? 2 TD—SCDMA關鍵技術對工程優化的影響
??? TD—ScDMA系統采用低碼片速率(LCR)的時分雙工(TDD)模式,同時采用了智能天線、上行同步、接力切換和動態信道分配等關鍵技術。
2.1 TDD模式
??? TDD模式可以提高系統的頻譜利用率,降低功控要求并提高終端的接收性能。但是TDD系統由于同步要求較高,在終端的移動速度和覆蓋距離方面具有其不可避免的缺陷。
??? TDD模式中,上下行保護時隙的寬度決定了覆蓋半徑的大小,75us的保護間隔確定基本的小區覆蓋半徑為11.25 km。在海域以及湖泊等需要采用超遠覆蓋的區域,必須采用遠距離覆蓋技術。采用UpPCH Shifting技術,修改Uu接口中UpPTS字段,犧牲業務時隙和系統容量,閉塞TSl時隙,將其作為保護時隙,從而增加覆蓋距離。
??? 覆蓋距離增加的同時,也需要增加TD—SCDMA系統的發射功率,或者采用塔放或高增益天線來保證上行接收的靈敏度,以確保上行覆蓋和上下行鏈路平衡。
??? TDD模式下的干擾主要包括上下行鏈路之問的干擾和不同運營商之間的干擾。上下行干擾分為小區內和小區間干擾2部分。在同頻組網中,某小區的廣播時隙由于不做功率控制,全功率發射,必然會對鄰小區的上行鏈路帶來嚴重的干擾;小區邊界的終端由于發射功率增大也會對鄰小區終端造成干擾。
??? 在網絡規劃的時候,需要仔細規劃小區頻率和擾碼,同頻同擾碼小區不能相鄰,并合理控制小區覆蓋范圍,避免邊界區域終端上下行鏈路不平衡。
??? 2.2 智能天線
??? TD—SCDMA智能天線采用波束賦型技術,只有來自主瓣和較大的旁瓣方向的干擾才會對用戶帶來影響,有效地降低了用戶間的干擾。但是采用智能天線也會對網絡優化帶來一定的影響。
??? 和普通天線對比,智能天線存在賦型增益,在同樣的發射功率下覆蓋范圍將增加。但是由于波束隨上行信號判決而變化,造成切換判決的復雜性以及切換的不確定性。當同頻小區干擾信號進入智能天線波束主瓣寬帶內時,干擾不能消除,容易引起掉話和切換失敗;同頻干擾的增加也會影響智能天線的性能。因此在網絡規劃和優化過程中需要采取措施盡量減少同頻干擾的影響。
??? 2.3 可變切換點
??? 在網絡建設初期,以語音業務為主,數據業務比例很小。語音業務需要上下行對稱的時隙分配,因此,主要以上下行時隙為3:3的對稱切換點的方式來組網。
??? 在網絡優化過程中,可以針對某些數據業務需求量大的地方采用非對稱切換點分配方式進行組網,但是非對稱小區和對稱小區的切換區域要詳細規劃,避免上下行業務互相干擾的情況發生。
??? 2.4 接力切換
??? TD—SCDMA采用接力切換,切換過程中,UE在與目標基站建立通信的同時要斷開原基站的通信,因此接力切換的判決更加嚴格,要盡可能地降低切換率,因此在優化過程中,要更加注重切換參數的優化。
??? 在進行切換參數的優化時,除了考慮滯后門限和觸發時間這2個參數外,要全面考慮其他的如切換類型選擇、切換門限等與切換相關的參數。通常通過適當增大滯后門限或觸發時間來減少頻繁切換情況的發生,另外,若滿足了滯后門限和觸發時間,假如原小區信號好于切換絕對門限(例如:-70dBm)UE則不會進行切換,這樣也避免了發生不必要的切換。
3 TD—SCDMA無線網絡工程優化的實施
??? 進行TD—SCDMA網絡工程優化時,在做好優化準備工作的前提下,一般需要經過單站驗證、分簇優化和全網優化3個階段。
??? 具體的實施流程如圖I所示。
圖1工程優化實施流程
??? 3.1 優化前準備
??? 在工程優化開始之前,需要做的準備工作主要包括確定優化工作目標、收集無線網絡信息、準備和檢查測試工具及分析軟件、準備地圖信息、檢查基站參數一致性和安排人員等。
??? 3.2 單站驗證
??? 在準備工作完成后,進入單站驗證階段。單站驗正的目的是保證基站各項功能正常,并與規劃要求一致。單站驗證實施過程如圖2所示。
圖2單站驗證實施流程
??? 單站驗證的步驟包括驗證前檢查、測試數據采集分析、優化方案制定、優化方案的實施和測試,以及驗證優化結果評估。
??? a)驗證前檢查。檢查站點硬件功能及安裝情況,站點參數配置情況,保證站點處于正常工作狀態。
??? b)數據采集分析。數據采集的主要工作內容是通過采用各種測試手段采集站點覆蓋數據和功能數據,更加有針對性地進一步對網絡性能和質量情況進行測試檢查。
??? c)優化方案制定。這一步的工作主要是通過對OMC數據和測試數據進行深入系統的分析,結合現網的運行和工程情況制定出適宜的優化調整方案。
??? d)優化方案實施和結果測試評估。在完成了前2步之后,就需要對制定的優化方案進行具體實施。優化完畢之后,需要重新進行網絡測試,并與優化前的測試結果進行比較,以驗證優化的效果。如果達到指標要求,單站驗證完成,否則重新開始單站驗證流程。
??? 除了宏蜂窩等室外站點以外,單站驗證也包括了室內站點的優化,對于室內站點的優化,需要對室內的站點覆蓋情況進行測試驗證,以保證室內各項指標能達到工程優化指標要求。
??? 3.3 分簇優化
??? 分簇優化是在保證一片基站開通并各自進行完單站驗證后的基礎上,對劃定一片區的基站進行區域內主要道路的測試優化。分簇優化的實施過程如圖3所示。
圖3分簇優化實施流程
以下是各個步驟的具體介紹:
??? a)分簇優化準備。分簇優化準備包括基站分簇定義、資料準備、測試路線選擇、人員分組和計劃準備等。
??? b)數據采集分析。在分簇優化階段,通過DT測試和CQT測試等手段采集分簇內信號覆蓋和業務情況。
??? c)優化方案制定。根據測試數據進行深入系統的分析,提出優化調整方案。
??? d)優化方案實施和結果測試評估。具體實施制定的優化方案。優化完畢之后,需要重新進行網絡測試,并與優化前的測試結果進行比較,以驗證優化的效果。如果達到指標要求,分簇優化完成,否則重新開始測試數據采集分析等流程。
??? 3.4 全網優化
??? 在完成各個簇的分簇優化之后,進入全網優化階段,全網優化是對已完成分簇優化的各個分簇進行整合優化,重點優化區域應為簇與簇之間的交界處。通過對系統參數進行最優化調整、對話務統計數據進行分析、對最壞小區進行處理,使整個系統達到無線網絡系統性能目標。
??? 全網優化的工作流程和分簇優化的流程類似,但是工作重點集中在下面幾個部分。
??? a)全網是否存在覆蓋空洞,是否達到覆蓋目標。
??? b)全網話音質量、掉話等關鍵性能指標是否達到既定目標。
??? c)分簇間的切換優化。
??? d)GSM/D—SCDMA系統問切換。
??? e)系統參數微調,包括切換、小區選擇、異系統互操作、功率控制及其他。
??? 從單站驗證到分簇優化再到全網優化,是一個逐層上升,由點及面的過程,單站驗證只需要保證每個站能正常工作,到了分簇優化和全網優化,則需要從一個區域和整張網絡的角度來統籌考慮各個參數的設置和優化。
??? 整個工程優化流程是一個不斷循環反復的過程,在優化方案實施之后,需要重新進行數據采集和分析以驗證優化措施的有效性,對未解決的網絡問題或由于調整不當帶來的新問題要重新優化調整。如此不斷循環,才能保證整個優化方案的可行性和有效性。
??? 4 小結
??? 工程優化作為無線網絡建設中的關鍵一環,可保證新建網絡的網絡性能和網絡質量,使網絡達到最佳運行狀態。本文在引人工程優化技術基本理論的基礎上,分析了TD—SCDMA網絡關鍵技術對于網絡規劃優化的影響,并給出TD—SCDMA無線網絡工程優化的實施流程。由于TD—SCDMA系統目前尚沒有已商用的網絡,TD—SCDMA無線網絡工程優化的理論較為匱乏,還需在實踐中繼續積累經驗,將TD—SCDMA無線網絡工程優化技術理論進一步完善。
參考文獻
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3.謝顯中等TD—SCDMA第三代移動通信系統技術與實現北京:電子工業出版社,2004
4.華為技術有限公司GSM無線網絡規劃與優化北京:人民郵電出版社,2004
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