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摘要 TD-SCDMA是國際電聯(lián)公布的第三代移動通信技術中的三大標準之一，我國從2006年開始推進TD-SCDMA試驗網(wǎng)絡建設。本文給出了TD-SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化的一些研究和經(jīng)驗總結并對典型的案例進行了分析。
網(wǎng)絡優(yōu)化在TD-SCDMA商業(yè)化進程中扮演著十分重要的角色，其既不同于固定通信系統(tǒng)，也不同于其它2G和3G系統(tǒng)，需要投入大量的人力和時間。TD-SCDMA在話務量、傳播條件、用戶移動性、業(yè)務等方面的變化會對網(wǎng)絡中各個小區(qū)產(chǎn)生各自特有的運行特性，因此TD-SCDMA運營商為了確保各參數(shù)的最佳值，充分發(fā)揮網(wǎng)絡的最大能力，需要對網(wǎng)絡進行定期的、循環(huán)式的、漸進的動態(tài)優(yōu)化。
TD-SCDMA網(wǎng)優(yōu)過程一般可分為四步：設定網(wǎng)絡優(yōu)化目標；組織團隊；制定優(yōu)化流程；實施優(yōu)化。
1、網(wǎng)絡優(yōu)化目標
TD-SCDMA的網(wǎng)絡優(yōu)化目標主要參考覆蓋率、導頻區(qū)域優(yōu)化、接通率、掉話率、尋呼成功率、切換成功率等?，F(xiàn)就網(wǎng)絡初建階段，用戶數(shù)不是很多的情況，給出一組優(yōu)化目標參考值。當網(wǎng)絡建設已經(jīng)完成，用戶數(shù)逐漸增多之后的優(yōu)化目標還需要根據(jù)客觀環(huán)境進行適當?shù)恼{整。
●覆蓋率：不小于95%的區(qū)域內(nèi)PCCPCH RSCP大于-95 dBm；
不小于75%的區(qū)域內(nèi)PCCPCH Ec/Io大于-3 dB；
●導頻區(qū)域優(yōu)化：不大于7%的區(qū)域存在3個以上導頻，且這些導頻的強度大于-85dB，互相之間的差值小于6dB；不存在無主導頻現(xiàn)象；
●接通率大于90%；
●掉話率小于10%；
●尋呼成功率大于80%；
●切換成功率大于85%；
2、組織團隊
網(wǎng)絡優(yōu)化的團隊構成如圖1所示：
圖1 網(wǎng)絡優(yōu)化的團隊組織
其中測試組主要負責網(wǎng)絡評估測試以及初步定位問題；信令及無線網(wǎng)管（OMCR）組主要負責抓取網(wǎng)絡側的信令、監(jiān)視硬件告警以及配合網(wǎng)優(yōu)組進行參數(shù)調整；技術支持組由各網(wǎng)絡部門的技術專家組成，負責發(fā)現(xiàn)和解決問題；網(wǎng)絡優(yōu)化組主要根據(jù)測試組反饋的問題進行優(yōu)化調整。
3、制定優(yōu)化流程
圖2是優(yōu)化流程框圖。
圖2 優(yōu)化流程
良好的優(yōu)化流程可以協(xié)調各項目小組之間的分工和合作關系，提高優(yōu)化工作的效率。網(wǎng)絡優(yōu)化不是一個短期的任務，而是日常網(wǎng)絡維護工作的一部分，如何優(yōu)化流程、提高工作效率就是一個首要的目標。
網(wǎng)絡優(yōu)化前先要了解網(wǎng)絡的現(xiàn)實情況，需對優(yōu)化區(qū)域進行網(wǎng)絡評估測試，這由測試組來主要負責，測試組將測試結果反饋給技術支持組，技術支持組分析測試結果，定位需優(yōu)化的問題并制定優(yōu)化方案，而后反饋給網(wǎng)絡優(yōu)化組，并由網(wǎng)絡優(yōu)化組到現(xiàn)場實施。之后測試組再對問題區(qū)域進行網(wǎng)絡評估測試，進入第二輪的優(yōu)化。直到優(yōu)化后的效果達到指標要求，則本次優(yōu)化結束并進行總結。
在優(yōu)化流程中，網(wǎng)絡評估測試是整個優(yōu)化的基礎。測試項目的選擇要求盡可能全面反映整個優(yōu)化區(qū)域的無線性能指標，一般情況下對優(yōu)化區(qū)域進行以下5組測試即可基本了解本區(qū)域的無線性能：
●空閑狀態(tài)（IDLE）測試：本項測試用來采集PCCPCH的覆蓋性能
●短呼測試：采用呼叫間隔15秒，呼叫保持60秒；本項測試用來采集網(wǎng)絡的接入性能和掉話性能（CS業(yè)務和PS業(yè)務）
●長呼測試：長時間保持呼叫狀態(tài)，測試終端盡量遍歷優(yōu)化區(qū)域；本項測試用來采集網(wǎng)絡切換性能
●PS業(yè)務PDP激活測試：激活間隔10秒，激活保持20秒；本項測試用來采集網(wǎng)絡PDP激活成功率性能。
●尋呼測試（MMC）：用固定電話呼叫測試終端，被叫測試終端處于空閑模式；本項測試用來采集網(wǎng)絡的尋呼性能指標。
4、實施優(yōu)化
根據(jù)優(yōu)化工作經(jīng)驗，在實施優(yōu)化之前，還需要對優(yōu)化內(nèi)容排列好先后順序，把影響面廣的內(nèi)容先期進行優(yōu)化。這樣做可以減少循環(huán)往復的調整，達到更快更好地完成優(yōu)化的目標。圖3是網(wǎng)絡優(yōu)化的一般步驟：先進行清頻測試，以排除設備的硬件問題；再進行idle狀態(tài)的優(yōu)化；最后進行撥打狀態(tài)的優(yōu)化。
在idle狀態(tài)的優(yōu)化中，先進行單站測試和優(yōu)化，再做鄰區(qū)優(yōu)化和擾碼優(yōu)化，最后可以進行弱覆蓋、強干擾等優(yōu)化。當然覆蓋優(yōu)化后，也有可能再進行擾碼的優(yōu)化，這要視調整后的網(wǎng)絡情況來決定。在idle狀態(tài)的優(yōu)化中，可以分區(qū)域來進行，當一塊區(qū)域優(yōu)化好之后，可以進行撥打狀態(tài)的優(yōu)化。
在撥打狀態(tài)優(yōu)化中，對各個信道配置優(yōu)化，切換、尋呼等參數(shù)優(yōu)化和RRM算法優(yōu)化等先后順序關系不大，可同時進行。
圖3 優(yōu)化的順序
●清頻測試
在開始其它測試之前，首先需要確認網(wǎng)絡的整體干擾情況，了解周圍無線基站使用的頻譜情況，避免與其它系統(tǒng)或者其它運營商發(fā)生干擾。否則在后期的問題定位上會浪費時間和人力，甚至需要進行大的調整。
●Idle狀態(tài)測試的優(yōu)化
清頻測試后，首先讓手機在idle狀態(tài)進行覆蓋測試，然后再做撥打測試，可以提高優(yōu)化的效率。在idle狀態(tài)下，測試手機只進行小區(qū)選擇和重選、位置更新等，狀態(tài)比較穩(wěn)定。測試的參數(shù)主要是P-CCPCH RSCP和P-CCPCH C/I。
●單站測試與優(yōu)化
由于每個基站周圍的地物環(huán)境（如建筑物平均高度、建筑物的密集程度）都是十分復雜的，這就需要對每個基站的方位角和下傾角進行合理的設置。在網(wǎng)絡規(guī)劃階段設置的方位角和下傾角還需要在實際的優(yōu)化中進行調整，爭取達到每個基站的均勻覆蓋。
先對單個基站進行優(yōu)化，很容易發(fā)現(xiàn)基站和扇區(qū)過覆蓋或弱覆蓋的情況。過覆蓋的情況在全網(wǎng)優(yōu)化時，常會造成鄰區(qū)漏配，對服務區(qū)形成干擾。如果在單站階段不能發(fā)現(xiàn)，到全網(wǎng)優(yōu)化時是很難發(fā)現(xiàn)并解決的。
●鄰區(qū)優(yōu)化
鄰區(qū)的優(yōu)化主要是排查是否有鄰區(qū)漏配的情況發(fā)生。
如發(fā)生鄰區(qū)漏配的情況，主要會對網(wǎng)絡產(chǎn)生兩方面的影響：一是在小區(qū)重選時終端不會重選到本來信號較好的鄰區(qū)，而是一直駐留在信號差的小區(qū)，導致呼通率等指標降低；二是影響擾碼的優(yōu)化，如A、B兩個小區(qū)是鄰區(qū)，但沒有配成鄰區(qū)，那么就有可能把這兩個小區(qū)的擾碼配成一樣，造成解調的困難。
●擾碼優(yōu)化
擾碼配置的原則為：相鄰小區(qū)不能使用相同的下行導頻碼和擾碼。
在切換過程中，核心網(wǎng)和終端是以頻點和碼字來區(qū)分小區(qū)。如果有相同的碼字出現(xiàn)，核心網(wǎng)和終端無法區(qū)分要切換的小區(qū)，會導致切換失敗。
鄰區(qū)優(yōu)化完成后，再對擾碼進行優(yōu)化。如果鄰區(qū)關系改變了，需要再次對擾碼進行排查，避免相鄰小區(qū)間有同頻同碼字出現(xiàn)。
●強干擾區(qū)域
對于發(fā)現(xiàn)的強干擾區(qū)域，可以采取下調下傾角或減小基站發(fā)射功率等手段來降低干擾基站的信號電平。
●弱覆蓋區(qū)域
對弱覆蓋區(qū)域可以上調下傾角、增大發(fā)射功率、改變方位角、使天線主瓣避免正對高大建筑物等手段來達到增強覆蓋的目的。但在改變方位角的時候，還需要注意網(wǎng)絡對稱與天線交疊。
網(wǎng)絡對稱：目前網(wǎng)絡采用三葉草站型（三個扇區(qū)的方位角分別是0度、120度、240度），為盡可能保證理想的蜂窩形狀，應盡量保持三個扇區(qū)的相對位置，否則會帶來相鄰扇區(qū)（包括本基站和相鄰基站）的交疊，使有些地方的干擾增大而有些地方則覆蓋減弱。
天線交疊：三扇沒有交疊時（三個扇區(qū)間距120度，即0度、120度、240度），交界區(qū)的信號衰減10dB，如果發(fā)生的交疊達到20度（三個扇區(qū)的方位角分別是0度、120度、220度），則交疊區(qū)的信號衰減只有6dB，交疊區(qū)會出現(xiàn)較強的同頻干擾。因此天線交疊一般應控制在10度左右。
5、案例分析
（1）弱覆蓋
由圖4的路測結果可看到，某基站覆蓋半徑只有250米，與周圍基站無法形成連續(xù)覆蓋，造成覆蓋區(qū)域內(nèi)有大片的空洞（圖中紅色區(qū)域）。根據(jù)系統(tǒng)鏈路預算，室外覆蓋半徑應該在600-800米左右，與實際情況有較大差異。
圖4 弱覆蓋優(yōu)化前
從路測數(shù)據(jù)分析，覆蓋區(qū)域內(nèi)信號強度衰落過快。在距離天線200米處P-CCPCH信號電平為-75dBm，到300米處P-CCPCH信號電平快速衰落到-100dBm，可能與天線下傾角設置有關。
天線下傾角規(guī)劃為5度，經(jīng)實地檢查發(fā)現(xiàn)由于天線掛扣松脫的制作工藝問題，使天線實際下傾角只有8度，造成覆蓋半徑過小。更換部件后，覆蓋半徑達到600米，與系統(tǒng)仿真結果基本吻合
?。?）鄰區(qū)漏配
由圖6的路測結果可以發(fā)現(xiàn)，其中區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)可以連續(xù)覆蓋（參見圖5）。
圖5 弱覆蓋優(yōu)化后
圖6是鄰區(qū)優(yōu)化前的小區(qū)示意圖。
圖6 鄰區(qū)優(yōu)化前
（3）弱覆蓋、強干擾。
從圖7的拉線圖（路測點與服務小區(qū)的連線圖）可以看到，區(qū)域3由擾碼為45的小區(qū)越區(qū)覆蓋。經(jīng)過查找終端上報的鄰區(qū)列表，始終沒有擾碼為25和112的小區(qū)，因此懷疑是擾碼為45的小區(qū)的鄰區(qū)關系表中漏配了25和112這兩個小區(qū)。再去查看鄰區(qū)關系表，果然漏配，將25和112加入45小區(qū)的臨區(qū)列表，即可解決圖6中區(qū)域3的強干擾問題。
圖7 鄰區(qū)優(yōu)化前拉線圖
●擾碼優(yōu)化
如圖8所示，基站1與基站3都有一個擾碼為2的小區(qū)，站間距只有1.2公里，且基站1與基站3之間只隔了一個基站2。在擾碼規(guī)劃階段，認為基站1與基站3不存在臨小區(qū)，所以使用了相同的碼字。
但是，在實際的路測中卻發(fā)現(xiàn)，由于基站2的3扇有高大建筑物遮擋，到達區(qū)域1的信號強度很弱，反而是基站1與基站3的信號比較強。這樣就造成了在區(qū)域1存在同碼字的干擾，系統(tǒng)在此處解調失敗。
圖8 優(yōu)碼優(yōu)化
優(yōu)化方案：
重新進行擾碼規(guī)劃，站間距在2米以內(nèi)的基站都避免使用相同的碼字，而不管是否是相鄰的基站。優(yōu)化后沒有再次出現(xiàn)擾碼干擾的情況。
●天線朝向的優(yōu)化
在正常的無線環(huán)境下，天線的主瓣方向要避免正對高大建筑物，尤其是玻璃幕墻外立面。玻璃幕墻會對無線電波產(chǎn)生很強的反射效應，造成背向覆蓋、越區(qū)覆蓋等。如圖9所示，天線的主瓣要避免打向對面的建筑物，盡量避開。
圖9 天線主瓣要避開高大建筑物
●天線背向覆蓋優(yōu)化一
由圖10中可以看到，擾碼為18的3扇主瓣的覆蓋距離只有343米，而背瓣卻有289米。在距離天線289米的背瓣方向，信號場強依然大于-75dBm，這嚴重干擾了1扇的主瓣方向。
優(yōu)化方案：
減小3扇天線的發(fā)射功率，并減小下傾角。優(yōu)化后路測圖如圖11，減小了背瓣的覆蓋距離為133米，同時加大了主瓣的覆蓋距離為387米，結果比較理想。
●天線背向覆蓋的優(yōu)化二
如“天線朝向的優(yōu)化”一節(jié)中所述：在正常的無線環(huán)境下，天線的主瓣方向要避免正對高大建筑物。但在特殊環(huán)境下，也可以利用建筑物的反射彌補背向覆蓋的不足。如圖12、13所示，3扇的北面有高大建筑物遮擋，對街道1的覆蓋很差。使用其它優(yōu)化方法都無法解決問題，短時間內(nèi)又不具備加站的條件。只好利用2扇的背向覆蓋幫助解決3扇的覆蓋問題。讓2扇打向主瓣內(nèi)的高大建筑物上，使其反射的信號覆蓋3扇無法覆蓋的區(qū)域。
圖10 天線背向優(yōu)化前
圖11 天線背向優(yōu)化后
圖12 天線背向覆蓋的優(yōu)化二
圖13 第二扇區(qū)背向覆蓋很強
優(yōu)化過程中，不要拘泥于是否是背向覆蓋，有時背向覆蓋也是可以利用的。但是這種方法只是臨時的權宜之計，當條件具備之后還是要通過加站來解決。
●切換區(qū)的優(yōu)化
切換區(qū)位于基站覆蓋的邊緣，信號不會很強。如果同時切換區(qū)又位于街道的拐彎處或十字路口，切換區(qū)就會成為掉話的高發(fā)區(qū)。
在路口的兩邊，信號通常會差20dB左右，如果同時又進行切換，會造成本小區(qū)與目標小區(qū)都低于切換門限，造成切換失敗。
因此在優(yōu)化過程中，要盡量使切換區(qū)避開街道的拐彎處或十字路口?？赏ㄟ^減小發(fā)射功率、更改天線方位角或下傾角來前后移動切換區(qū)，使切換區(qū)位于直路上，這樣在切換前后本小區(qū)與目標小區(qū)的信號強度變化不會太大（參見圖14）。
圖14 切換區(qū)的優(yōu)化
6、結束語
TD-SCDMA移動通信網(wǎng)絡是一個動態(tài)的多維系統(tǒng)，實際環(huán)境的不斷變化以及語音、數(shù)據(jù)業(yè)務和用戶的快速增長，會造成網(wǎng)絡局部區(qū)域覆蓋變差、網(wǎng)絡性能下降，因此對網(wǎng)絡的相關監(jiān)測工作及網(wǎng)絡優(yōu)化工作都會隨著網(wǎng)絡的發(fā)展循序漸進地進行，不可能一蹴而就，也不可能一次就完成所有的優(yōu)化工作。
網(wǎng)絡優(yōu)化工作就是不斷監(jiān)視網(wǎng)絡的各項技術數(shù)據(jù)和不斷的路測，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，通過對設備、參數(shù)的調整，使網(wǎng)絡的性能指標達到最佳狀態(tài)，最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡能力，提高網(wǎng)絡的平均服務質量。
在TD-SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化中尤其應注意以下幾個方面的問題：強干擾、弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、導頻污染、頻繁切換和異常切換、鄰區(qū)漏配或錯配。
工商網(wǎng)監(jiān)
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