CDMA无线网络优化流程与方法

概述

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，CDMA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。

优化流程

无线网络优化分为两个阶段，一是工程优化，即建网时的优化，主要是网络建设初期以及扩容后的初期的优化，它注重全网的整体性能;二是运维优化，是在网络运行的过程中的优化，即日常优化，通过整合OMC、现场测试、投诉等各方面的信息，综合分析定位影响网络质量的各种问题和原因，着重于局部地区的故障排除和单站性能的提高。

1.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1所示：

图 1 工程优化流程图

下面是工程优化的主要方法

①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。

②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20～30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。

③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。

路测线路的实际选择与选择原则也相辅相成，互为补充。

④路测。通过路测工具，如Agilent等进行空口数据的采集。

⑤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。

⑥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。

⑦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。

2.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2所示。

图2 运维优化流程图

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。

①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。

②客户投诉

通过收集客户的投诉信息，了解出现问题的区域及可能的问题，有针对性地解决。

③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。

④CQT拨打测试(包括用户投诉确定地点)

通过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。

①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。

②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。

③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邻区关系。

④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。

专题优化

1.导频污染

导频污染是指在同一区域有过多强度接近的信号，如果数目超过Rake接收机的指峰数，相干接收机的数目即为过多。CDMA中Rake接收机指峰数为4个，3个用于接收3小区信号，另外一个用于观察周围邻区情况，看看是否还有新的导频。此外，众多信号接近，没有主导频。

这主要是由于站址布局不合理或受地形地貌的影响，有过多无线信号越区覆盖到相邻小区，从而产生了导频污染。导频污染的直接影响就是容易产生掉话。当然在设计阶段就应努力克服导频污染问题，便于以后的网络优化。导频污染的发现主要有路测以及后台数据的统计，相应的优化措施主要如下。

①调整基站功率：通过增强或者减少某些扇区功率，加强主导频信号相对强度。

②调整天线：通过调整基站天线挂高、方向角和下倾角，控制扇区覆盖范围，减少越区覆盖或加强主覆盖扇区信号。

③调整参数：如提高T_ADD，使部分基站扇区导频强度低于T_ADD值，减少参与切换的导频。

但是，从无线网的角度出发，基站功率的增加或减少都会带来一些影响，增加导频信号，会降低业务容量，通过可能会对其他不可知的扇区产生干扰，减小导频，可能会使得覆盖收缩。因此第一种措施要慎重处理。相对而言，措施二、三是使用较多的方法。具体的应用根据不同的地理位置，不同的地形地貌而具体操作，没有统一的模式。

2.切换

切换是移动通信的特色技术，同时也是必不可少的技术，它可有效保证用户移动过程中的业务连续性，提高用户感受，减小掉话率。因此，切换通常作为专题来分析和研究。

CDMA采用先进的软切换和更软切换，从而降低了掉话率，提高了话音质量。再加上CDMA先进的编码和功率控制，使得用户的话音质量清晰，这些方面都使得CDMA的话音质量和GSM以及GPRS相比均有较大的提高。

对于数据业务而言，因为需要占用大量的系统资源，从整网资源利用角度考虑，以cdma20001x为例，一般不推荐采用SCH(SupplementalChannel)软切换的方式。数据业务的切换过程基本如下：FCH(FundamentalChannel)信道发生软切换，通过FCH的指示，SCH信道在最优的链路上建立SCH信道。即承载信令的FCH为软切换，而承载数据的SCH进行了硬切换。在整个切换过程中，BSC需要进行资源的统筹与再次分配，将SCH信道从较弱的链路切换到较强的链路。

虽然切换是一个老话题，切换的算法随着移动网的发展应用也逐渐成熟，但是任何算法都无法解决一些具体问题，如切换边界信号不稳定，切换需要判决时间或判决失误等。因此要严格控制切换带，降低切换带过大带给整网业务传输特性的影响。

3.邻区优化

邻区优化是无线网络优化中重要的一个环节。邻区设置不合理会导致干扰加大，容量下降以及网络性能的恶化。因此良好的、准确的邻区配置是保证CDMA网络运行的基本条件。

邻区干扰的主要内容为邻区配置不合理，如漏配邻区(导致掉话等)、多配邻区(增加手机对导频搜索时间)或者优先级设置不合理(导致掉话等)。这些都会严重影响网络性能。下面给出邻区优化的一些建议。

地理位置上直接相邻的小区要作为邻区;信号可能最强的邻区放在邻区列表优先级最高的地方，依次类推;邻区关系是相互的，即互为邻区;一些特殊场合如单双载波边界可能要求配置单向邻区(如网络规划中，作为分层小区的负载均衡的情况等)。