【资料名称】：CDMA无线网络工程优化探讨

【资料作者】：李俊龙

【资料日期】：2009

【资料语言】：中文

【资料格式】：DOC

【资料目录和简介】：

CDMA无线网络工程优化探讨
(中国联通龙岩分公司网络运行部)
摘要：随着CDMA移动通信网三期工程全面结束，网络已形成较大的规模，工程结束后的优化显的尤为重要，本文从CDMA无线网络工程优化内容、目标、思路进行阐述，对优化方式进行详细探讨。
关键词：CDMA无线网络工程优化探讨
1前言
随着CDMA移动通信网三期工程全面结束，网络已形成较大的规模，基本实现了各区域信号良好覆盖，但是，仍有一些局部区域存在信号不好、语音质量差、掉话、接通率低及数据业务性能不佳等问题，这些问题很大部分是由于工程期间及工程结束后所产生，如天线方位角俯仰角未作调整产生越区覆盖、邻小区未做全、基站硬件问题、系统参数设置不合理等。工程优化是工程质量和通信效果的检验，是衡量工程是否达到设计要求的一个重要手段，通过网优又对设计和工程中的不合理部分进行修正，使工程达到预期的目的。为此，我们非常有必要对网络进行了一次系统优化。下面对CDMA无线网络工程优化方式进行探讨。
2CDMA无线网络工程优化概述
2.1优化内容
利用路测（即DT测试）、拨打测试（即CQT测试），同时结合性能指标统计、系统告警、用户投诉等信息，分析定位网络中存在的问题，找出问题的原因，通过技术手段或者参数调整使网络运行达到最佳运行状态，使网络资源获得最佳效益。主要包括硬件系统优化、参数优化、邻区优化、覆盖及容量优化等。
2.2优化目标
通过优化保证区域内基站的覆盖性能和容量。完善不同基站之间的配合，提高相互之间的切换成功率；同时有效控制基站的覆盖区域，减少越区覆盖和切换比例，提高网络资源利用率。解决网络中现有的和潜在的问题，提高网络性能指标。解决客户反映的问题，为客户创造价值。通过测试和优化，为扩容及下一步工程建设提供依据。
2.3优化思路
首先排除网络硬件故障，然后评估网络质量、定位网络问题和实施优化，最后进行优化总结。其中评估网络质量工作包括网络性能指标分析、投诉分析处理、现场测试（DT和CQT测试）分析等工作；定位网络问题是将各种地理化的信息整合在一起综合分析，查找问题的原因；实施优化是根据分析结果制定优化方案并进行实施，方案实施后要对实施结果进行评估并进行总结。
3CDMA无线网络工程优化方式探讨
网络优化的手段很多，下面根据本人多年来的移动通信网工程、维护、网优工作经验，对CDMA无线网络工程优化方式依次进行探讨。
3.1 网络硬件故障分析及处理
网络硬件故障是影响网络性能的重大因素，工程中应重点对基站告警信息等硬件故障进行分析，如板件坏了或局部设备中断服务等。另外，随着设备使用时间的增加，一些隐性故障也逐渐增多，这类故障并未达到告警门限，但恶化了网络性能。分析、发现并排除一些影响网络性能的故障，是日常优化工作的主要内容，也是网络工程优化的前提条件。
3.2 网络性能指标统计分析
网络运行质量主要通过一些关键指标来体现。网络性能指标统计的作用就是收集并统计出这些指标，网络优化工作则通过获取、分析这些指标，从发生问题的主要原因、主要空间和主要时间段等多个角度上进行分类，找到改善指标的办法，来提高网络质量。以三星系统为例，在三星系统中,主要有F3000 cause 消息和SAT330统计数据，下面分别对它们进行探讨。
3.2.1F3000 cause 消息探讨
它是三星网络系统一项重要的统计，每当手机用户在建立通话时或通话中产生不良现象（打不通、掉话、切换失败等）时，在BSM（三星系统操作维护平台）上都会产生相应的F3000 cause。我们可以根据F3000 cause 消息分析产生的原因并找到相应的解决办法。下面列出常见的几种F3000 cause，分析其产生的原因，并提出相应的解决办法。
3.2.1.1F3000_NGHBR_PN_FAIL分析
产生原因：主要是由于在邻区列表里未把强导频加入邻区或邻区表里的信息（如BSC号、BTS号、SECT号、PN码等）有误。
解决方法：先检查邻区列表里是否有把强导频加入邻区，若有，再检查邻区表里的信息是否有误。
3.2.1.2F3000_HO_BTS_CE_ALLOC_FAIL分析
产生原因：由于切换中CE分配失败，主要是由于大话务量、坏件以及不正常的软、硬切换引起，表现在通话质量下降，在硬切换区域出现掉话等。
解决方法：先分析cause产生在硬切换还是软切换，若出现在软切换，可通过F3000 cause里的userdata数据判断是往哪个扇区切换时出现的，然后去找这个扇区的问题，是由于CE拥塞或板件坏或前向功率受限（对应SAT330中TCH_OVP）等具体来分析解决该问题。若出现在硬切换，则要通过两个MSC局之间的硬切换优化来解决。
3.2.1.3F3000_BSC_BAD_FRAM_IN_SERVICE分析
产生原因：由于在通话的过程中连续收到5个坏帧，引起掉话。
解决办法：通过F3000 cause里的userdata数据分析，看是由于软切换失败还是由于其它原因导致，结合BSM里的上行底噪测试功能进行分析，若上行底噪大于-80dBm，则存在干扰，查找干扰源。若上行底噪正常，则可用路测设备到出现该cause的扇区进行路测，具体定位出问题，然后通过无线优化（天线优化、参数优化等）来解决。
3.2.1.4F3000_MS_ACQUIRE_TIMEOUT分析
产生原因：TCC（BSS软件模块）未能在指定的时间内捕获MS的反向业务Preamble信号，导致呼叫建立失败。
解决办法：对出现该现象的扇区进行无线优化，具体分析该扇区的开销信道覆盖范围是否合理，是否存在导频污染等来对无线环境进行优化。
3.2.2SAT330统计数据
该数据为话务统计数据，涉及的性能指标数据很多，我们应该有针对性地从海量数据中选取有用的信息。在我们的日常工作中需重点关注几项统计指标：呼叫建立成功率、掉话率、切换成功率、话务量、坏小区比例等。
当出现话务统计指标差时，我们可结合F3000 cause 消息进行分析，能较快判断出问题所在。例如呼叫建立成功率低时，我们可结合F3000_MS_ACQUIRE_TIMEOUT消息来分析和解决问题；掉话率高时，我们可结合F3000_BSC_BAD_FRAM_IN_SERVICE消息来分析和解决问题；切换成功率低时，我们可结合F3000_NGHBR_PN_FAIL和F3000_HO_BTS_CE_ALLOC_FAIL消息来分析和解决问题。
3.3 用户投诉收集与处理
通过用户投诉信息，可及时了解网络质量问题，并依此有针对性地进行网络优化工作，有利于网络经常性保持最佳运行状态。在实际工作中，一是可以针对投诉的具体问题，发现网络的异常情况，解决相应的网络故障或网络潜在问题；二是从全网角度对一个阶段以来的用户投诉历史数据的统计和分析，可以使我们发现网络的热点区域、覆盖盲区、弱区或特定问题区域，对全网网络优化工作起到一定的客观指导作用。
3.4 路测
路测，也称DT测试，是进行网络性能评估、网络故障定位、网络优化必不可少的测试手段。当每一期的工程结束后，我们非常有必要对市区各道路、高速公路、国道、省道等，以及不同的BSC之间、LAC区域之间的测试。测试内容包括系统覆盖测试、系统网络质量测试（接通率、呼叫完成率、掉话率、软切换比例等），然后通过路测后台分析软件分析网络的具体状况。
3.4.1测试设备
测试设备包括:GPS、CDMA测试手机、数据连接线、笔记本电脑、导频扫描仪、车载直流/交流转换器、路测前台采集软件、路测后台分析软件、测试用车等。
3.4.2 测试方法
采用“主叫”方式，由测试仪表自动产生呼叫。主要采用多次呼叫的方式（normal call，拨打对方号码019,setup time为15秒，hold time为250秒，idle time为5秒）,主要测试网络的覆盖、切换和服务质量。(注:019号码为联通网络测试专用号码)
3.4.3路测数据分析方法探讨
3.4.3.1覆盖性能分析
网络覆盖与Ec/Io、Rx-pwr、Tx-pwr、FER等密切相关，同时要关注前向和反向链路的信号。路测数据可以采集到前向Ec/Io、Rx-pwr、Tx-pwr、FER、Tx-adj等指标，通过对这些指标的统计或地理化对比分布，可以方便的掌握测试区域的信号覆盖情况。通过前向和反向指标对比，也可直观发现网络中是否存在链路不平衡问题。
Ec/Io：即信噪比，它反映了网络信号覆盖情况。在一般情况下，要求Ec/Io≥-12dB，以保证用户能得到正常的服务。
Rx-pwr：称移动台接收功率，它也反映了网络信号覆盖情况。在一般情况下，要求大部分区域Rx-pwr≥-90dBm，以保证留有一定的衰减余量。城市街道电平一般保持在-70dBm左右，主要是城市房子密集，室内信号衰减较大。
FER：即误帧率，它直接反映了业务提供的质量。在实际中一般设置语音业务的目标FER为1%，数据业务根据其速率不同，一般取其目标为5%-10%。
Tx-pwr：指移动台发射功率，在一定程度上反映出网络对反向容量的承载能力。平均意义上的Tx-pwr分布一般保持在0dBm以下。
覆盖优化常用手段是进行基站发射功率调整、工程参数（天线方位角、俯仰角、高度等）调整及系统参数的调整或者增加基站来解决。
3.4.3.2导频污染分析
导频污染较难通过性能统计发现，而路测是最好的方法之一。通过路测，可以了解测试区域各点的导频数量和强度，从而判断各基站信号分布的合理性。
导频污染有两种情况，一种是移动台收到的可用导频数超出了其接收机的数量；一种是移动台接收到的导频强度较差，没有主导频。
避免导频污染的原则是尽量保证每个区域有主导频覆盖。导频污染优化常用手段也是通过调整基站的天线、功率、新增站点等方法解决。
3.4.3.3切换性能分析
根据路测情况，可以了解到测试区域网络切换的区域、切换发生的频度、切换分支占用情况、切换成功率等状况。结合切换数据的统计、切换事件的地理分布，对照可用网络资源和话务统计数据，可以合理设计切换区域、调整切换参数提供分析依据。
切换性能优化时，我们应对原因进行分析，如果是覆盖问题或导频污染原因，我们参照前面所述方法进行；如果不是这两方面问题，我们通过检查及调整邻区列表、切换参数（T-ADD、T-DROP、T-TDROP等）、搜索窗参数（SRCH-WIN-A、SRCH-WIN-N、SRCH-WIN-R）解决问题。
3.4.3.4掉话性能分析
通过分析路测数据，可以得到掉话发生的地点、掉话发生时的无线环境等信息，同时，结合信令分析，可以了解掉话发生时前反向链路的变化情况，有效定位掉话问题。 掉话的原因很多，下面结合路测数据介绍几种常见掉话情况分析方法。
A.由于前向干扰导致的掉话
这种情况掉话过程中,可以观察到在移动台接收电平增加的同时导频的Ec/Io下降,这意味着存在一个前向链路干扰.若是CDMA自干扰,可通过优化邻区列表、调整切换参数或搜索窗参数等解决。若是外部干扰，优化方法是查找干扰源并消除它。
B．前反向链路不平衡导致的掉话
这种情况由于移动台Tx-pwr达到最大，Ec/Io、Rx-pwr基本保持不变，Tx-adj的幅度变的平坦，说明存在前反向链路不平衡，经过一段时间移动台FER变得很高。
主要原因：导频增益过高；反向链路阻塞
优化方法：降低导频发射功率，使导频信号和业务信道覆盖平衡；减小天线增益，调整天线方位角、俯仰角，缩小覆盖区，从而减小反向干扰。
C. 业务信道功率受限造成的掉话
Ec/Io、Rx-pwr、Tx-pwr、Tx-adj幅度基本保持不变。前向业务信道功率分配值或者反向业务信道Eb/No的设置都在一定的范围且设置值较小。业务信道由于不能发送足够的功率来保持通信链路，导致掉话。解决方法：若前向链路首先失败，则增大前向业务信道最大发射功率，保证前向业务信道和导频信道的覆盖平衡；若反向链路首先失败，则调整外环功控参数，保证反向链路发射功率。
D. 其它原因掉话
其它还有由于覆盖差、导频污染、切换失败导致的掉话，具体分析分别见前面覆盖性能分析、导频污染分析、切换性能分析。
3.4.3.5数据业务吞吐量和分配策略分析
对于数据业务，用户得到的吞吐量是数据业务性能的最重要表现之一。通过路测，可以得到不同无线环境条件下的实际吞吐量，得到无线环境变化对吞吐量的影响，从而掌握数据业务信道分配策略对无线环境变化的适应性和合理性，为调整分配策略提供依据，从而得到更佳的传输速率。
在数据业务传输中，SCH分配与无线环境质量、数据流、信道分配策略设计有关。通过数据业务的路测，可以统计随无线环境条件的变化，SCH分配随之变化的情况。SCH的分配与实际传输速率的适配性是检测SCH分配策略的一个重要方面。
数据业务优化：通过数据业务路测，为参数调整及信道分配策略调整提供依据。包括无线网络部分优化和分组网络部分优化。无线网络部分优化就是对无线网络相关参数进行优化调整；分组网络部分优化主要针对无线环境TCP传输特性与有线环境的差异性，通过对TCP参数的优化以及采用相关的TCP优化、缓存设备等，提高cdma2000 1x无线数据传输性能。
3.5CQT测试
CQT测试,通常也称拨打测试,它是DT测试的补充,主要用于一些DT测试无法到达的重要地点及室内场所的测试。CQT测试主要依靠人工拨打电话并记录测试结果。在每个测试点处应将测试用的手机分别作为主叫方和被叫方，对网内和网间的移动电话以及固定电话都进行拨打测试，并详细记录下测试结果和测试中出现的各种故障现象，根据出现的故障现象进一步分析原因，找到相应解决办法。
4 总结
网络建成投入运营后，由于用户数的增加、业务种类的多样化、网络规模的扩张、网络话务模型和业务模型的改变以及城市建设的发展等都会引起电波传播条件的变化，导致网络当前的性能和运行情况偏离最初的设计要求，因此需要对网络持续不断地进行优化以适应各种变化。
随着CDMA移动通信网络维持在一个相对稳定的规模，网络优化工作成为CDMA网络运营过程的一个重要环节，网络发展重点也将逐渐从大规模的工程建设向网络的深入优化调整工程转移。网络优化是一项长期的工作，除了进行工程优化外，平常还需进行日常优化，定期进行专项优化，每年能够进行一次系统优化，排除网络中不断出现的各种故障，优化网络资源配置，改善网络运行性能，提高服务质量，从而使网络始终处于最佳的运行状态。随着优化工作的深入开展和优化技术的提高，优化的范围也在不断扩大。事实上，优化的对象已不仅仅是当前的网络，它已经渗透到包括市场预测、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。