通过优化提高CDMA网络的性能
  网络优化,对于已建成网络的性能具有重要的意义。它是一项长期的不间断的工作,必须通过不断地发现和解决问题,不断地探索并积累经验,从而不断地优化网络的资源配置,改善网络的运行环境,提高网络的运行质量,为业务发展提供强有力的网络保障。CDMA网络,因为其与GSM网络相比,具有新的特点和不同,因此相应的网络优化工作便也有了很多的不同。

  当CDMA网络的建设初具规模后,便进入一个较长时间的建设→测试→优化→建设……的循环建设过程。只有通过不断优化网络,才能使网络最终在最好的资源利用率下达到一个较高的客户满意度。网络优化是CDMA系统实际运营过程中一个必不可少的工作。网络优化的目的就是对投入运行的无线网络进行参数采集、数据分析,找出影响网络质量的原因,通过技术手段或参数调整,使网络达到最佳运行状态,使网络资源获得最佳效益,同时了解网络的增长趋势,为扩容提供依据。

  网络优化工作,首先要解决现有网络的覆盖问题,让网络达到无缝覆盖,基本没有盲区。然后解决网络的服务质量问题,使一个覆盖良好的网络有好的服务质量。最后是优化网络资源,使网络在良好运营的情况下创造出最高的效益。优化工作具体讲就是通过测试和分析,发现系统的问题,修改调整系统的参数,逐步改善系统的性能。如此反复不断进行,最终使系统在接近最优的状态下工作。网络优化工作应遵循一定的步骤进行,本文将依次对优化中的各步骤加以介绍。

  基站配置确认

  基站配置确认是指确认基站收发信台安装的完整性和数据的准确性。由于各种原因,基站的安装数据可能与设计的数据不一致,因此有必要首先对每个基站的参数(如基站的经纬度、天线高度与方位角、分集接收天线间距等)进行核查。然后,要进行无线环境详细特性的测试。为了实现优化,必须通过实际的现场测量和射线跟踪等其他技术来得到无线环境的详细特性,对路径损耗、阴影和延时扩展等特性进行研究。还要利用频谱分析来进行射频勘测,以揭示出由不同运营商的设备和背景干扰产生的互调产物。

  信道功率控制

  在CDMA系统中,总的发射功率在导频、同步、寻呼和业务信道之间分配。控制信道功率的优化主要解决功率的分配问题,而功率分配的原则与覆盖有关。导频信道用于切换测量和相干检测,它的覆盖功率应该比业务信道的功率大一些,这样移动台在进入软切换带之前就能对其他基站进行解码。基站总功率的10%左右将分配给同步信道。这是由于移动台在进入一个小区的覆盖区之前,就应该能够对包括小区信息在内的同步信道进行解码,因此给它分配的功率应该比业务信道的功率高。寻呼信道的功率可以与业务信道的功率相等。

  合理配置导频

  对于CDMA系统来说,合理配置导频是非常有必要的。如果导频配置不合理,就有可能引起掉话现象。导频优化主要针对以下三种掉话情况来进行。

  其一是导频混淆引起的掉话。CDMA系统中,不同基站和扇区的导频信号是通过相同导频伪随机序列的不同相位偏移来区分的。如果两个基站之间的传播时延超出了导频信号的偏移,就会出现导频混淆,导致移动台切换到错误的目标小区而引起掉话。这种情况往往是由于导频偏移规划不合理,通常的解决方法是修改系统参数。

  其二是多导频引起的掉话。在CDMA系统中,当移动台进入3向的软切换状态时,若此时其它的导频有足够的强度,大于导频增加信噪比门限值TADD,但移动台瑞克接收机的3个“叉指”均已占满,由于移动台硬件设计及软件版本的限制,移动台不能将该导频加入激活导频集中,这时,干扰就会造成掉话。通常的解决方法是调整系统切换参数和个别基站的导频功率,将该地点的导频个数减少到3个以下。减少多导频地区的出现也是网络优化的任务之一。

  最后是无主导频引起的掉话。无主导频是指在某一区域中没有一个具有足够强度的占主导地位的导频。当移动台处于空闲状态时,移动台在不同基站的寻呼信道间切换;处于通话状态时,移动台在不同基站的业务信道间切换。这种频繁的切换极易造成掉话。通常的解决方法是调整天线的功率、倾角或方位角等,使该地区突出某一导频。

  提高软切换性能

  软切换性能会影响所需的抗阴影衰落容限和处于软切换的用户数。其中,抗阴影衰落容限又会影响要建的基站数;处于软切换的用户则需要额外的信道单元。网络运营商的目标是使衰落容限和处于软切换的用户数最小,同时保持满意的业务质量。软切换的主要参数是移动台的切换门限、切换定时器和导频搜索窗口。

  ———切换门限。TADD(导频增加门限)应尽可能低一些,从而能迅速地增加导频,避免掉话;同时又要足够高,以避免由于噪声引起的错误报警。增加TADD门限会降低处于软切换的用户数,从而降低所需的设备开销。与TADD类似,TCOMP(导频比较门限)一方面要尽可能低一些,从而能更快地进行切换;另一方面又要足够高,避免移动台因导频强度的微小变化而连续发送更新消息。TDROP(导频丢失门限)应足够低,避免丢失好的导频。该值应在综合考虑TADD和TTDROP的值后,仔细选取。如果TADD和TDROP相互太接近,并且TTDROP定时非常短,那么就可能出现切换往复转换效应(即不断地增加和删除同一导频)。根据设计需要,若要减小切换区大小,就要提高TADD和TDROP的值;反之,如果要增加切换区大小,就要降低TADD和TDROP的值。

  ———切换定时器。TTDROP(切换定时器的值)应该大于建立切换所需要的时间。在弱的覆盖区内可以用较大的TTDROP值强制移动台继续处于切换状态。

  ———导频搜索窗口。搜索窗口的宽度可以决定移动台寻找导频信道信号所需要的时间。移动台搜索导频时使用三种不同的搜索窗口参数。搜索窗口较大有助于收集所有的多径能量,但会导致测量过程很慢,这对高速移动台不利;窗口过小又会丢失一些明显的多径信号,从而降低性能。窗口的大小是延时扩散的函数,应考虑到预期的移动速度分布而对不同小区进行优化。

  无缝的频率间切换是CDMA网络一个重要的新特征。即在热点地区具有分层小区结构(宏小区和微小区重叠覆盖),或者比相邻小区拥有更多的载频。在同时有宏小区和微小区覆盖的情况下,必须确定选择层的标准。通常,如果在微小区检测到一个快速移动的移动台,那么它应该切换到宏小区;反之,一个慢速移动的移动台则应切换到微小区。所以,必须通过衰落特性这样的方法来估算移动台的速度,尽量避免错误判决。例如:一辆车正好停在红灯前,那么车上的移动台应保持在宏小区内,因为它又会马上加速。

  网络优化是CDMA系统实际运营过程中的一个重要环节。CDMA系统在运营过程中要对系统进行扩容和不断的网络优化,一方面给系统当前的用户提供更加优质的服务,另一方面提高系统容量以接纳越来越多的系统未来用户。网络优化是一个长期的过程,应贯穿于网络发展的全过程,CDMA网络的优化研究还要不断地进行下去,更好地为用户服务。

(人民邮电报)
 
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