浅谈UMTS网优策略与方法

张　学

摘要：UMTS的网络优化服务能为运营商在3G移动网络中带来巨大的收益。它为移动运营商提供有竞争力、高效率的网络，从而改善服务质量，吸引更多的最终客户，并可大大节约企业的运营成本。文章探讨了UMTSN络规划的特点、UMTS网络规划的内容，以及UMTS网络规划的方法。

关键词：网络规划优化；发射功率；通话质量；UMTS；远近效应

中图分类号：TN929

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)17-0013-02

一、GSM网络规划

目前，GSM频率规划采用的频率复用方式有4*3、3*3、MRP等多种。但不论采用何种方式进行频率规划，一般都需要遵循如下原则：(1)同基站内不允许存在同频频点；(2)同一小区广播控制信道(BCCH)和TCH的频率间隔最好在400kHz以上；(3)没有采用跳频时，同一小区的TCH的频率间隔最好在400KHz以上；(4)考虑到天线挂高和传播环境的复杂性，距离较近的基站应尽量避免同频相对；(5)重点关注同频复用，避免在邻近区域存在相同BCCH相同基本识别码(BSIC)的情况；(6)通常情况下，1＊3复用应保证跳频频点是参与跳频载频数的二倍以上。如果GSM网络扩容，只要在总体频率规划中还有合适的频率，扩容量不超出基站的最大容量，只需给相应的小区分配新的信道，没有必要对网络作其他改动：否则，需要增加新的基站和扇区、重新进行频率和信道的分配。

二、UMTS网络规划的特点

(一)软容量、软负荷

在规划UMTS网络时，必须首先考虑网络的可扩容性，而不是像规划GSM网络那样，简单地给相关的小区增加载频和信道。在规划初期，必须考虑网络期望承载容量及站址分布，并确定信号干扰余量。干扰余量对应于负载上升引起的噪声上升，是对业务量增多而产生干扰的“补偿”。如果干扰余量设置太小，随着业务量的增加，只能采用新建基站这一种办法。因为单一地提高发射功率并不能消除因业务量增多而引起的接受信号的恶化。发射功率的提高只能改善某一小区的接受信号，其付出的代价是增加了对所有相邻小区的干扰。从而影响了整个网络的通信质量。提高发射功率不能无限制地扩大小区的有效范围或容量，当UMTS发射功率提高—倍时，小区的容量只增加10％。发射功率的提高虽然增大了小区的有效范围，但是为满足小区边界手机用户的需要，必须大幅度增加发射功率，必然影响到其他手机用户的通话质量。

在规划UMTS网络时，小区负载的设计也非常重要。小区负载分为上行负载和下行负载。其中，上行链路干扰越大、上行负荷接近100％时、上行链路干扰上升到无穷大、对应的容量为极限容量，而下行负载为小区当前发射功率与基站最大发射功率之比、负载因子越高、小区发射功率越大、当达到100％时、发射功率达到最大能力值。一般在网络设计时，上行负载设50％，下行负载设75％。在此，“小区呼吸”效应得到了应用。相邻小区之间可以相互补偿负载容量，称之为软负荷。相关数学论证表明，服务小区从相邻小区借用负载容量的概率随数据传输量的增大而增大。

(二)远近效应

UMTS网络的另—个典型特点是远近效应。因为同一个小区的所有用户使用相同频率。对整个系统来说。每个用户都以最小的功率发射信号显得极其重要。在UMTS网络中采用了功率控制技术来解决该问题。UMTS系统中，功控可分为两大类：内环功控和外环功控，其中内环功控又可分为开环和闭环两种方式。与GSM系统相比，UMTS功控实现方式起了很大变化。在GSM系统中，手机每480ms上报一次测量报告。功控的最快频度不超过每秒2次，而且只对上行链路，因此其对抗多径衰落的主要手段是通过跳频来实现。对于UMTS系统，上下行均实现功控。以上行为例，DPCCH将10MS的无线桢划分为15个时隙，每个时隙包含一个功控命令(TPC－CMD)，由于功控的速度高于快衰落，从而有效保证了慢速运动时的移动台的接收质量。另外，在规划时还会遇到这一问题的另一种情况，当某一用户远离基站时，必须得到很大一部分发射功率，以至于其他用户的功率发生不足，这意味着小区容量与用户的实际分布情况有关。因此，规划时需根据用户密度和分布情况进行动态分析。

(三)上下行链路

UMTS网络的业务量是非对称的，因此网络上下行链路的数据传输量不同。一般上行链路是覆盖受限，而下行链路是容量受限。因此，在规划时需考虑两个方向的值，进行适当结合和考虑在上行链路发射功率由手机提供，在下行链路发射功率由基站供给，因此小区容量在上下链路的小区半径相等。

三、UMTS网络规划的内容

移动通信发展到三代系统网络，对于运营商而言，从客户的满意度中获得利益，网络规划是关键竞争因素。在3c初期，网络建设重点与瓶颈在于覆盖。必须本着覆盖与容量、质量协同发展、兼顾服务与成本、按照“一次规划、分步实施”的原则进行网络规划。3G无线网络规划可以分成几个阶段：

1、准备阶段。规划区域基本信息(地理环境、人文环境、经济状况、话务分布等)、市场定位、业务预测、确定覆盖目标、确定容量目标、确定覆盖策略、服务质量目标。

2、估算预测阶段。小区业务量估计、覆盖和容量的估算、容量与链路计算。

3、预规划仿真。利用规划工具进行预规划仿真。

4、详细规划。通过规划工具进行传播模型测试和校正，进行站点勘测、站点选择和优选。将详细规划的结果和目标输入到规划工具，进行仿真，根据仿真结果进一步调整规划方案。

5、网络设计。根据方案进行工程和施工设计。

6、优化调整阶段。无线覆盖优化调整、控制信道功率规划、导频规划、软切换参数规划等。

四、UMTS网络优化

2G时代的网络规划和网络优化是两个独立的环节，分属不同的部门管理。3GO寸代的网络规划和网络优化需要相互融合，形成一个统一、循环的过程。3G网络规划是网络建设的前奏，要设计和建成完善网络，体现业务价值必须有优化的强有力支持。3G无线网络优化的内容包括路测和后台数据采集、关键网络性能指标(KPI)、网络参数(工程参数和无线资源参数)、网络分析、网络优化等内容。

(一)无线网络优化的数据采集

分为路测数据采集和统计数据采集两部分。其中路测数据服务类别分为语音业务(speech Call)、视频业务(Videe Call)(C$64／64)、分组交换业务(Packet SwitchCall)(PS64／384)，路测数据呼叫类别分为长时业务(Long Term Call)和短时业务(ShortTermCall)。

(二)无线网络优化的关键性能指标

关键性能指标共分为接入性能、保持性能、服务质量性能、

移动性能、网络覆盖性能、设备可用性能等几大类。其中各类性能包含的关键性能指标如下：

1、接入性能。呼叫建立成功率、PDP上下文激活成功率。

2、保持性能。电路域掉线率、分组域掉线率、语音呼叫掉话率。

3、服务质量性能。比特误码率、吞吐量。

4、移动性能。小区更新成功率、频内切换成功率、频间切换成功率、异质接取网络切换成功率(In－ter-RAT Hand overSuccess Rate)。

5、网络覆盖性能。接受信号码功率(RSCP)、码片能量／干扰功率密度(Ee／No)。

6、设备可用性能。发射区域可用率(Cell Avail abifity)。

(三)无线网络优化和分析的基本方法

1、无线网络覆盖。进行覆盖测试，采用天线下倾角方位角调整、功率调整、小区选择重选调整、切换关系切换参数调整、增加基站等方法对基站覆盖进行优化。

2、干扰分析。需对是否存在导频污染、导频干扰、相邻关系问题、天线及基站硬件问题、外部干扰问题、容量过高等情况进行分析。

3、呼叫阻塞。需对准入控制(Admission Control)、拥塞控制(Congestion Control)、硬件问题(TXB／RAXB)、覆盖问题、质量问题、RAB问题、功率设置问题(0pen Loop，InnerLoop)等情况进行逐项分析。

4、小区重选失败。检查是否缺少相邻关系、UE速度与小区重选时间相比是否过快。

5、切换失败分析。检查是否缺少切换关系，并对相邻关系设置、干扰问题、切换参数设置、目标小区拥塞等情况进行逐项检查。

6、掉话。需对覆盖问题、质量问题、切换问题、拥塞控制、硬件问题进行分析和优化。

7、Bad BLER分析。检查是否存在Ec／No问题、功率控制参数设置问题。

8、Low Through pu吩析。需分析BLER问题、Down switch问题、up Switch问题、切换中的Down--Switch问题。

(四)无线网络优化的基本工作过程

1、单站检查工作。单站天线检查与调整、Node B干扰测试、Node B单扇区基本功能测试、单站覆盖测试。

2、小区簇优化工作。在UMTS网络比较大，尤其是UMTS网络工程建设尚未完全结束、网络中存在未完工或有故障的基站情况下，选取成片完好的数个基站组成子网络单独进行优化工作，以降低网优工作的复杂度。要注意子网络的边界的重叠度应与单站覆盖测试结果相对应。

3、系统优化工作。基站群优化工作结束后，系统在覆盖区域的大多数地方应工作良好。但在局部区域，尤其是子网络重叠区和局部信号盲区，需要综合考虑各方面的性能指标对网络进行局部调整，以达到网络优化的最终目标。

(五)无线网络优化的主要优化策略

1、调整系统的网络架构。

2、调整系统的天线部分。天线的朝向、倾角、天线参数、天线挂高、天线位置、更换天线等。

3、调整系统的系统参数。接入控制参数、功率控制参数、切换参数、测量参数等。

4、调整系统的邻区列表。

5、容量分析(疏忙分析)。增加基站、扇区分裂、室内分布、射频拉远，使用双载频、微蜂窝、直放站(无线和光纤)、塔放等：

作者简介：张学(1978-)，男，江西人，供职于广东南方电信规划咨询设计院有限公司，研究方向：通信