ＴＤ－ＳＣＤＭＡ网络的优化目标和方法探讨

【摘要】文章详细介绍了TD-SCDMA网络优化目标和优化指标、原则和方法，并通过具体的案例分析了常见的TD-SCDMA网络优化问题及其解决方案。

【关键词】TD-SCDMA 网络优化 关键指标 优化方法

1 概论

TD-SCDMA移动通信网络是一个动态的多维系统，投入使用后，会在以下四个方面发生变化：

◆终端用户的变化：用户的地理分布、信令呼叫模型；

◆网络运行环境的变化：新的建筑、道路、植被；

◆网络结构的变化：基站分布的变化、系统容量的变化；

◆应用技术的变化：如HSPA技术的引入（或区域扩大）。

这些变化都会影响到网络指标的变化，因此对网络的相关监测工作及网络优化工作，应网络的发展循序渐进地进行，不可能一蹴而就。

网络优化，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，如此反复不断地进行，最终使系统在接近最优的状态下工作。对于TD-SCDMA网络，掉话率高、通信语音质量低、接通率低主要源于以下几个原因：导频污染、干扰、基站可能的射频偏差、覆盖问题等。

2 TD-SCDMA网络优化目标和优化指标

网络投入使用后，如何能为用户提供满意的服务，给运营商创造最大价值，是网络运营的首要目标。对网络运营商来讲，盈利是最大目的，所以必须关注网络的性能。网络性能的提高是一个复杂的过程：不但要满足现有的用户需求，而且在未来发展中还要能满足业务量不断增加的需求，并在此基础上能引进具有竞争力的新型业务，所以网络优化是一个长期反复的过程。

2.1 优化目标

（1）覆盖指标：反映覆盖的指标有PCCPCH强度、接收功率、发送功率和覆盖里程比等。PCCPCH强度是反映覆盖质量的关键参数，覆盖里程比是反映网络整体覆盖状况的综合指标。覆盖的问题主要有覆盖空洞、越区覆盖、导频污染，覆盖问题容易导致掉话和接入失败，是优化的重点。

（2）质量指标：对于语音业务，反映业务质量的指标是误帧率；对于数据业务，反映业务质量的指标主要是吞吐率和时延。

（3）接入指标：反映接入指标的参数是业务接入完成率。导致接入失败的主要原因有无覆盖、越区覆盖、临区列表不合理等。

（4）成功率指标：反映成功率指标的参数是业务的掉话率。导致掉话的主要原因有PCCPCH污染、覆盖不良、无主PCCPCH以及临区设置不合理等。

（5）切换指标：反映切换指标的参数是切换成功率(硬切换和接力切换)。

（6）容量指标：反映容量的指标是上下行负载。

2.2 优化指标

TD-SCDMA网络优化指标包括：流量、流量变化、流量混合比例、切换比例、平均发射功率、平均接收功率、掉话率、干扰、每小区切换数、系统间切换、吞吐量、误码率和误帧率等。TD-SCDMA网络优化关注的KPI指标如表1所示。

网络优化与网络性能密切相关，评估越细致，越利于发现和定位问题。

3TD-SCDMA网络优化原则和方法

在整个TD-SCDMA无线网络优化的过程中，应遵循以下几个方面的原则和方法：

（1）无线侧的调整原则和方法

方位角和下倾角根据实际覆盖情况进行调整，水平方位角调整范围建议不超过左右30°的范围，避免出现扇区间过度的重叠覆盖。另外，在一个区域保证导频信号相近的小区不超过3个，一般控制在除主覆盖小区和第一强邻区外，其他小区的RSCP比他们低10dB左右。

（2）天馈系统的调整与检查

要遵守系统间隔离度的要求，同时注意不要对着明显的遮挡建筑物进行照射，除非特殊情况需要采用折射或反射信号进行覆盖；要尽量利用建筑物的自身的特点对天线的后瓣进行抑制；对干道、话务高的区域尽量减少主覆盖小区数量；在天线朝向、安装位置应与天线相对站址建筑物的位置保持一致，并优先考虑立交桥的覆盖。

（3）Idle状态测试的优化

首先让手机在Idle状态进行覆盖测试，来优化P-CCPCH的覆盖范围和P-CCPCHC/I，然后再做拨打测试，可以达到事半功倍的效果。这样可以简化对DPCH问题的分析，因为当P-CCPCHRSCP和P-CCPCHC/I优化达到指标，则对拨打状态的优化可以去除这方面的影响，可以专注于对切换、寻呼等参数的优化或者对设备问题的盘查。

（4）单站测试与优化

由于不同的站址高度，以及每个基站周围的地物环境（如建筑物平均高度、建筑物的密集程度）都是不同的，因此需要对每个站设置合适的方位角和下倾角，在网络规划阶段设置的方位角和下倾角还需要在实际的优化测试中进行调整，争取达到每个基站的均匀覆盖。首先对单个基站进行优化，很容易看到哪些基站或扇区过覆盖，哪些基站或扇区的覆盖比较弱，需要加强。

如果不进行单站优化，则在全网的优化中需要从大量的邻区数据中进行分析，甚至有的扇区没有配成邻区，导致终端不上报此扇区的强度信息，而实际上此扇区的信号过来很强，对服务区造成干扰，而很难解决。

（5）邻区优化

相邻小区关系的配置不光会对公共信道覆盖产生影响，还会造成手机对邻区干扰的强度产生误判，在未知的情况下恶化链路质量。因此，漏做邻区关系是切换掉话的主要原因之一，同时邻区关系的改变会影响后续的扰码优化。

（6）扰码优化

相邻小区，不能使用相同的下行导频码和扰码；同一个小区的相邻小区之间，不能使用相同的扰码和下行导频码。

（7）强干扰区域优化

对优化发现的强干扰区可以采取下调下倾角，或者减少发射功率等手段来降低干扰基站的信号电平，其关键是如何确定主服务区，同时兼顾其它弱覆盖区。

（8）弱覆盖区域优化

在优化发现的弱覆盖区可以采取上调下倾角，增大发射功率，改变方位角等手段来提高基站的信号电平。但要注意当地的网络结构，避免过多的扇区交叠覆盖以及在远处的过覆盖。

（9）位置区的优化

LA的优化由于涉及传输资源的重新调整，要在一开始就进行兼顾。要避免将主要交通干道作为位置区的交界，同时要考虑室内覆盖系统和周边室外基站的位置区尽可能相同，同时在规模上，还需要考虑与合理的寻呼区大小均衡。

4 常见TD-SCDMA网络优化问题之案例分析

4.1 覆盖的优化

良好的无线覆盖是保障移动通信质量和指标要求的前提。对于TD，覆盖的指标C/I，在很大程度上决定了未来N频点网络容量上升，导致业务同频时网络性能下降的程度，覆盖问题是目前影响TD网络性能最主要的因素，一般业务的KPI问题和覆盖问题紧密相关。覆盖问题表现为覆盖空洞、覆盖弱区、越区覆盖、导频污染和邻区设定不合理等几个方面。

（1）覆盖问题主要由以下几个原因引起：由网络规划考虑不周全或不完善的无线网络结构引起；由设备导致；工程质量造成；发射功率配置低，无法满足网络覆盖要求；建筑物等引起的阻挡。

（2）常用的优化措施主要有：工程参数调整；RF参数修改；功率调整；SCCPCH与 PICH时隙调整增加PCCPCH发射功率；改变波瓣赋形宽度；使用RRU。

（3）覆盖优化案例分析

现象描述：建国路3和中粮仓储2覆盖的建国路路段覆盖弱，由建国路1与土产公司2覆盖的东北角覆盖弱，C/I都很差，如图1所示。

优化解决：通过对该路段的反复路测，调整建国路1扇方位角由60度至50度，来增强建国路站的东北部覆盖效果。调整建国路1扇的下倾角由4度至8度，减小它的覆盖范围，避免乒乓切换。调整建国路2扇的下倾角由4度至6度，减小它的覆盖范围，避免乒乓切换。调整建国路3扇的下倾角由6度至8度，减小它的覆盖范围，避免乒乓切换。

调整后，该覆盖弱场的切换成功率大为改善，接通率得以提高。

4.2切换的优化

（1）切换成功率低的原因有：缺少相邻小区关系；部分地段乒乓切换问题突出；高速路上切换不及时导致切换失败；覆盖弱导致切换成功率低；内外部干扰导致切换失败；设备故障导致切换失败。

（2）主要的优化手段有：使用扫频仪发现漏配邻区；合理控制覆盖、简化切换带（根本解决办法）；使用切换迟滞、小区独立偏置、滤波系数、以及切换时长等切换参数（缓解问题）；切换带的控制使用上3dB的覆盖范围控制；控制切换带的位置，避免切换带在十字路口；加强切换带的信号；排查上下行干扰；故障站点排障。

（3）切换优化案例分析

现象描述：高速公路上两个站点之间切换成功率不高，如图2所示。

优化解决：从信令入手，发现是物理信道重配置失败导致切换掉话。这说明终端已经收到物理信道重配置消息，但是一直在等待与目标小区建立上行同步，在超过定时器规定的时间后仍然没有收到目标小区下发的同步完成消息，导致终端回滚到源小区，上报物理信道重配置失败。从上面的分析我们可以看出上行链路存在问题。因此首先想到的是Dw对Up的干扰。通过查看LMT发现底噪正常，但是没有Up上来。修改T312从1s至3s，增加专用物理信道建立后等待同步指示的时间，增加同步成功的概率。另外修改UP期望接收功率由-95dBm至-85dBm，提高手机发射UP时候的功率。最后验证切换全部成功，没有回切，无掉话。

4.3 导频污染的优化

当PCCPCH_RSCP>-85dBm的小区个数大于等于4个，而且PCCPCH_RSCP(1st)－PCCPCH_RSCP(4th)<=6dB两个条件都满足时，即为导频污染。

（1）导频污染对网络的影响

当发生导频污染时，会对网络导致如下影响：

◆呼通率降低：在导频污染的地方，由于手机无法稳定驻留于一个小区，不停的进行服务小区重选，在手机起呼过程中会不断地更换服务小区，易发生起呼失败。

◆掉话率上升：出现导频污染的情况时，由于没有一个足够强的主导频，手机通话过程中，乒乓切换会比较严重，导致掉话率上升。

◆系统容量降低：当导频污染的情况出现时，由于出现干扰，会导致系统接收灵敏度提升。距离基站较远的信号无法进行接入，使系统容量下降。

◆高BLER值：导频污染发生时会有很大的干扰情况出现，这样会导致BLER提升，话音质量下降，数据传输速率下降。

（2）优化手段

导频污染的优化，其根本目的是在原来的导频污染地方产生一个足够强的主导频信号，以提高网络性能。主要优化手段有：

◆确定主覆盖小区，通过调整天线下倾角、方位角增强主覆盖小区的信号；通过压下倾角、降功率、调整方位角的方式降低非主覆盖小区的信号（根本解决办法）。

◆调整切换参数，如切换门限，惩罚时间等缓解导频污染的影响（次要解决方法）。

◆增加RRU，增强主小区信号。

（3）导频污染优化案例分析

现象描述：厦门新安路、西桥路、中山路十字路口处出现同安一建2扇区（CellParaID:49）、同安城2扇区（CellParaID:125）、南门1扇区（CellParaID:91）、银福小区3扇区（CellParaID:105）信号强度十分接近，造成十字路口主服务小区交替，出现乒乓切换造成此处掉话的现象，如图3所示。

优化解决：十字路口处车辆流动量大，且有多个小区较强信号覆盖，容易造成大量的乒乓切换现象而导致掉话增多，应尽量减少此处的多信号覆盖，通过减少该处的频繁切换以降低掉话次数。通过以上分析，不断地尝试调整，具体调整过程如下：将南门1扇区的方位角由260度调整到250度，下倾角由6度调整到7度，波瓣角由120度调整到65度；将同安城西2扇区的方位角由110度调整到80度，下倾角由4度调整到3度，波瓣角由90度调整到65度。通过优化，十字路口由同安城西2扇区和南门1扇区两个扇区覆盖，且覆盖一致性好，避免了以前在该十字路口的乒乓切换问题。

5 结束语

在TD-SCDMA无线网络系统运营中，由于实际环境的不断变化，以及语音、数据业务和用户的快速增长，会造成网络局部区域覆盖变差，网络性能下降。在网络优化这个重要环节当中，我们通常以均衡话务量、提高话音质量、减小掉话率、提高覆盖率、提高切换成功率、提高数据吞吐量及提高接通率等目标来发挥出系统的最佳性能，这些指标客观地反映出TD-SCDMA网络的性能和运行状况。所以，在进行网络故障和各种失败分析时，应将提高系统的这些指标作为网络优化的主要目标，从而为用户提供一个优质的网络。

【作者简介】

刁兆坤：毕业于中国科学院研究生院，工学硕士。现任职于中国移动通信集团设计院有限公司无线所，高级项目经理/高级工程师。