TD-SCDMA网络优化
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摘要:网络优化在td-scdma商业化进程中扮演着十分重要的角色，其既不同于固定通信系统,也不同于其它2G和3G系统,需要投入大量的人力和时间。TD-SCDMA在话务量、传播条件、用户移动性、业务等方面的变化会对网络中各个小区产生各自特有的运行特性,因此TD-SCDMA运营商为了确保各参数的最佳值，充分发挥网络的最大能力，需要对网络进行定期的、循环式的、渐进的动态优化。TD-SCDMA是国际电联公布的第三代移动通信技术中的三大标准之一,我国从2006年开始推进TD-SCDMA试验网络建设。本文给出了TD-SCDMA网络优化的一些研究和经验总结并对典型的案例进行了分析。
关键词:TD-SCDMA；网络；优化
1.TD-SCDMA的发展历史
TD-SCDMA是3G无线接入技术中的三个主要国际标准之一。TD-SCDMA技术至今在我国和世界范围内传播广泛，主要受益于技术的先进性与我国政府的鼎立支持，越来越多的电信厂商踊跃加入TD-SCDMA共同开发的行列中。
随着3G通信技术的发展，网络规划和优化工作越来越重要。对于未来的WCDMA/TD-SCDMA网络运营商而言，如何经济有效地建设一个WCDMA网络，保证网络建设的高性价比是运营商所关心的问题。概括地讲，就是在支持多种业务，并满足一定QoS条件下，获得良好的网络容量，满足一定的无线覆盖要求，同时通过调整容量、覆盖、质量之间的均衡关系提供最佳的服务。为了达到高性能，WCDMA/TD-SCDMA采用很多先进的技术，所以二代系统所使用的规划和优化方法就不能满足需求，需要有新的规划方法和工具。
2.WCDMA/TD-SCDMA网络优化流程
2.1TD-SCDMA的网络优化目标主要参考覆盖率、导频区域优化、接通率、掉话率、寻呼和切换成功率等。现就网络初建阶段，用户数不是很多的情况，给出一组优化目标参考值。当网络建设已完成，用户数逐渐增多之后的优化目标还需要根据客观环境进行适当的调整。
2.2其中测试组主要负责网络评估测试以及初步定位问题；信令及无线网管组主要负责抓取网络侧的信令、监视硬件告警以及配合网优组进行参数调整；技术支持组由各网络部门的技术专家组成，负责发现和解决问题；网络优化组主要根据测试组反馈的问题进行优化调整。
2.3网络优化前先要了解网络的现实情况，需对优化区域进行网络评估测试，这由测试组主要负责，测试组将测试结果反馈给技术支持组，技术支持组分析测试结果，定位需优化的问题并制定优化方案，而后反馈给网络优化组，并由网络优化组到现场实施。之后测试组再对问题区域进行网络评估测试，进入第二轮的优化。直到优化后的效果达到指标要求，则本次优化结束并进行总结。
2.4根据优化工作经验，在实施优化之前，还需要对优化内容排列好先后顺序，把影响面广的内容先期进行优化。这样做可以减少循环往复的调整，达到更快更好地完成优化的目标。
3.TD-SCDMA与WCDMA系统在网络优化方面的差异分析
网络优化的目的是改善对用户的服务质量，提高网络资源的利用率。一般来讲，优化不但要对网络的硬件配置进行优化，还要对参数设置进行优化。对硬件配置的优化，主要体现在对天线的位置、方向等的调整，这里不再赘述。无线资源管理一般包括切换、功率、接纳、负载等控制。对无线资源管理算法设计产生决定性影响的因素包括业务、信道和系统模型。由于业务参数模型和信道模型对所有第三代移动通信技术是相同的，决定各系统RRM不同的因素主要是物理层技术。和其他第三代移动通信系统比，TD-SCDMA系统在物理层技术上采用了智能天线、联合检测、上下同步以及特殊的帧机构，因此该系统的RRM设计比较灵活。其中最具有代表性的是该系统的RRM算法中采用了接力切换和DCA技术，并且智能天线对于各个算法的影响较大。
3.1切换过程的优化对任何一个蜂窝系统斗室十分重要的，因为从网络效率出发，用户终端处于不合适的服务小区时，不仅会影响自身的通信质量，同时也增加整个网络的负荷，甚至增大对其他用户的干扰。移动用户应当使用网络中最优化的通信链路与相应基站建立连接。
3.2WCDMA系统的信道分配较简单，如果在同一载频系统内，只要合理分配码道即可。而TD-SCDMA系统即使在同一载频内，它要利用DCA算法使信道更合理分配在码字、时间片的多维空间内（此处不考虑智能天线因素的空间域）。DCA算法分为慢速DCA和快速DCA。慢速DCA将资源分配到小区，而快速DCA将资源分配给承载业务。在实际运行中，RNC集中管理一些小区的可用资源，根据各个小区的网络性能指标、系统负荷情况和业务的QoS参数，动态的将信道分配给用户。DCA算法有很多种，基于干扰的DCA是普遍研究和使用的，它对信道的排序调整都是基于UE和网络测的实时干扰测量的。DCA算法的合理应用可以灵活分配信道资源，可提高频带利用率，无需信道预规划，可自动适应网络中负载和干扰变化，但如果利用不当，会造成系统干扰增加，容量降低等问题。
3.3智能天线的采用给TD-SCDMA系统带来了多方面影响：给DCA算法增加了对空间域的处理；使功率控制流程改变，控制要求降低，功率控制算法受到影响；使切换准则变得模糊，切换区域不再确定。智能对网络无线资源算法的影响比较复杂，并和具体的算法相关，所以需要在理论和实践各方面进行研究和探索。
3.4系统中，为了重点覆盖热点区域，特别是解决大型建筑物的室内覆盖问题，普遍采用室内分布系统提高服务质量：采用微蜂窝或直放站作为信源，在室内天花板或墙壁上根据天线输出安装全向或定向天线。这样，用户在室内运动时，可以通过附近天线收发信号，由馈线将信号传送至基站，而基站可将不同天线接收到的信号看做同一用户的多径信号进行相应处理。在TD-SCDMA系统中，如果采用室内分布系统,存在若干问题：①TD-SCDMA利用智能天线判断用户信号DOA，而根据室内天线的接收信号无法进行DOA的判断。②TD-SCDMA上下行同步,上行同步的建立和保持都是建立在对用户发射功率的估计以判断出用户的位置，从而指示用户提前或滞后发射时间。而室内天线各有增益且各不相同，如果用户不停移动，在不同天线服务范围之内，这样基站无法从接收到的用户功率来判断用户的距离，也就无法保持上行同步。即使用户都是静止的，不同用户的信号从天线到达基站有不同时延，基站也要从算法上补偿这部分时延，才能使不同用户信道到达基站时达到基本同步，而这种情况是不现实的。对于室内重点覆盖问题有待于进一步研究。
4.案例分析
4.1弱覆盖
由图1的路测结果可看到，某基站覆盖半径只有250米，与周围基站无法形成连续覆盖，造成覆盖区域内有大片的空洞。根据系统链路预算，室外覆盖半径应该在600-800米左右，与实际情况有较大差异。
图1弱覆盖优化前图图2弱覆盖优化后
从路测数据分析，覆盖区域内信号强度衰落过快。在距离天线200米处P-CCPCH信号电平为-75dBm，到300米处P-CCPCH信号电平快速衰落到-100dBm，可能与天线下倾角设置有关。
天线下倾角规划为5度，经实地检查发现由于天线挂扣松脱的制作工艺问题，使天线实际下倾角只有8度，造成覆盖半径过小。
4.2邻区漏配
由图3的路测结果可以发现，其中区域内可以连续覆盖（参见图2）。
图3邻区优化前图 图4邻区优化前拉线图
4.3弱覆盖、强干扰。
从图4可以看到，区域3由扰码为45的小区越区覆盖。经过查找终端上报的邻区列表，始终没有扰码为25和112的小区，因此怀疑是扰码为45的小区的邻区关系表中漏配了25和112这两个小区。再去查看邻区关系表，果然漏配，将25和112加入45小区的临区列表，即可解决图4中区域3的强干扰问题。
5.结束语
网络性能数据包括接通率、可靠性、业务性能和业务分布统计等信息，可以从网管系统、路测数据、协议分析以及客户投诉中得到。优化工作可以根据这些信息进行分析，对现有的网络进行调整和改善。
参考文献：
鲁艳玲,田锐;TD-SCDMA网络优化的分析[J];中国数据通信;2004年07期