基站簇优化改善CDMA软切换因子方案探讨

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【摘 要】在CDMA网络优化中，降低软切换因子问题尤为重要。通过软切换因子优化思路，介绍了射频优化和参数优化，结合实际网络，分析了基站簇优化改善cdma软切换因子的方法。实验证实基站簇优化可以有效降低CDMA软切换因子。

【关键词】软切换因子 簇优化 射频优化 软切换参数

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.002 中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：1006-1010（2016）12-0009-06

引用格式：叶冠武. 基站簇优化改善CDMA软切换因子方案探讨[J]. 移动通信， 2016，40（12）： 9-14.

1 引言

软切换是CDMA系统使用的一种切换技术，它是指当移动台处于小区覆盖边缘时，会同时收到来自附近不同基站或扇区的信号，移动台的分集接收机同时接收和解调这些信号，并切换到强于当前使用的、稳定的信号上。整个切换过程先接后断，在不影响用户感知的情况下，完成服务小区的过渡，保证了通话过程和通话质量。

CDMA系统支持3～6路软切换。如当移动台通过软切换同时与4个基站的信号保持通信时，将占用4个基站的资源，包括信道、链路功率、基站与BSC间的信息量等。因此软切换可以很明显地给上下行的覆盖带来明显的增益，而且掉话率比硬切换要低得多，但是软切换链路在所有链路中比例过大，尤其是下行，会带来额外的干扰。这样反过来影响覆盖和容量，同时占用大量基带处理单元，使基带的处理效率降低，造成资源的紧张和浪费。

无线网络规划与优化的任务之一就是保持软切换的开销低于要求的阈值，并且在上下行链路提供足够的分集。通过权衡网络质量和软切换这对矛盾体，寻找最佳平衡点。故通常使用软切换因子（或因子）这个指标来评估实际需求。本文主要对基站簇优化改善CDMA软切换因子进行探讨。

2 软切换因子优化的思路

软切换的因子的定义为：（含切换的话务量-不含切换的话务量）/不含切换的话务量。其实这只是一项对切换的统计，统计项很简单。含切换的话务量比不含切换的话务量高的原因在于手机通话时处于软切换模式比其它模式占用了更多的信道，可作粗略估计。

含切换的话务量=（不含切换的话务量中）非切换话务量×1+（不含切换的话务量中）2way切换话务量×2+（不含切换的话务量中）3way切换话务量×3+（不含切换的话务量中）3way切换话务量×4等。

网络中有多少话务量是非切换模式、有多少话务量是切换模式对应于软切换区域的大小及该区域的话务密度。假设话务密度是均匀的，假设网络中非软切换区域为55%，2way切换区域是30%，3way切换区域是10%，4way切换区域是5%，那么软切换因子将是：（1×55%+2×30%+3×10%+4×5%-1×100%）/100%=65%。

软切换因子越大说明软切换区域的比例越大、切换路数越多、软切换区域话务密度越大，因此浪费的系统资源也越多。但软切换因子也不是越低越好，因为需要保证一定的切换区域，而且在通话困难的区域多路软切换是有益的。优化软切换因子应从控制软切换比例的角度出发。

控制软切换比例常用的方法有射频优化法和系统参数调整法等。

（1）射频优化通常通过基站天线的调整进行优化，这是所有方法中最基础最重要的方法。通过基站天线的优化，可以直接简单地控制基站的覆盖范围，调整优化内容，包括天线方位角、俯仰角、天线型号（天线的水平波瓣宽度、垂直波瓣宽度、增益）、天线的挂高等。

（2）参数调整通常通过优化与软切换相关的参数来改善软切换因子，常用的调整参数有T_Add、T_Drop、T_Comp等。在郊区或山区有时会调整搜索窗参数Srch-win-A、Srch-win-N、Srch-win-R来辅助优化软切换因子。还可以通过降低功率，减少软切换路径数等方法改善软切换因子。

因软切换跟语音质量和掉话率密切相关，所以软切换因子也不是越低越好，要遵循一定的原则来调整。保证原先的覆盖，不能造成新的盲区；结合掉话率统计调整，调整后掉话率应该在可以接受的范围内；结合路测RXPower、Ec/Io值调整，调整后RXPower、Ec/Io值不能恶化。

3 簇优化改善软切换因子的实施

根据某市现网运行状况，该市区软切换因子优化采用了射频优化和参数调整（主要调整了T_Add、T_Drop值）两方面结合的方法进行优化。下文将介绍该方案的实现过程和实施前后的效果分析。

3.1 射频优化

射频优化是整个网络优化的基础，也是优化软切换因子最实用、最直接的方法。射频优化应结合路测信息，对BSC后台统计的小区话务量和软切换因子信息进行相应优化。射频优化的目标是减少基站的过覆盖现象、减少小区间的重叠覆盖、降低导频污染程度、合理分配基站小区的覆盖范围等。

（1）优化前期准备

1）根据ZTE网管统计取出BSC6近期软切换因子

提取了2015年4月7日至2015年4月13日晚忙时（19：00-20：00）的话务量（1X语音呼叫话务量、1X语音软切换话务量、1X语音更软切换话务量），换算成软切换因子后从指标看，BSC6的软切换因子都在83%以上，如表1所示。这远远超出软切换市区建议值65%的上限，对系统资源造成了不必要的浪费。因此该BSC所下挂基站覆盖区域非常有必要做软切换因子优化。

2）根据ZTE网管统计取出BSC6近期各小区的软切换因子并做分析

话务量大于10 Erl，软切换因子（含更软切换）大于170%，（1X语音软切换话务量+1X语音更软切换话务量）/（1X语音呼叫话务量）的基站共有23个。从这些站点分布可以明显看出，在津泰路以北、五四路和六一路中间区域占了一半以上，具体如图1所示：

提高取数标准，观察忙时话务量高于20 Erl基站的软切换因子（含更软切换）分布。这些站点仅6个，全部分布在上诉区域中。而在六一北、火车站区域就占了4个，分别是电建二公司、顺达大厦、银河花园和武警一支队基站。鉴于这种情况，针对该区域进行区域性基站簇优化，具体如图2所示。

3）确定优化区域后，对该区域进行全面路测

通过对路测数据单PN覆盖进行检查，发现部分基站的小区重叠覆盖严重，部分基站本身各小区间重叠覆盖严重，某些路段接收场强良好，但是Ec/Io差，导频污染严重，部分基站过覆盖严重。以上问题均需要通过天馈方位角和俯仰角的优化调整来进行处理。

4）统计调整前BSC6的掉话率

调整前BSC6的掉话率平均为0.22%，可以为调整后的指标做参考。

（2）优化调整过程

1）高软切换因子小区的排查

第一步先排查更软切换因子高的小区，这些小区主要是由于扇区过度重叠所致，进而造成软切换因子偏高。优先上站核查，通过调整这些站点小区的方位角来减少小区重叠覆盖。通过ZTE网管对更软切换因子高的小区做了筛选，筛选结果如表2所示。

第二步则对余下的高软切换因子小区做上站检查，调整该站和周边站点的天馈参数。

2）天馈调整原则和方法

天馈调整以保证原覆盖为前提，以突出主覆盖小区信号，减少重复覆盖区域为原则进行。

对覆盖重复区域，选择主覆盖小区，调整其他小区的方位角，错开其他小区。

对过覆盖的小区，下压天线方位角的方法进行优化。若是高站，降低其天线高度，机械倾角天线更换成有电调内置倾角的天线。

对导频污染严重的区域，突出主信号覆盖，调整其余小区天馈方位角。

对小区夹角小于90°的基站，做方位角调整，减少扇区间重叠覆盖，降低更软切换因子；通过删减一个小区，分裂另一个小区的信号进行覆盖。

对天线正对着高楼的，调整方位角避开大楼，减少反射；对天线正对着街道的，调整方位角与街道形成一定夹角，减少波导效应防止越区覆盖；对天线正对着湖面的，调整方位角，减少湖面反射，防止越区。

天线的机械下倾角不大于15°，防止天线波形变形，针对下倾角大于15°的情况，可通过内置倾角来调整。

市区内天线的选择也应遵循一定的原则：水平波束宽度选择65°为宜；垂直波束宽度选择7°～9°为宜；前后比25 dB为宜；应选择带上旁瓣抑制的天线；应选择带内置电调的天线。

3）调整前后各基站小区方位角对比

根据以上原则，调整了六一北路区域具备现场调整条件的11个基站共23个小区的天馈参数，调整参数如表3所示。

（3）射频优化调整结果

1）调整前后话务统计对比

调整前后该基站簇话务统计软切换因子曲线如图3所示：

2）调整前后路测结果对比

调整前该基站簇覆盖情况如图4所示。

调整后该基站簇覆盖情况如图5所示。

通过上述射频优化，该基站簇天线分布更为合理，改善了原导频污染区接收质量；软切换因子有所降低且变得比较平缓，周平均软切换因子从原来的0.9156降低到0.8845。从结果来看，通过射频优化，该区域的软切换因子得到了改善，同时也为进一步调整软切换参数并保持系统其它指标平稳过度打下了良好的基础。

3.2 切换参数优化

通过射频优化的结果来看，软切换因子已得到一定改善，下面进一步通过软切换参数优化，以期降低软切换因子。

（1）软切换参数优化

T_Add、T_Drop参数的优化调整及抬高其门限。该方法也有其弊端，可能影响到覆盖质量，Ec/Io受其他未进入邻区导频的干扰而变差，在覆盖较弱的地方可能导致掉话。因此T_Add、T_Drop参数的调整遵循从小到大，循序渐进的原则，与掉话指标和路测结果配合调整。

将BSC6的T_Add由28改为26，T_Drop由32改为30即T_Add为-13dB、T_Drop为-15dB，其余参数不做改动。

（2）软切换参数优化调整结果

分别截取调整前后一周的数据进行对比，得到调整前后该基站簇软切换因子曲线如图6所示：

调整后软切换因子变化累计了射频优化调整结果，通过上述射频优化及软切换参数优化，周平均软切换因子从原来的0.9156降低到0.8093。BSC6的平均掉话率由原来的0.22%变为现在的0.19%。可见软切换因子有明显降低，掉话率没有发生恶化。

4 结束语

通过基站簇的射频优化和软切换参数优化，软切换因子得到较大改善，掉话率没有发生恶化，该方案整体效果良好。通过基站簇优化，上述两种优化手段相结合的方法可适用于其他基站簇，使整个BSC的软切换因子进一步下降，从而保证了资源的合理利用，避免后期业务规模扩大造成拥塞等其他问题。

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作者简介

叶冠武：工程师，本科毕业于厦门大学，现任职于中邮科通信技术股份有限公司，长期从事移动通信网络工程建设、网络运行维护与优化等项目管理工作。