TD-SCDMA網絡優化研究及案例分析

鄭弘敏 官洪運 東華大學信息科學與技術學院周榮祥 上海鐵路局安全監察室

整個無線移動通信的發展，網絡優化很好地詮釋了無線移動通信的特點，包括靈活性，移動性和較高的通話質量，同時隨著GPRS和TD-SCDMA中無線數據業務的引入，無線網絡優化又深入到網絡帶寬的分配、傳輸速率和帶寬利用率中，面對不同的技術發展，唯一不變是網絡的優化。

1 網絡優化的概念

移動通信網絡是一個不斷變化的網絡，網絡使用環境、用戶的分布狀況以及網絡的結構布局是一個不確定的因素，網絡優化的主要目的是通過對頻率的分配、基站參數和網絡結構的一系列調整，改善原本不佳的網絡狀況。網絡的優化根據時間不同分為工程優化和運維優化。工程優化主要是在工程施工以后對新建設的網絡階段性的優化；運維優化是在網絡移交后，對網絡實時優化，提高網絡質量[1]。

2 TD-SCDMA網絡優化內容及措施

網絡優化一直是圍繞著無線網絡的問題所在，移動網絡使用至今，優化的作用尤其突出。目前圍繞3G各種不同技術的網絡優化正此起彼伏地開展，以我國自行研發的TDSCDMA為例，包含著業務信道和公共信道的平衡、接力切換、只能天線等技術，同時其系統使用特殊幀結構，使得系統的RRM算法設計更為靈活，相對而言優化卻更為復雜。

2.1 TD-SCDMA網絡優化內容

網絡優化工作的定義主要包括：

（1）解決用戶投訴。

（2）排除設備故障。

（3）提高技術指標：掉話率、接通率、信噪比、小區切換成功率等。

（4）合理調整網絡資源：提高設備和頻譜利用率。

（5）均量各個下去的話務量、信令負荷以及設備負荷。

（6）建立長期網絡優化的數據庫，并保持長期的維護。

2.2 TD-SCDMA網絡優化措施

常用的網絡優化方式包括：

（1）基站勘察。將工程施工中遺留下的問題，保留至數據庫，以便日后的維護優化。

（2）DT/CQT測試。用最為真實的現場測試，獲得可靠的數據資料，對問題精確地定位，及時地調整。

（3）模擬測試。通過優化的軟件，仿真網絡運行，并通過以往的路測，及時調整模型，使其符合現實狀況。也可以通過模擬軟件，模擬優化，制定出比現今更為合理的優化方案。

（4）數據核查與信令分析。主要是對網絡中的數據以及網絡接口的信令進行分析，確保網絡運行在正常數值。

（5）工程參數及系統參數的調整優化。對工程參數中站點位置、天線方位角、增益、下傾角和高度等方面優化，使網絡覆蓋趨于合理。參數調整主要是對小區系統參數中公共和業務信道中參數適當的配置[1]。

3 GSM與TD-SCDMA網絡優化中的異同

KPI是網絡關鍵業績指標，考慮到網絡的發展，GSM和TD-SCDMA網絡重心不同，因此KPI也有所區別，需要不同的網絡優化方案和指標支撐KPI指數。

3.1 相同的語音優化指標

語音的優化一直是貫穿網絡優化的主題，在2G網絡中尤為明顯，雖然TD-SCDMA網絡中的比例有所下降，但這仍然是關系著網絡質量的重要標準。

（1）接通率：接通率＝成功接入總次數/呼叫總次數×100%

（2）掉話率：掉話率＝掉話總次數/接通總次數×100%

（3）切換成功率：切換成功率＝切換成功次數/切換請求次數×100%

（4）話音建立時延。話音建立時延是指從用戶呼叫開始到對方振鈴之間的時間差，是反映系統性能的指標。

3.2 不同的數據業務

TD-SCDMA在2G基礎上，拓展了包括流媒體業務、應用程序下載、網頁游覽等業務。

（1）可視電話。可視電話與語音測試包括：接入時延、接通率、掉話率和切換率等KPI指標，對方案優化的制訂和參數調整有著明顯作用。

（2）PS測量。 PS測量就是針對FTP上傳和下載中數據傳輸速率的測試：PS的KPI指標有PDP激活成功率、通信中斷率、做大吞吐率和平均吞吐率等。

（3）流媒體業務。是TD-SCDMA的重中之重。測試通過WAP發起業務，終端是否能成功登陸服務器，完成播放和下載；時隙分配和速率是否匹配；不同格式的播放：視頻和音頻是否同步一致；能否終端。測試的KPI主要是流媒體業務的成功率、中斷率和下載速度。

（4）Java業務。測試從Java平臺從Http方式下載Java程序。測試程序是否能夠安裝，能夠使用。測試的KPI指標包括下載速率、下載成功率和下載中斷情況。

（5）TD-SCDMA與GSM網絡的關聯。在TD-SCDMA網絡建設中應考慮TD-SCDMA和GSM網絡間的負荷分擔，兩網絡間關聯主要來自覆蓋小區的重選和切換[3]，如何盡量保持UE駐留在TD-SCDMA網絡中、在不造成乒乓效應同時有效設置優化切換網絡門檻及保證網絡切換或者重選時平滑過渡是TD-SCDMA和GSM網絡優化中共同的任務。

4 TD-SCDMA網絡2個優化案例分析

網絡中主要出現的問題是：頻率干擾、網絡結構、覆蓋、切換、話音質量和設備問題。在進行網絡故障和失敗分析時，主要工作方向是提高話音質量、覆蓋率、切換成功率、接通率和數據吞吐量，減少掉話率，給用戶提供一個優質的網絡[2]。

4.1 CS掉話率案例

具體案例如圖1。原因分析如圖2。

圖1 CS掉話率明顯惡化

圖2 參數修改圖

解決方案：考慮提升外環功參數，來控制內環功控：NodeB估算接收上行DPCH的SIRapc。然后NodeB根據以下法產生TPC命令：

如果 SIRapc＞SIRtarget，那么傳送的 TPC 命令為“DOWN”。

如果 SIRapc<＝SIRtarget，那么傳送的 TPC 命令為“UP”。

修改RNC424、425上下行無線失步定時器參數后，解決了因失步造成的掉話次數增加。

調整結果如圖3。

圖3 調整后的掉話率圖

從修改結果來看，CS掉話率改善了0.1～0.2個百分點。

4.2 切換案例

UE在內環龍陽路段自東向西移動，占用“大唐”RNC411下寶都小區，鄰區是“華為”RNC437的龍陽小區，RSCP滿足條件，UE多次上報測量報告，未收到物理信道重配置命令，無法正常切換出寶都小區，最終掉話（見圖4）。

圖4 路測圖

因各種原因造成的RNC歸屬不正確的基站，我們稱為插花站。

原因分析：從現象看，大唐和華為RNC間切換時，手機占用寶都小區，從前臺看到手機一直上報測量報告但未收到物理信道重配置命令，無法切出寶都小區，最后發生掉話。檢查對應時段大唐RNC的cdl記錄，發現RNC確實收到了UE上報的測量報告，但始終未下發物理信道重配命令。同時寶都小區所在的RNC411與目標小區RNC437歸屬不同MSC，正常切換時，RNC需要向核心網上報Handover Require，但從cdl來看，RNC未上報Handover Require，據此判定未觸發切換的原因是RNC拒絕。

分析大唐系統RNC間切換相關參數，發現大唐RNC級參數中有一參數名稱為“RNC間切換懲罰定時器”，默認設置值為16 s。參數含義：當終端切入大唐RNC后，“RNC間切換懲罰定時器”超時前不允許終端切出“RNC”。防止“RNC”間頻繁的乒乓切換。正常情況下該參數設置16 s沒有問題，但對插花站，其孤島特性，在路測過程中極易出現切入插花站后10 s內需要切出的情況，該參數設置過大將造成UE無法正常切出造成掉話。

修改方案：修改“RNC間切換懲罰定時器”，由16 s修改為5 s。

調整結果如圖5。

圖5 調整后的路測圖

調整后，路測顯示UE切換明顯正常，沒有出現因切換問題導致掉話的現象。

5 結束語

無線網絡優化貫穿整個網絡，網絡的運行不僅僅依賴網絡建設的質量，更加注重網絡的維護和優化，如何使得網絡能夠承載更多的負荷，如何提高網絡的運行效率是重中之重，TD-SCDMA是中國自己研發的3G技術，同時也是運用較為廣泛的網絡，對于TD網絡的優化，需要不斷地探索和研究，使其能夠流暢地運行，體現我國無線網絡技術的科技水平。