TD-SCDMA移動通信網絡優化研究

周云，李錦屏

（蘭州交通大學電子與信息工程學院 蘭州 730070）

0 引言

TD-SCDMA（簡稱TD）是我國擁有自主知識產權的第三代移動通信技術標準。現階段TD無線網絡優化已成為TD網絡運營的重要內容，一方面TD優化要解決網絡運行的各種問題，如覆蓋差、接通失敗、掉話、切換失敗、數據業務性能不佳等；另一方面，在保障TD網絡穩定運行的基礎上，需要優化無線資源投放配置，提升網絡利用率，使TD網絡發揮3G的優勢，最大限度地滿足客戶的需要，提升客戶的感知度。

網絡優化是一項貫穿于整個網絡發展全過程的系統工程，目的是改善軟硬件環境，TD網絡優化主要是通過調整各種工程參數、性能參數以及網絡資源配置，使整個網絡達到現階段對各種KPI指標的目標要求，但由于網絡技術、無線環境、用戶分布等影響因素都是動態變化的，對各種KPI指標的目標要求也是變化的，所以網絡優化工作是一項長期的持續性過程。TD無線網絡優化工作遵循“最佳的系統覆蓋”、“系統干擾最小”、“均勻合理的負荷”等標準。

1 TD網絡優化流程

網絡優化的關鍵工作流程分為以下4個步驟，流程圖如圖1所示。

(1)現網情況調查，即收集能夠反映現網總體運行和工程情況的系統數據，經過分析和比較，迅速定位出需要進行優化的對象，為下一步更豐富的數據采集、深入分析和問題定位做好準備。

(2)數據采集，即通過采用各種設備和測試手段有針對性地進一步對網絡性能和網絡質量情況進行測試測量。網絡優化數據采集內容大致分為：“網絡測試數據”和“系統數據”兩類。

(3)制定優化方案，即通過對采集的系統數據和網絡測試數據進行深入的分析，結合現網的運行狀況和工程情況制定出適宜的優化調整方案。

圖1 TD-SCDMA網絡優化流程

以上過程是一個不斷循環反復的過程，以保證網絡質量不斷提高，保持最佳運行狀態。

2 TD網絡優化措施

TD無線網絡故障包括:掉話、接入失敗、軟切換失敗及高誤幀率等，TD網絡優化涉及的因素比較多，下面針對TD網絡優化的故障情況和相應的解決措施作相關方面的總結。

2.1 覆蓋優化

覆蓋調整是TD優化的基礎性工作，通過調整天線、功率、鄰集列表、切換參數等來優化無線網絡覆蓋，使最多的區域信號強度滿足業務所需的最低電平，但本基站信號盡量少越區進入其他基站的覆蓋范圍，實現最佳的覆蓋。TD移動通信網絡的弱覆蓋點仍然存在。覆蓋空洞即為典型的亟待解決的覆蓋問題。

當MS接收電平較低時，會導致前向Ec/Io較差，前向鏈路的質量會嚴重下降，此時會引起前向FER增大，進而引起掉話。此時的各指標通常顯示為：前向FER高（大于5%）；Ec/Io低（小于-12 dB）；Tx Power較高（大于+15 dBm）；Rx Power較低（小于-95 dBm）。針對覆蓋空洞問題的解決方法主要有：

(1)適當增加某一扇區的導頻功率使覆蓋區有主導頻；

(2)對于一個或多個服務扇區的物理參數進行優化（如：天線方位角，俯仰角及天線類型）；

經過多年的改造，村內環境越來越好，村民對此均一致好評。大多村民家中仍為旱廁，極少數人連通互聯網，自來水循環系統全面覆蓋。經政府政策調控，安排閑置在家的人員作環衛工人，投入大量資金多位定點設置垃圾桶，新推行集裝箱專門清運垃圾，并實現“村集中，鄉處理”。各村落重新修建橋梁、道路，疏通河道、河塘。選址建設文化廣場，設立少數民族文化館、地方特色文化館。各村積極響應政府號召，秸稈還田率較高，農藥藥瓶使用后回收至村內垃圾點，村民的環保意識顯著提高，環境生態總體規劃趨于完善。

(3)在容量不受限的情況下，采用建設直放站增加覆蓋；

(4)在高話務區增加載波；

(5)采用波瓣寬度比較窄、增益比較高（比如30°、18～21 dBi）的天線來覆蓋某一建筑物；

(6)建筑密集區可用六扇區方式來解決，但要根據路測結果來調整天線的物理參數；

(7)新建基站增加覆蓋。

目前，鑒于GSM網絡連續覆蓋的網絡狀況，針對當前TD弱覆蓋問題的優化思路主要是在TD網絡覆蓋不足的情況下，利用GSM網絡作為有效補充，并通過設置合理的2/3G互操作參數，根據具體場景設置觸發系統間切換的TD信號門限、GSM信號門限以及觸發時延,提高TD用戶感受，推廣3G業務，保護TD用戶群，同時體現了GSM與3G的領域合作優勢。

2.2 容量優化

隨著TD數據業務的大力發展，由于無線資源不足及超負荷等問題，在系統運行過程中出現話務量不均衡的現象，某些地區甚至會頻繁的發生話務擁塞的情況，嚴重影響了用戶的接通率，導致用戶無法接入TD網絡。要進行容量優化需要對基站話務統計數據仔細進行分析。針對TD網絡的容量優化,可采用ADPCH復用技術。

目前2:4時隙配比（1個HSDPA載頻，3個HSPDSCH）下，設置上行業務分配最小速率為32 kbps，主載頻最大承載HSDPA用戶數為6個；主載頻配置HSDPA，3個HS-PDSCH時隙配置如圖2所示。為了改善HSDPA用戶體驗，增加同時在線的HSDPA用戶數，對HSDPA伴隨信道復用機制（ADPCH復用）進行測試。修改NBR，將HSDPA的接入速率改為16 kbps，進行復用系數為2的容量測試及切換測試。通過測試，得出以下結論：

(1)通過室內外小區多種場景測試，單載頻承載最大HSDPA用戶數可以達到理論最大值12個；

(2)12個UE同時在線時小區總吞吐量均在1.0Mbps以上；

(3)HSDPA伴隨信道復用開關打開與否，不會對切換造成影響。

圖2 時隙配置圖

2.3 干擾優化

TD網絡主要的干擾源有：UP干擾、導頻污染、擾碼規劃不合理導致的干擾、系統外干擾等，這些干擾混疊在一起，常常會引起KPI惡化、數據業務速率下降明顯、用戶感知度差至最終掉話，因此是TD網絡優化需要解決的重要問題之一。TD網內干擾產生的根本原因是TD網絡信道碼和擾碼較短，頻率資源不足，加上TD網絡站址布局和基站覆蓋范圍不盡合理，主要方面包括：遠處基站下行導頻（DwPTS）對近處基站上行導頻（UpPTS）的干擾；小區間同頻干擾，包括公共信道干擾和業務信道干擾。

導頻污染主要指導頻強度污染，即當MS收到超過3個以上Ec/Io強度大于T_ADD的導頻，而由于MS的RAKE接收機最多可以解調3徑信號，所以多余的強導頻就對MS的信號解調形成干擾，會嚴重影響MS對下行信號的解調。TD網絡干擾優化措施如下：

（1）UpPCH偏移技術

為了降低遠處基站下行導頻（DwPTS）對近處基站上行導頻（UpPTS）的干擾，在TD系統引入了UpPCH偏移技術方案，將上行信道UpPCH靈活配置在無線子幀的不同上行時隙的不同位置。這個位置可由無線網絡控制器（RNC）根據基站（Node B）對上行時隙的干擾進行測量而確定，終端接收RNC的命令在子幀的合適位置發送上行同步信道（UpPCH），以達到規避干擾的目的。當某些小區的接通率持續較低或出現UpPCH干擾告警時，網絡優化人員通過網管系統調整UpPCH偏移值，從而達到降低干擾的目的。

（2）通過分析路測數據來優化系統運行，從而減少導頻數目，或在導頻污染區域調出一個主導頻來。具體方法如：降低周圍小區基站的發射功率來調節導頻PN信號強度以獲得最佳的導頻發射功率；下傾周圍小區基站的天線俯仰角，或改變天線的方位角，以縮小覆蓋范圍從而減少導頻重疊數目；調整周圍小區的系統切換門限T_ADD、T_DROP、T_TDROP、T_COMP,這可減少相關小區間不必要的切換，通過在導頻污染區域減少導頻切換的次數來降低掉話率等。通過所述的方法，移去不需要的導頻之后就可在所有導頻污染區域產生主導頻。

3 結論

以上這些工作對于優化網絡資源配置，改善TD網絡的運行環境，提高網絡的運行質量，都有著重要的現實意義。

TD無線網絡優化要堅持兩個原則：第一，前期優化統籌與后期規劃要統一考慮；第二，網管數據與路測數據要統一考慮。為此，結合目前TD網絡實際發展情況，分析TD網絡優化下一階段策略為：通過擴容解決部分擁塞問題，比如將單載頻小區擴容為多載頻，隨著政府的大力支持，將引入更多的可用頻率資源(如A頻段)，增長可用頻點，提升網絡容量；通過進一步精細化的2G/3G互操作，包括重選時延優化，參數優化，事件觸發機制優化等來解決TD弱覆蓋問題；通過進一步覆蓋調整解決越區覆蓋導致的干擾，導頻污染，挖掘更為科學的定位干擾源的方法與途徑等。

總之，TD網絡的建設關系到中國信息產業發展的大局。本文結合TD網絡的自身特點，研究總結出了TD無線網絡優化的基本措施，隨著研究工作的進行，網絡優化方法還會有進一步的發展，為運營商和設計院提供TD網絡優化建議，并在今后的TD無線網絡優化過程中能夠發揮一定的指導作用, 以提升TD網絡的可持續優化發展空間。

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