WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化要點分析

于春霞

關(guān)鍵詞 無線網(wǎng)絡(luò) WCDMA技術(shù) 優(yōu)化策略 系統(tǒng)運行

1前言

隨著4G 的普及和5G 時代的來臨，3G 所能發(fā)揮作用變得十分有限。新形勢下，要想最大化實現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)的價值，關(guān)鍵是要對其核心技術(shù)進行優(yōu)化，在確保WCDMA 可得到長期、穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，為無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展助力。由此可見，圍繞WCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)展開討論，確定符合其特征及發(fā)展趨勢的優(yōu)化策略很有必要，相關(guān)人員應(yīng)對此給予重視。

2WCDMA 概述

2.1原理

與以往所使用通信技術(shù)相比，作為擁有豐富終端類型和廣闊適用范圍的通信技術(shù)的WCDMA 的優(yōu)點主要體現(xiàn)在容量大、成本低和傳輸速度理想等方面，其碼片速率能夠達到約3.84Mcps，對應(yīng)載波帶寬在5MHz 左右，對其加以使用可確保圖像、數(shù)據(jù)、語音資料在各移動設(shè)備間得到實時且準確的傳輸[1] 。

WCDMA 的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成如下：該系統(tǒng)可被拆分成三部分，分別是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、維護系統(tǒng)、接入系統(tǒng)。其中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負責(zé)對語音呼叫功能進行處理，同時對語言數(shù)據(jù)進行釋放或連接;維護系統(tǒng)可通過管理用戶、系統(tǒng)維護的方式確保網(wǎng)絡(luò)始終處于穩(wěn)定運行狀態(tài);接入系統(tǒng)的主要任務(wù)是分配、切換及釋放無線信道，通過全過程管理的方式保證無線信道發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

2.2優(yōu)勢

WCDMA 的優(yōu)勢如下：其一，容量大。寬帶網(wǎng)絡(luò)具有抗衰落能力突出和功率快的特點，這無形中增加了WCDMA 的容量。受系統(tǒng)容量增加的影響，WCDMA 的成本隨之降低;其二，數(shù)據(jù)傳輸速度快。二代通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)界定為“輔助業(yè)務(wù)”，認為該業(yè)務(wù)的主要功能為發(fā)送語音及短信，傳輸速率通常在384Kbps 左右。隨著WCDMA 的出現(xiàn)，三代系統(tǒng)對主營業(yè)務(wù)進行了大規(guī)模的調(diào)整，使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一躍成為主導(dǎo)業(yè)務(wù)，相應(yīng)地其傳輸速率也由早期的384Kbps 提高至2Mbps，旨在最大程度滿足用戶需求;其三，業(yè)務(wù)類型多樣。與常規(guī)通信技術(shù)相比，基于WCDMA 所衍生的業(yè)務(wù)類型更加豐富。換句話說，WCDMA 能夠在最大程度滿足用戶所提出個性化需求，這也決定了其擁有較常規(guī)技術(shù)更加廣闊的市場和更加良好的發(fā)展前景;其四，保證傳輸質(zhì)量。以往無線傳輸極易出現(xiàn)多徑衰落及其他異常情況，導(dǎo)致傳輸質(zhì)量無法達到預(yù)期。而WCDMA 則創(chuàng)造性地引入了分集技術(shù)，強調(diào)以該技術(shù)為依托完成傳輸數(shù)據(jù)的操作。事實證明，這一做法既解決了傳統(tǒng)技術(shù)所存在的不足，同時又為傳輸效率以及整體質(zhì)量提供了保證。

3WCDMA的應(yīng)用情況

對于WCDMA的優(yōu)化，西方國家已取得較為矚目的成果。由于我國引入該技術(shù)的時間較晚，現(xiàn)有研究仍存在盲區(qū)，導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)發(fā)展速度放緩。在科技水平持續(xù)提高的背景下，圍繞WCDMA 展開的研究變得更加深入。

要想使WCDMA 的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，關(guān)鍵是要盡快解決以下問題：一是網(wǎng)絡(luò)信號弱。該問題的成因主要是現(xiàn)有基站距離較遠且各基站間有高大建筑存在，導(dǎo)致信號被攔截或是遮擋。一般來說，只需對天線位置及角度加以調(diào)整，便可使信號強度得到增強。二是越區(qū)覆蓋的情況時有發(fā)生。簡單來說，由于主控小區(qū)所生成導(dǎo)頻信號過強導(dǎo)致其他小區(qū)受到干擾，有關(guān)人員可通過調(diào)試信道功率、天線高度或角度的方式，對該問題加以解決[2] 。三是導(dǎo)頻污染。導(dǎo)致該問題出現(xiàn)的原因主要是同一區(qū)域有多個非主導(dǎo)頻率的導(dǎo)頻信號存在，使用戶網(wǎng)絡(luò)及通話過程受到干擾。要想解決該問題，最有效的方法是增強導(dǎo)頻信號強度。如果條件允許，還可以選擇對頻率進行統(tǒng)一，通過減弱干擾力度的方式保證用戶的網(wǎng)絡(luò)使用效果和通話效果。

4WCDMA 的優(yōu)化分析

近年來，國內(nèi)通信用戶數(shù)量持續(xù)增加，現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)所能發(fā)揮的作用變得十分有限。而通過優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)的方式，使網(wǎng)絡(luò)性能得到全面升級，其現(xiàn)實意義有目共睹。作為可影響通信系統(tǒng)性能的主要技術(shù)，對WCDMA 進行優(yōu)化勢在必行，在開展此項工作時有關(guān)人員應(yīng)對以下內(nèi)容引起重視。

4.1優(yōu)化要點

4.1.1全覆蓋

研究證實，WCDMA 的覆蓋范圍極易被鏈路性能所影響。此外，鏈路性能相關(guān)參數(shù)同樣會通過影響功率預(yù)算的方式給覆蓋范圍造成影響。由此可見，要想擴大覆蓋范圍，關(guān)鍵是要對下行鏈路所設(shè)置基站進行優(yōu)化，確保其發(fā)射功率滿足要求。為實現(xiàn)全覆蓋的目標，有關(guān)人員往往使用室內(nèi)分布系統(tǒng)，隨著QoS 提高，用戶自然能夠依托附近天線完成收發(fā)信號的操作。

4.1.2調(diào)整參數(shù)

WCDMA 所擁有參數(shù)數(shù)量極多，對其進行優(yōu)化時，通常無法做到逐一測量并調(diào)整各個參數(shù)。鑒于此，有關(guān)人員決定采取以下優(yōu)化方案：第一步，對關(guān)鍵參數(shù)進行提煉并測量;第二步，以測量結(jié)果為依據(jù)，對各參數(shù)影響范圍加以確定;第三步，根據(jù)參數(shù)功能將其劃分成三組，分別是分組跳讀、功率控制和切換控制。研究表明，在擴大覆蓋范圍、增加系統(tǒng)容量方面，切換控制參數(shù)往往發(fā)揮著極為重要的作用，要求有關(guān)人員對發(fā)射功率引起重視，嚴格控制參數(shù)取值，在條件允許的情況下，優(yōu)先選用取值較小的參數(shù)，由此為覆蓋范圍、容量、分組調(diào)度效果提供保證。此外，相關(guān)人員還應(yīng)對控制功率的工作引起重視，通過調(diào)整SIR 的方式使功率控制效果達到預(yù)期。

4.1.3科學(xué)設(shè)定指標

作為對WCDMA 進行優(yōu)化的重要一環(huán)，對關(guān)鍵指標進行設(shè)定的難度極大?？紤]到WCDMA 構(gòu)成相對復(fù)雜且參數(shù)類型較多，有關(guān)人員應(yīng)先對質(zhì)量指標和對應(yīng)KPI 進行設(shè)定，確保所設(shè)定指標可為日后優(yōu)化工作的開展提供理論指導(dǎo)。

4.1.4增加系統(tǒng)容量

對WCDMA 容量進行增加的方法有三個：一是對蜂窩小區(qū)數(shù)量進行增加;二是對載波數(shù)量進行增加;三是對扇區(qū)數(shù)量進行增加。在實際工作中，有關(guān)人員可結(jié)合現(xiàn)場情況做出選擇，由此保證經(jīng)過處理的WCDMA 的容量能夠最大程度滿足用戶需求。

4.2優(yōu)化策略

有關(guān)人員以WCDMA 所存在不足為依據(jù)，提出了可提高其實用性的策略，主要涉及以下方面。

4.2.1提升查詢速度

為實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時導(dǎo)入目標，并保證導(dǎo)入數(shù)據(jù)和網(wǎng)管模板數(shù)據(jù)相同，有關(guān)人員將查詢時間設(shè)定為15min，此舉將給查詢速度造成一定影響，在某些情況下，還會導(dǎo)致查詢時間延長，增加設(shè)備死機概率，若不盡快解決該問題，將給軟件性能造成不利影響。鑒于此，在對網(wǎng)絡(luò)程序進行優(yōu)化時，有關(guān)人員應(yīng)對查詢速度進行優(yōu)化，即根據(jù)用戶所提意見對其使用需求加以確定，通過調(diào)整時間粒度的方式，確保查詢時間設(shè)定合理，為查詢速度提供保證。

4.2.2凸顯兼容性

眾所周知，性能分析系統(tǒng)極易被操作系統(tǒng)、硬件配置等因素所影響，導(dǎo)致其實操功能無法得到充分發(fā)揮。配置較低的軟件所搭載系統(tǒng)通常難以做到快速運行，由此可見，對其進行優(yōu)化的另一重點便是最大程度弱化外界因素給系統(tǒng)運行所造成的不利影響，確保系統(tǒng)兼容性能夠達到預(yù)期水平。

4.2.3優(yōu)化界面設(shè)計

對無線網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化所取得的成效極易被性能分析所影響，雖然經(jīng)過較長時間的發(fā)展，WCDMA 已擁有相對完善的功能，但仍存在操作復(fù)雜的情況，每次查詢都要經(jīng)過多個步驟，不僅分析性能的界面極為復(fù)雜，查詢參數(shù)也過于專業(yè)，無形中增加了用戶的操作難度。要想盡快解決該問題，通過增加軟件便捷性、實用性的方式，使其價值得到最大程度的實現(xiàn)，關(guān)鍵是要優(yōu)化配置界面，此舉一方面可使網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化周期得到縮短，另一方面能夠使無線網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定且可靠，通過系統(tǒng)優(yōu)化的方式，使軟件利用率達到預(yù)期水平。

4.2.4增強穩(wěn)定性

實踐表明，要想使系統(tǒng)得到大面積的推廣及使用，前提是保證該系統(tǒng)具備較強的可靠性及穩(wěn)定性，這樣既能夠使用戶信譽度得到增強，又可使企業(yè)效益得到顯著增加，為其樹立良好形象助力。結(jié)合性能分析系統(tǒng)運行情況不難看出，由于現(xiàn)有設(shè)備并不完整，使得系統(tǒng)運行效果難以達到預(yù)期，具體表現(xiàn)為：在不更改查詢對象及查詢條件的情況下，系統(tǒng)所顯示查詢結(jié)果往往會被查詢順序所影響。簡單來說，就是按照不同順序進行查詢，其最終結(jié)果通常存在一定差異。鑒于此，有關(guān)人員指出應(yīng)對軟件構(gòu)架進行系統(tǒng)檢查并測試，將上述情況出現(xiàn)的概率降至最低，同時保證在有突發(fā)情況出現(xiàn)時，系統(tǒng)能夠快速辨別故障點并進行處理，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.2.5擴大覆蓋范圍

對WCDMA 進行優(yōu)化時，還有兩方面內(nèi)容需要引起重視：一是對室內(nèi)覆蓋進行優(yōu)化，盡量選用可使室內(nèi)信號得到增強的設(shè)備;二是對公路覆蓋進行優(yōu)化，通過新增覆蓋點或引入智能天線等方式實現(xiàn)WCDMA的全覆蓋，為用戶使用無線網(wǎng)絡(luò)提供便利。

5實際案例說明

5.1籌備網(wǎng)絡(luò)

在對某小區(qū)內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃時，需要綜合考慮可能遇到的情況，對覆蓋率、鏈路存量、基站密度等參數(shù)進行了確定，同時引入閉塞率、掉話率等關(guān)鍵指標。以業(yè)務(wù)特點為依據(jù)，對切實可行的規(guī)劃方案加以確定，保證既能夠?qū)π^(qū)做到連續(xù)覆蓋，同時又可以做到對指定區(qū)域進行覆蓋。

在規(guī)劃無線網(wǎng)絡(luò)的過程中，通常需要按照順序開展以下工作：首先是在前期準備階段就要對容量、覆蓋標準進行制定，同時對執(zhí)行策略加以確定;其次是估算覆蓋率、業(yè)務(wù)量并計算小區(qū)鏈路;最后是對導(dǎo)頻參數(shù)、覆蓋率進行優(yōu)化，并對PN 偏移進行切換，結(jié)合信道分配方案和小區(qū)環(huán)境，對覆蓋率加以確定。

5.2選擇天線

對天線信號來說，需要解決的問題主要有三個：分別是如何弱化網(wǎng)絡(luò)干擾;如何使頻率資源得到充分利用;如何確保電波信號得到快速轉(zhuǎn)化。

為解決上述問題，有關(guān)人員提出了以下方案：對基站天線、控制設(shè)備和用戶終端進行連接，保證各方始終處于互通狀態(tài)。根據(jù)用戶量對基站數(shù)量加以確定時，一般來說，小中型城市只需建設(shè)少量基站及載頻，同時搭載全向天線和角形反射器便可得到理想的通信效果。近年來，在經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的影響下，現(xiàn)有基站已無法滿足使用需求，要想通過優(yōu)化區(qū)域分配、信道網(wǎng)絡(luò)等方式使無線網(wǎng)絡(luò)得到快速發(fā)展，關(guān)鍵是要對天線進行升級。在選擇天線時，有關(guān)人員應(yīng)遵循以下原則：一是對天線增益引起重視;二是基于雙工器對天線地點進行消減;三是優(yōu)先選用雙極天線。

5.3制定優(yōu)化方案

基于WCDMA 開展網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作，通常需要將重心放在存儲量、覆蓋率上。其中，存儲量用吞吐率加以表示，覆蓋率用小區(qū)半徑加以表示，二者可經(jīng)由干擾余量進行聯(lián)系。一般來說，覆蓋范圍取決于傳輸環(huán)境、天線高度以及路徑損耗，同時路徑耗損又由干擾余量所決定。各小區(qū)所受到干擾與系統(tǒng)負載的關(guān)系為正相關(guān)，為保證通信效果理想，在對系統(tǒng)進行規(guī)劃時，有關(guān)人員往往會酌情增加余量取值，隨著余量取值增加，路徑損耗將有所減小，對應(yīng)覆蓋半徑也會受到影響。結(jié)合現(xiàn)行設(shè)計標準可知，存儲量和負載因子間存在密切聯(lián)系，具體表現(xiàn)為：

有關(guān)人員決定在不更改覆蓋條件的情況下，分別對不同場景對應(yīng)路徑損耗進行了分析，考慮到鏈路預(yù)算極易被外界因素所影響，在開展相關(guān)工作時，共有三方面內(nèi)容需要引起重視：一是TX，包括增益、功率和人為損耗;二是RX，包括切換干擾、靈敏度還有人為損耗;三是空間損耗，包括陰影衰落量和穿透損耗。其中，陰影衰落和對數(shù)分布密切相關(guān)。換言之，車速、障礙物情況以及工作頻率均會在不同程度上給陰影衰落造成影響。除特殊情況外，通信系統(tǒng)的覆蓋率均應(yīng)達到90%左右，而在沒有余量的情況下，該系統(tǒng)的邊緣覆蓋率僅能達到約50%。由此可見，對陰影衰落量進行設(shè)置很有必要。此外，作為典型的自擾亂系統(tǒng)，WCDMA 的干擾極易受到用戶量的影響，且干擾來源以頻率復(fù)用、外界因素為主，要想保證來源準確，關(guān)鍵是要分兩步對覆蓋率進行計算，即先確定路徑耗損耗，再確定覆蓋范圍。

6結(jié)論

作為第三代通信系統(tǒng)所依托的核心技術(shù)，WCDMA 具有業(yè)務(wù)類型豐富、容量大以及傳輸速度快等優(yōu)點，但4G 及5G 技術(shù)的出現(xiàn)使WCDMA 面臨前所未有的挑戰(zhàn)。要想避免其被社會所淘汰，關(guān)鍵是要做到與時俱進，對通信范圍及質(zhì)量進行提升，確保用戶需求可獲得最大程度的滿足，這也是未來研究的重點，相關(guān)人員應(yīng)對此給予重視。