WCDMA无线网络规划及优化

1、wcdma无线网络规划及优化第一章 wcdma原理第一节 wcdma的技术特点wcdma由欧洲标准化组织3gpp所制定，受全球标准化组织、设备制造商、器件供应商、运营商的广泛支持，将成为未来3g的主流体制。核心网基于gsm/gprs网络的演进，保持与gsm/gprs网络的兼容性。核心网络可以基于tdm、atm和ip技术，并向全ip的网络结构演进。核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电路型业务和分组型业务。utran基于atm技术，统一处理语音和分组业务，并向ip方向发展。map技术和gprs隧道技术是wcdma体制移动性管理机制的核心。空中接口采用wcdma：信号带宽5mhz，码片

2、速率3.84mcps，amr语音编码，支持同步/异步基站运营模式，上下行闭环加外环功率控制方式，开环（sttd、tstd）和闭环（fbtd）发射分集方式，导频辅助的相干解调方式，卷积码和turbo码的编码方式，上行和下行采用qpsk调制方式。第二节 3g频谱情况国际电联对第三代移动通信系统imt-2000划分了230mhz频率，即上行18852025mhz、下行21102200mhz，共230mhz。其中，19802010 mhz（地对空）和21702200mhz（空对地）用于移动卫星业务。上下行频带不对称，主要考虑可使用双频fdd方式和单频tdd方式。此规划在wrc92上得到通过，在2000

3、年的wrc2000大会上，在wrc-92基础上又批准了新的附加频段： 806-960 mhz 、1710-1885 mhz 、2500-2690 mhz。如下图所示：wrc-2000的频谱分配欧盟对第三代移动通信的问题亦十分重视，欧洲电信标准化协会早在十多年前就开始了第三代移动通信标准化的研究工作，成立了一个由运营商、设备制造商和电信管制机构的代表组成的“通用移动通信系统（即umts）论坛”，1995年正式向itu提交了频谱划分的建议方案。欧洲情况为陆地通信为19001980mhz、20102025mhz和21102170mhz，共计155mhz。北美情况比较复杂。在3g低频段的1850199

4、0mhz处，实际已经划给pcs使用，且已划成215mhz和25mhz的多个频段。pcs业务已经占用的imt-2000的频谱，虽然经过调整，但调整后imt-2000的上行与pcs的下行频段仍需共用。这种安排不大符合一般基站发高收低的配置。日本1893.51919.6mhz已用于phs频段，还可以提供260mhz15mhz135mhz的3g频段（19201980mhz，21102170mhz，20102025mhz）。 目前，日本正在致力于清除与第三代移动通信频率有冲突的问题。韩国和itu建议一样，共计170mhz。wcdma fdd模式使用频谱为（3gpp并不排斥使用其他频段）：上行：19201

5、980mhz，下行：21102170mhz。每个载频的频率为5m范围，双工间隔：190mhz。而美洲地区：上行：18501910mhz，下行：19301990mhz。双工间隔：80mhzwcdma tdd（包括high bit rate和low bit rate）模式使用频谱为（3gpp并不排斥使用其他频段）：(1) 上下行19001920mhz和20102025mhz(2) 美洲地区：上下行18501910mhz和19301990mhz(3) 美洲地区：上下行19101930mhz特殊情况下（如两国边界地区）可能会出现tdd和fdd在同一个频带内共存的情况，3gpp tsg ran wg4正

6、在进行这方面的研究。在我国，根据目前的无线电频率划分，17002300mhz频段有移动业务、固定业务和空间业务，该频段内有大量的微波通信系统和一定数量的无线电定位设备正在使用。1996年12月，国家无委为了发展蜂窝移动通信和无线接入的需要，对2ghz的部分地面无线电业务频率进行重新规划和调整。但还与第三代移动有冲突，即公众蜂窝移动通信1.9mhz的频段和无线接入的频段均占用了imt2000的频段中的一部分。因此，第三代移动通信必须与现有的各种无线通信系统共享有限的频率资源。为了促使运营、科研、生产等部门积极发展第三代移动通信系统，满足我国移动通信发展的近期频谱需求和长远频谱需求，必须随着技术、

7、业务的发展，做好imt-2000频段的规划调整工作。我国的imt-2000频谱使用情况如下图所示。我国imt-2000频谱占用情况imt-2000在我国的频段分配如下：（一）主要工作频段： 频分双工（fdd）方式：19201980mhz21102170mhz；时分双工（tdd）方式：18801920mhz、20102025mhz。 （二）补充工作频率： 频分双工（fdd）方式：17551785mhz18501880mhz； 时分双工（tdd）方式：23002400mhz，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定。 （三）卫星移动通信系统工作频段：19802010mhz2170220

8、0mhz。 第二章 wcdma无线网络规划第一节 网络规划流程与第二代移动通信相比，第三代系统网络，引入大量各种比特大量业务，预测不同业务的模型是困难的。对于无线网络规划，包括在各种情况下，计算链路预算、容量和小区基站数目，同时要对基站覆盖进行预测，参数进行规划。除此之外，还需要整个网络进行策划，计算基站中信道单元的数目、传输线路容量、基站控制器、交换机等其他单元的数目。在规划中，需引入性能测量，如掉话率和闭塞等指标，衡量网络性能。在小区中均匀覆盖区域提供高比特业务，在小区边缘提供低比特业务。覆盖区域设计成连续覆盖，也可以是热点地区覆盖。不同业务，不同实施策略，需要进行仔细估计。无线网络规划可

9、以分成几个阶段，l 准备阶段：(1) 确定覆盖目标(2) 确定容量目标(3) 确定覆盖策略l 估算预测阶段(1) 小区业务量估计(2) 小区容量估计(3) 覆盖范围预测(4) 容量与链路计算l 规划调整阶段(5) 无线覆盖优化调整(6) 控制信道功率规划(7) 导频规划(8) 软切换参数规划(9) pn偏移切换经过一些列工作，得到无线网络环境特性、确定控制信道分配、规划切换参数后，可以进行详细覆盖分析。小区内干扰与总干扰之比，对于某小区而言是唯一的。在规划的过程中，不断对网络进行分析，并对干扰比例因子进行评估，在用这些因子来预测不同小区的覆盖。重复进行这迭代过程，直至达到收敛。用规划工具来使过

10、程自动化，同时可以检测覆盖中的缝隙。通常情况下，3g网络业务是不均匀的，带来的问题是使性能下降。一方面，业务密集区域干扰增加，使质量变差。另一方面，质量可能过剩，造成浪费。系统效率可以通过自适应控制小区半径、天线方向和上行链路接收功率门限得到改善。小区半径通过调节导频功率来控制。考察到sir高于所需的值，小区半径可以扩大，反之，小区半径就减少。分别改变（增加或减少）上行链路所需接收功率门限可以平衡上下行链路的小区半径。在分扇区的配置中，改变各扇区的中心角，可以均衡该基站的通信质量。第二节 wcdma无线网络规划天线选型3g系统（包括wcdma和cdma2000）作为新一代移动通信系统，多址方式

11、发生变化，变tdma/fdma为cdma/fdma方式，但就无线信号而言，仍然面临有效利用频率资源，减少网络干扰，最大效率完成电波信号的转化。基站天线是用户终端与基站控制设备间通信系统的桥梁，广泛应用于蜂窝移动通信系统中。通信技术的发展必将带动天线概念的发展。在七十年代的移动通信系统中，由于用户少，较少的载频和少量的基站即可覆盖一个城市的移动通信需求，采用了全向天线或角形反射器天线。随着经济发展，移动终端需求量的急剧增加，旧的基站已不能满足需求，尤其数字蜂窝技术的发展，基站配置需要新型天线，以改善市区的多路径衰落、区域分配和多信道网络组织。平板式天线由于其剖面低、结构轻巧、便于安装、电性能优越

12、等优点被广泛应用于2g 数字蜂窝系统。在80年代中期至90年代中后期，大多采用单极化(vp)天线，而一个扇区需用3副天线，一个小区通常划分为三个扇区，因此一个小区要用9副天线，天线数目太多给基站建设、安装带来困难，安装费用居高不下，有的站点根本无法安装分集接收天线，即使安装了也无法得到最佳分集接收增益。因此，双极化天线技术应运而生。3g阶段，随着无线技术的改变，信号检测方式的改变，蜂窝网络必须调整和优化，需要更新型的基站天线满足这一要求，如自适应控制天线、智能化天线。3g典型天线的选择需考虑几个方面，基站天线的选择应依据以下原则：(1) 根据基站扇区数量、话务密度、覆盖要求合理选择定向天线的半

13、功率角及增益。(2) 为节省天线位置，宜采用双工器。(3) 在城市密集区，宜采用双极化天线。天线指向调整和2g工程应用相同，在实际工程中,可以根据话务分布情况和通信质量要求对定向天线的主瓣方向、下倾角进行适当的调整。天线隔离度在工程中需注意，天线的安装要满足水平与垂直隔离度的要求，以避免干扰。天线挂高取决于覆盖要求，施工时应根据覆盖、干扰、隔离度及远期发展发求合理设置天线挂高。3g网络用的天线与2g 类似，天线基本要求如下：定向天线增益：13-16dbd全向天线增益：9-10dbd定向天线半功率角：60-65度，或者90度全向天线不圆度：+/-1db驻波比：500w天线分集方式，或者采用空间分

14、集，或者极化分集接收为标准配置。第三节 wcdma无线网络容量与覆盖规划1、概述在wcdma系统中，网络的覆盖和容量的预规划是网络规划的重要部分，本文用小区半径表示覆盖，用吞吐率来表示小区的容量；通过计算小区半径和吞吐率的介绍了与覆盖和容量相关的几个基本概念，将覆盖半径和吞吐率的关系通过干扰余量联系起来，从而通过在上行和下行的的覆盖半径和吞吐率的关系图来说明容量和覆盖的关系。2、几个基本概念2、1 与覆盖相关的几个概念在网络规划中，覆盖主要是通过链路预算和系统仿真来得到。链路预算主要是通过在各种场景中分析满足覆盖条件下的路径损耗，得到小区的覆盖半径。2、1、1影响链路预算的因素在考虑链路预算的

15、过程中，影响无线链路的因素有很多，我们从发射端、接收端和空间损耗等三部分考虑。1）发射端要考虑的因素有：发射功率、线缆损耗、人体损耗、天线增益；2）接收端要考虑的因素有：接收机灵敏度、接收天线的增益、线缆损耗、人体损耗、干扰余量、解调所需的eb/no、软切换增益和快衰落余量；3）空间损耗要考虑的因素有：穿透损耗和阴影衰落余量。在以下的部分中，主要介绍一下阴影衰落余量和干扰余量。2、1、2 阴影衰落余量在无线电波传播的过程中，存在快衰落和慢衰落；快衰落是由于多径现象引起的电磁波的幅度和相位随着终端的运动产生很大的起伏变化，通常也称为多径衰落；快衰落的电场强度概率密度函数是服从瑞利分布的；故多径衰

16、落也称瑞利衰落。终端接收的信号除瞬时值出现快速瑞利衰落外，其场强中值随着地区位置改变出现较慢的变化，这种变化称为慢衰落； 慢衰落是由阴影效应引起的，所以也称作阴影衰落；阴影衰落主要与障碍物的状况、工作频率、车速等有关；阴影衰落服从对数正态分布。阴影衰落余量与覆盖概率密切相关的。阴影衰落余量是满足覆盖概率要求的保证。在没有阴影衰落余量时，边缘覆盖概率为50。在移动通信系统中，一般要求的区域覆盖概率为90，所以需要一定的阴影衰落余量。阴影衰落是无线电波在空间传播的一种损耗，所以在无线通信系统中对上行和下行具有相同的值。2、1、3 干扰余量由于wcdma系统是一个自干扰系统，也就是说，用户的数量不一

17、样的话，wcdma系统的干扰是不一样的，随着用户的增加，系统的干扰是上升的。在tdma和fdma系统中的干扰主要是来自于外界的干扰和频率的复用方式，如果外界的干扰和频率的复用方式确定后，系统的干扰就确定了。wcdma系统在这一点上与传统的tdma和fdma系统是不一样的。wcdma系统的干扰随着用户的增加，系统的干扰是上升，这样系统的发射功率（上行和下行）要增加以保证接收机能接收到发射机所发射的信号和接收的信号能达到解码所需要的eb/no。在进行wcdma系统设计的过程中，在设备一定的情况下，如果设计的容量越大，干扰余量也需要越大；容量增加的情况下，由于基站的最大发射总功率是不变的（一般为20

18、w），这样覆盖就越小。2、2 与容量相关的几个概念根据wcdma技术与系统设计可以得到单小区的容量计算公式为：1）上行容量：公式（1） 2）下行容量 公式（2）其中：为负载因子为邻区干扰因子为码片速率一个用户的业务的数据速率一个用户在的一种业务的eb/no用户的激活因子是正交化因子在下面对负载因子、邻区干扰因子、用户激活因子和正交化因子的进行一下解释。l 负载因子：负载因子是衡量在一个wcdma系统上的负载的指标。在一个网络中，对于一个处于连接状态的用户来说，负载因子是接收机所接收到的信号功率与干扰功率的比值；对于一个小区来说，负载因子是每一个用户的负载因子的累加。l 邻区干扰因子：在wcdm

19、a系统的网络中，对于用户和基站所接收到的干扰不只是本小区的干扰，还包括邻近小区的干扰。为了描述邻近小区对本小区的影响而定义了邻区干扰因子，邻区干扰因子是来自邻近小区的干扰和来自本小区的干扰的比值。l 用户激活因子：用户通话的过程中，用户在物理层并不是全时间在占用，如语音业务时用户在说话的间隙里；对于语音用户来说，用户激活因子是小于1的，根据实际的经验为0.67；而对于数据业务来说，用户激活因子为1。l 正交化因子：在wcdma系统中下行链路为区分用户采用的是正交码字，在没有多径的条件下，每个用户接收到的信号是正交的；但是在实际的传播过程中，多径是必然存在的，每一径的时延都是不确定，在接收的过程

20、中不可能将每一个多径都接收并加以合并，因而没有进行合并的信号就对接收的信号构成了干扰，因而造成了下行信号的不是完全正交的。所以定义了正交化因子，当正交化因子为1时表示完全正交；为0时表示完全不正交。3、 容量和覆盖的关系3、1覆盖的计算对于wcdma系统的设计来说，要计算一个小区覆盖的大小，可以分为以下两步进行：l 计算最大允许路径损耗l 小区覆盖半径3、1、1最大允许路径损耗最大允许路径损耗是在小区边缘允许的路径损耗，在wcdma系统中最大允许路径损耗与以下两种参数有关：l 系统的硬件参数：上、下行的发射功率、接收机的灵敏度、天线增益（接收和发射天线）、线缆损耗、穿透损耗、人体损耗、合路损耗

21、等；l 系统参数：与干扰余量、阴影衰落余量等wcdma系统的参数有关。根据链路预算最大允许路径损耗的计算有以下计算公式：l 上行 公式（3）其中：pl_ul 上行链路最大传播损耗pout_ue 移动台业务信道最大发射功率lf_bs 馈线损耗ga_bs 基站天线增益ga_ue ue 天线增益mf 阴影衰落余量mi 干扰余量lp 建筑物穿透损耗lb 人体损耗s_bs 基站接收机的灵敏度l 下行 公式（4）其中：pl_dl 下行链路最大传播损耗pout_bs 基站业务信道最大发射功率lc_bs 基站内合路器损耗lf_bs 馈线损耗ga_bs 基站天线增益ga_ue 移动台天线增益mf 阴影衰落余量m

22、i 干扰余量lp 建筑物穿透损耗lb 人体损耗s_ue 移动台接收机灵敏度3、1、2 小区覆盖在wcdma中，我们可以用的是cost231hata模型来计算小区的覆盖半径：pl=46.3+33.9logf-13.82loghb-a(hm)+44.9-6.55loghb)logd+cm 公式（5）其中： pl为传输损耗 f为工作频率 hb为天线高度 hm为终端的天线高度 d为传播距离 cm为环境校正因子其取值见下表：环境cm（db）密集城区3城区0郊区-2 (lg(f / 28) 2 - 5.4农村-4.78(lg(f) + 18.33 lg(f) - 40.94道路（车内）-4.78 * (l

23、og10(f) + 18.33 * lg(f) - 35.943、2 容量的计算在wcdma网络中，由于每一个用户的特性不一样，即每一用户的相对应各种参数（）也是不一样的，这样对分析整个网络带来不便；为了方便地分析上下行地容量，假设：l 假设功控为理想功控l 用户是均匀分布l 每一个用户同时使用同一种业务这样的话每一个用户的特性（各种参数）得到了统一，可以将公式（1）、（2）作以下的近似。公式（1）可以简化为： 公式（6） 公式（6）公式（2）可以简化为： 公式（7） 公式（7）通过公式（6）和公式（7）的变换，可以得到上行和下行的吞吐率：上行： 公式（8）下行： 公式（9）3、3 容量与覆盖

24、的关系根据3.1中可以知道，小区的覆盖半径的大小是由发射合接收天线的高度、传播环境和最大允许路径损耗决定的；而上下行的最大路径损耗由公式（3）、（4）计算，可以看出，最大允许路径损耗都与干扰余量有关；根据3.2中的公式（8）、（9）可以看出小区的容量（吞吐率等于所有用户的传输速率之和）都是与负载因子有关；根据wcdma技术与系统设计中有关干扰余量和负载因子有以下的关系： 公式（10）从上面的公式（10）可以看出，在wcdma系统中通过公式（10）作为纽带将容量与覆盖联系起来：随着系统设计的负载的增加，小区地用户所收到的干扰就会增加高，为了让用户能正常通信，在设计系统时的干扰余量mi也相应大一些

25、，mi增加带来了最大允许路径损耗的减小，从而覆盖半径d也相应地减小；反之，随着系统设计的负载的减少，小区地用户所收到的干扰就会较低，为了让用户能正常通信，而且给别的用户带来最小的干扰，用户的发射功率就会减小，这时，在设计系统时的干扰余量mi也相应小一些，mi增加带来了最大允许路径损耗的增加，从而覆盖半径d也相应地增大。3、4 各种变量的取值在移动通信系统中，最常见的小区组网方式为全向小区和定向的三小区，下面我们以全向和三小区的定向小区为例说明以下系统的各个参数的取值（如下表）：参数名称取值备注公共负载因子0.67话音1数据f为邻区干扰因子0.55全向小区0.65三小区w3840kcpsr业务速

26、率覆盖概率90基站天线50m郊区和农村30m城市终端1.5m上行发射功率24dbm发射总功率下行发射功率43dbm发射总功率正交化因子0.60车辆信道0.90步行信道第三章 wcdma无线网络优化第一节 网络优化流程在现网中，我们可以通过查看omc统计数据来观察网络的性能。另一方面，需要考虑任何的调整对网络性能的影响。这也是模拟加载和修改参数必需在晚上进行的原因。 wcdma整个优化过程可以分成以下几个部分： 项目准备和启动 单站点验证 rf 优化 参数优化 客户验收 输出优化报告项目准备和启动项目签约单站点验证rf 优化参数优化输出优化报告客户验收figure 1 网络优化流程图第二节 单站

27、点验证l 目标使用scanner + ue：1. 验证覆盖 (rscp & ec/io)2. 验证扰码3. 验证无安装错误 4. 进行拨打测试l 准备工作在进行费时的路测之前，我们需要先检查以下几个部分： l 检查告警 通常，产品支持工程师会负责检查并解决告警问题，在进行路测之前优化工程师与产品支持工程师一起检查有关的告警尤其是间歇告警是非常重要的。l 检查小区状态 通常，产品支持工程师会负责检查并解决小区状态问题. 在进行路测之前优化工程师与产品支持工程师一起检查相关的小区状态是非常重要的。l 无线侧参数检查 检查设备版本和无线侧参数配置情况，如：扰码、功率设置、邻区列表、切换参数。对于邻区

28、列表，不但要检查同频邻区，还要检查异频邻区。l 站点验证在优化前的站点验证必需要检查业务功能是否正常，确保每个站点的基础的业务是正常的。检查包括信号强度、馈线链接, la/ra update, ps attach, ps detach, 语音业务的呼叫建立、 pdp 激活、同频切换、3g2g 切换和 3g2g 小区重选。发现是否会有馈线接反 (或者是收发天线，也可能是接收的分集天线)或信号强度很低的情况，否则优化工程师就要求安装工程师进行检查。第三节 rf 优化 任何区域边界的rf问题必需尽可能与相邻的区域共同解决。l 目标使用 scanner + ue ：1. 优化cpich和业务覆盖以及小

29、区主服务区 2. 使得小区干扰最低 3. 使导频污染达到最小 4. 优化邻区列表5. 解决任何rf相关的掉话l 路测路测包括扫描仪和一个连续进行amr语音呼叫的ue。通过路测来判定掉话是否是由于rf的原因引起的。1准备工作1）检查告警通常，产品支持工程师会负责检查并解决告警问题，在进行路测之前优化工程师与产品支持工程师一起检查有关的告警尤其是间歇告警是非常重要的。2）检查小区状态通常，产品支持工程师会负责检查并解决小区状态问题. 在进行路测之前优化工程师与产品支持工程师一起检查相关的小区状态是非常重要的。3）测试路线选择通常，客户可以根据gsm的经验来提供何时的测试路线。 4) 模拟负载在运行

30、的网络中不建议进行模拟加载测试，因为会影响网络中的用户。 2.数据分析 路测数据分析包括：1)覆盖差的情况2)小区主服务区3)导频污染4)邻区遗漏5)干扰最小化 6)其他rf相关的掉话3.调整建议和执行调整主要包括： 1. 工程参数调整2. 邻区列表修改通过调整工程参数，绝大部分的覆盖和干扰问题可以得到解决，一方面可以高山覆盖消除盲区，另一方面可以控制覆盖和干扰。具体来讲，可以使用以下几种方法： 调整天线下倾角调整天线方位角调整天线位置调整天线高度换天线换站点增加新站点 在调整工程参数之前，分析相关小区的rscp、小区主服务区、导频 ec/io 是很重要的，通常优化工程师仅需要向安装工程师提出

31、工程参数调整需求即可。 无线侧参数调整对于rf优化阶段的无线侧参数的调整，通常仅仅需要修改邻区列表即可。所有参数的修改必需非常谨慎，参数的修改必需准照如下的流程进行（该流程经华为和运营商认可）： 华为 建议运营商规划部门运营商omc部门运营商 & 华为omc 工程师修改参数omc修改表，经se签字描述 & 修改原因参数修改工作流程华为优化工程师给出参数调整的建议，如得到运营商规划部门的认可，则运营商规划部门会提交一份正式的由主管签字的omc修改表给运营商的omc部门，然后运营商的omc工程师会和华为的omc工程师一起修改参数。 基准有时候对参数修改后的效果很难预测，因此在修改前后必需有一个基准

32、，建议对现网的话统分析也应该确定基准，另外不同类型的终端应该有不同的基准。总结在进行rf优化之后，优化组长必需输出： 1. 站点参数配置表2. 无线侧参数配置表第四节 参数优化参数优化包括路测和话统分析。路测可以分为两部分：主要道路测试和特殊位置测试。特殊位置测试类似于对某些室内分布小区的行走测试。l 目标使用 scanner + ue 记录、 rnc记录、统计计数器和kpi，入需要的话还可以使用msc & sgsn 的记录：1减少接入失败率2减少掉话l3提高业务质量l 路测路测是为了掌握主要道路的业务覆盖情况，优化如接入失败、掉话、功控、切换和业务质量。测试包括（按有限秩序）： 1语音业务的

33、呼叫建立测试2语音业务的连续通话测试3空闲模式测试4vp业务的呼叫建立测试5vp业务的连续通话测试6ps业务的呼叫建立测试7ps业务的持续通话测试有问题的地方需要重复进行测试以便确定问题是可重现的。上行rf优化的路测，由于参数优化不是要求所有的站点都进行业务测试，因此不是一定要进行分区。 l 数据分析数据分析包括：分析并找到解决接入失败的方法（系统bug，功控参数，小区选择和重选参数等)分析并找到解决掉话的方法（系统bug，功控参数，切换参数等）分析并找到解决业务质量相关问题的方法 (系统bug，功控参数，rlc参数等)l 调整建议和执行业务优化的调整建议主要集中在无线侧参数上。通常需要调整的

34、参数如下：1. 公共控制信道的功率配比2. 无线链路的最大发射功率s3. 同频切换参数4. 异频切换参数5. 异系统切换参数6. 功控参数7. 接入参数8. 其他相关参数对以上参数调整后的影响优化工程师必需仔细分析。现网的参数调整必需选择话务量最低的时候进行（例如：半夜），参数调整后必需进行各业务功能性测试。l 特殊区域测试通常，特殊区域测试都是在室内环境或者较小的地方进行，如： 1. 运营商办公室，贵宾住处2. 重要的宾馆和娱乐场所3. 政府所在地4. 大公司和群组用户所在地5. 铁路、机场等必需重点照顾到的地方l 统计分析对于已运行的网络，在路测优化参数过程中，我们需要优化那些性能指标没有

35、达到要求的小区，例如，优化忙时拥塞的小区。l 准备工作 由运营商omc部门和qa部门的工程师共同检查：1所需的计数点激活。2创建kpi统计任务。3准备好进行kpi分析的工具。 l 分析统计数据分析包括：1. 找出性能比较差的rnc、site和cell。2. 与其他工程师一起查找问题的原因 (产品支持工程师 传输工程师、安装工程师) 3. 给出参数修改后的效果情况。 第五节 wcdma切换原理一、概述当移动台慢慢走出原先的服务小区，将要进入另一个服务小区时，原基站与移动台之间的链路将由新基站与移动台之间的链路来取代，这就是切换的含义。切换是移动性管理的内容，在3g中主要由rrc层协议负责完成此项

36、功能。1协议状态ue的状态可以分成两个大类：idle状态和connected状态。idle状态可以分成：utran idle，gprs idle，gsm idle；同样有三个系统的connected状态。在utran connected状态里，又细分成：ura-pch，cell-pch，cell-fach，cell-dch四种状态。切换从广义上讲是ue处于connected状态下从一个通信连接转移到另一个通信连接的过程。在本文，如果不加说明，指的是ue处于cell-dch状态的切换。2、切换分类切换的种类按照ms与网络之间连接建立释放的情况可以分为：更软切换，软切换，硬切换。软切换指当移动台开

37、始与一个新的基站联系时，并不立即中断与原来基站之间的通信。软切换仅仅能运用于具有相同频率的 cdma信道之间。软切换和更软切换的区别在于：更软切换发生在同一nodeb里，分集信号在nodeb做最大增益比合并。而软切换发生在两个nodeb之间，分集信号在rnc做选择合并。硬切换包括同频，异频和异系统间切换三种情况。 要注意的是：软切换是同频之间的切换，但同频之间的切换不都是软切换。 如果目标小区与原小区同频，但是属于不同rnc，而且rnc之间不存在iur接口，就会发生同频硬切换，另外同一小区内部码字切换也是硬切换。异系统硬切换包括fdd mode和tdd mode之间的切换，在r99里 ，还包括

38、wcdma系统和gsm系统间的切换，在r2000里，还包括wcdma和cdma2000之间的切换。异频硬切换和异系统硬切换需要启动压缩模式进行异频测量和异系统测量。切换的种类按照切换的目的可以分为边缘切换，质量差紧急切换，快速电平下降紧急切换，干扰切换，速度敏感性切换，负荷切换，分层分级切换等。切换典型过程：测量控制测量报告切换判决切换执行新的测量控制。 在测量控制阶段，网络通过发送测量控制消息告诉ue进行测量的参数。在测量报告阶段，ue给网络发送测量报告消息。在切换判决阶段，网络根据测量报告做出切换的判断。在切换执行阶段，ue和网络走信令流程，并根据信令做出响应动作。二、测量过程在wcdma

39、系统中，测量可分为同频测量、异频测量、系统间测量、业务量测量和ue内部测量。utran的不同功能或过程，如小区重选，切换，功控等可能会使用相同类型的测量。ue必须可以支持多个测量同时进行，但每个测量是单独控制和报告的。在ue中，将测量小区分为三类：1激活集中的小区：这些小区与ue同时进行通信，在ue处被同时解调和相关合并，就是软切换和更软切换中与ue同时通信的小区。2监视集中的小区：除了激活集外，ue需要监测的邻区。3检测集中的小区：ue检测到的所有小区。在idle模式ue根据bcch上的系统消息块类型11里包含的测量控制信息来执行测量。在cell-fach，cell-pch，ura-pch状

40、态下，ue根据bcch上的系统消息块类型12里包含的测量控制信息来执行测量，在cell-dch状态下，ue根据 utran下发测量控制消息来执行测量。测量结果会经过两次平滑性处理，第一次处理在物理层，目的是滤除快衰落的影响，然后物理层向高层上报测量结果，第二次是在事件评估前由高层对物理层报上来的测量结果进行处理，根据时间远近确定滤波器的系数，对测量结果进行加权平均处理。1）ue的测量l p-ccpch rscp接收信号码功率， 就是测量到的来自tdd小区的p-ccpch上一个码道上的接收功率。 rscp的参考点是ue处的天线连接器。l sir信噪比，定义为：(rscp/iscp)(sf/2)。

41、sir的测量应当在无线链路合并之后的dpcch上进行。sir的参考点是ue处的天线连接器。其中：rscp = 接收信号每码道上的功率（received signal code power），一个码道上导频比特的接收功率。iscp = 干扰信号每码道上的功率（interference signal code power）， 在导频比特上测量的接收信号上的干扰。测量中只包括干扰的非正交部分。sf=扩频因子（spreading factor）。l p-cpich rscp接收信号码功率，p-cpich上测得的一个码道上的功率。rscp的参考点是ue处的天线连接器。如果p-cpich 采用发射分集，那

42、么来自每根天线的接收码功率应分别测量，再进行相加，成为p-cpich上的整个接收码功率。l utra 载波 rssi接收信号强度指示（received signal strength indicator, rssi），相对信道宽度内的宽带接收功率。测量在utran的下行载波上进行。rssi的参考点是ue处的天线连接器。l gsm 载波 rssi接收信号强度指示（received signal strength indicator，rssi）, 相对信道宽度内的宽带接收功率。测量在gsm的bcch载波上进行。rssi的参考点是ue处的天线连接器。l cpich ec/no接收到的每个码片的能量与

43、频带内噪声功率密度之比。ec/no 同rscp/rssi是一样的。测量在基本cpich上进行。 ec/no 的参考点是ue处的天线连接器。如果基本cpich采用发射分集，则来自每根天线的每码片接收功率(ec)要分别测量，并且在计算ec/no 之前，将基本cpich上的每码片能量加起来才能得到ec。l 传输信道的bler传输信道块差错率(block error rate，bler)的估计。bler的 估计基于无线链路合并后计算每个传输块的crc。只有包括crc的传输信道要求bler的估计。在连接模式下，在任何传输信道中都可以测量 bler。在空闲模式下，如果要求测量bler，应当测量传输信道pc

44、h上的bler。l ue 发射功率一个载波上整个ue的发射功率。ue发射功率的参考点应为ue的天线连接器处。l 在ue中，除上述测量项以外，还要进行时间与时序方面的测量，限于篇幅，就不在此描述了。2）rnc的测量l rssi接收信号强度指示（received signal strength indicator）， 指在utran的接入点处，在utran上行载波信道带宽的范围内的宽带接收功率。rssi测量的参考点是在天线连接器l sir信噪比，定义为：(rscp/iscp)sf. 测量应当在nodeb上经过无线链路合并之后的dpcch上进行。在压缩模式下，发送间隙时不应测量sir。sir测量的参

45、考点在天线连接器。其中：rscp =接收信号每码道上的功率（ received signal code power），一个码上的接收功率。iscp = 干扰信号每码道上的功率（interference signal code power），接收信号上的干扰。测量中只包括干扰的非正交部分。sf=用于dpcch上的扩频因子l sirerror sirerror = sir sirtarget_ave, 其中：sir = utran测得的sir，以db为单位。sirtarget_ave = 在一段时间内sirtarget 的平均值，这段时间同在计算sirerror 时用到的sir的计算时间是一样的。

46、sirtarget 的平均值为算术平均，sirtarget_ave 的单位是dbl 发射的载波功率发射的载波功率，是整个发射功率和最大发射功率之比（0100%），整个发射功率w是来自一个utran接入点一个载波上的平均功率w。最大发射功率是指 在为每个小区配置最大功率的情况下，来自一个utran接入点的一个载波上的平均发射功率w。测量可能在任何来自utran接入点的发射载波上进行。发射载波频率测量的参考点是天线连接器。在发射分集的情况下，每个分支的载波功率都应当测量。l 发射码功率发射码功率是在给定的载波，给定的扰码和信道码的情况下的发射功率。测量可以在发自utran接入点的任何专用无线链路的

47、dpcch域上进行，并可以反映dpcch域的导频比特的功率。在压缩模式下测量发射功率时，应包括所有的时隙，例如，发射间隙的时隙，在测量时也应包括。发射码功率测量的参考点是天线连接器。 在发射分集的情况下，每个分支的发射码功率w都应测量并且相加l 传输信道的ber传输信道的ber 是对经过无线链路合并之后的dpdch数据的平均比特差错率的估计。传输信道(trch)的ber是根据对nodeb的信道译码输入端的非收缩（puncture）比特进行测量得到的结果。在trch的每个tti 的结束时刻都有可能报告对传输信道ber的估计。报告的传输信道ber应当是在当前trch的最新一个tti内的ber估计。

48、只需报告那些经过信道编码的传输信道的ber。l 物理信道的 ber物理信道的 ber 是对在nodeb上经过无线链路合并之后的dpcch上的平均比特差错率的估计。所有发送的传输信道的每个tti结束之后都有可能报告对物理信道ber的估计。报告的物理信道ber是对每个传输信道的最新的一个tti内ber估计的平均。l 其它测量：包括往返时间、传播时延、各种接入前导等测量项目。三、同频切换下面对wcdma切换算法作简单描述。wcdma软切换算法采用导频信道cpich的ec/io作为切换的测量值，该值通过使用的三层信令告知rnc。下述术语用于描述切换：激活集：激活集中的小区形成了与移动台之间的软切换连接

49、相邻集/监测集：相邻集或监测集是移动台连续不断进行测量的小区名单，但是这些小区的导频的ec/io值尚未强到可以加入激活集。wcdma切换算法下图简单描述了wcdma切换的基本算法，软切换算法如下：wcdma软切换算法方案通用机制如果在t期间内，导频_ec/io最佳导频_ec/io报告范围滞后事件1a，且激活集未满，该小区被加入激活集，此事件称为事件1a或无线链路加入。如果在t期间内，导频_ec/io先前最差的导频_ec/io滞后事件1c，激活集中最弱的小区被最强的候选小区（即监测集中最强的小区）替换。此事件被称为事件1c或无线链路加入和删除的组合。图中假设激活集最多为两个小区。其中:报告范围是

50、软切换的阈值；滞后事件1a是加入磁滞；滞后事件1b是删除磁滞；滞后事件1c是替换磁滞；t是触发时间；最佳导频_ec/io是激活集中小区测量的最强值；先前最差的导频_ec/io是激活集中小区测量的最强值；最佳候选导频_ec/io是监测集中小区测量的最强值；导频_ec/io是测量与过滤的量。四、wcdma和gsm系统间的切换wcdma和gsm标准支持wcdma与gsm之间两个方向的切换。这些切换被使用是为了覆盖和负载平衡的原因。在wcdma配置的初期，有必要能切换到gsm系统以提供连续的覆盖，从gsm切换到wcdma可用来减少gsm小区的负载。当wcdma网络的业务量提高时，由于负载的原因而进行双

51、向切换是很重要的。系统间的切换是由源rnc/bsc触发的，从接收系统的角度来看，系统间切换与rnc间切换或bsc间切换相似。1、压缩模式wcdma采用连续的发送与接收方式，并且如果wcdma信号没有间隙产生则移动台不能够用一个接收机进行系统间的测量。因此频率间和系统间的测量均需要压缩模式。引入压缩模式是为了fdd下进行异频测量或异系统测量。因为一套收发信机只能同时工作在一组收发频率上，若要对其它频率的信号进行测量，接收机需停止工作，将频率切换到目标频率进行测量。为了保证下行信号的正常发送，需将原来信号在剩余发送时间内发送，此即下行压缩模式。当测量频率与上行发送频率较近时，为保证测量效果，需同时

52、停止上行信号的发送，此即上行压缩模式。下图为压缩模式示意图。压缩模式示意图。在压缩模式间隙期间快速功控不能使用，部分交织增益将会损失；因此在压缩帧期间需要更高的eb/no值，从而导致容量的降低。典型的系统间切换过程如下：系统间切换触发器在rnc实现，例如移动台跑出wcdma覆盖范围；rnc命令移动台用压缩模式开始系统间的测量；rnc根据移动台的测量选择目标gsm小区；rnc给移动台发切换命令。从gsm到wcdma系统间的切换由gsm的bsc发起。由于gsm采用非连续发射与接收方式，因此从gsm获得wcdma的测量值不需要压缩模式。五、wcdma内的频率间切换大多数umts运营商由23个可用的f

53、dd载波，运营商可使用一个频率开始运营，第二和第三频率需要用来对付随后容量的增加。几个频率可以通过两种不同的方法使用。对于高容量的站点，在同一个站点可使用几个频率，或者宏小区层与微小区层使用不同的频率。在wcdma载波间的频率间切换需要支持这些方案。与系统间切换一样，频率间切换也需要同样方式的压缩模式测量。六、切换规划对于软切换的规划包括对相应软切换参数的设置和对软切换率的控制，wcdma由于采用了相对软切换门限而使门限等参数的设置基本比较固定，但切换率的控制还基本与is-95相似，要保持在30%到40%之间，主要是因为过多的软切换不仅会增加无线资源的开销，而且在软切换增加到一定程度后，反而会

54、减少下行链路的容量。在下行链路，每增加一条软切换链路，就增加一定程度的系统干扰，而如果系统干扰的增加程度超过了软切换的分集增益，软切换就不能给系统容量带来任何好处。所以，在wcdma中软切换必须很好的规划，以在上行和下行链路提供足够的分集是软切换率控制在一个合适的范围内。网络性能有关的参数有：reporting range：报告范围，用于设置事件1a和1b，也就是本文公式1a-1和1a-2，1b-1，1b-2中的参数r。r值如果设得大就相当于软切换区域大，因为r值越大，同样条件下，进入active set就越容易。w是用于计算活动集小区质量时对不同的小区采用的权值。计算公式1a-1和1a-2，

55、1b-1，1b-2时要用到。hystersis：事件报告中的磁滞值，和gsm中一样，引入磁滞值的目的是尽量避免乒乓效应。此值设得过大会导致切换不易发生，设得过小会导致不能有效避免乒乓效应。 reporting deactivation threshold：事件有效时的活动集内的最大小区数，等于活动集内的最大小区数减1，实际上用来确定活动集内的最大小区数，仅适用于1a事件，此值设得过大可能会导致系统干扰的增加程度超过软切换的分集增益，设得过小 会不能充分利用软切换的分集增益。reporting activation threshold为事件有效时的活动集内的最少小区数，仅适用于1c事件。time to trigger：触发时间，用来尽量避免快衰落的影响。此值设得过大会导致切换延迟，设得过小会导致切换频繁。amount of reporting：事件报告转周期报告后的最大报告次数。常与reporting interval一起使用。reporting interval：事件报告转周期报告后的报告周期。与amount of reporting 结合使用，使用时要注意避免过度增加信令流量。repo