WCDMA无线覆盖-容量和质量优化浅谈

1、wcdma无线覆盖容量和质量优化浅谈摘要：文章论述了 wcdma系统优化的一般过程及 其关键指标，详细研究和分析了 wcdma无线网络在覆盖、容 量以及质量方面的优化办法。关键词:wcdma,无线网络优化，关键性能指标，参数调整中图分类号：tn711文献标识码：a1关键性能指标关键性能指标（kpi）是优化流程中最重要的部分，因 为整套优化方法将在此处确定。首先设定质量指标，定义端 到端的质量目标和不同业务类型的性能指标，设定相关的 kpi值。wcdma网络复杂，参数数目非常多，不过只有一部 分参数用于优化，这些参数对无线网络影响效果最为显著。2网络性能监视网络性能监视可以通过路测和网络管理系统

2、（nms）进 行监视。网络性能数据通过网管系统、路测设备、协议分析 仪甚至用户申告收集，由网络报告工具提供质量统计和预分 析数据。基于网络配置，可以进一步详细分析提高质量的方 法。在wcdma无线网络中，实时数据传输时延是要监视的最 关键方面。在实时数据内，每个应用都必须监视和测量，避 免其本身qos要求的下降。与gsm无线网络一样，nms测 量都是在无线网络控制器（rnc）上基于关键性能指标进行 的，这些关键性能指标是这些测量执行的基础。从路测和nms 收集统计数据后，通过一些后续处理工具，可提供不同类型 的输出和报告。在路测分析软件的帮助下，优化人员可以采取措施提高 网络性能。路测工具要能

3、捕捉空中接口中各种无线信号和信 令，可以存储和回放路测数据，同时可以通过路测分析软件 得到质量分析结果：一类是各种动态数据，如接收信号的强 度指示、手机发射和接收功率等；另一类是统计数据，如切 换次数和切换成功率等。在第一个站点刚刚铺设完成时，就 需要对质量进行评估。而当网络接近或者已经投入使用时， 网络管理系统就开始工作，因此它能够在有特定数量的用户 之后提供统计数据。wcdma系统处于存在多种技术和多个设 备商的环境下，因此nms应当具有处理wcdma无线网络不同 方面的能力。3覆盖优化、容量优化和质量优化3. 1覆盖优化覆盖与链路性能直接相关。覆盖范围的增加需要下行链 路方向基站平均发射

4、功率的增加。如果系统容量是下行链路 受限的，那么覆盖范围的增加将导致容量的减少。如果系统 是上行链路受限，那么容量不受影响。增大覆盖范围的方法 很多。影响链路性能的主要参数（如误块率、e/n、功率控 制储备等）直接影响功率预算，因此也影响覆盖范围。可以 通过减少干扰余量、降低基站噪声系数甚至提髙天线增益来 改善上行链路覆盖。但处理增益和e/n是两个影响覆盖的主 要因素。e/n值的降低会提高网络的覆盖范围。对于较低的e/n,为了获得相同性能所需要的功率较小，因此可以覆盖更大的 区域。e/n的性能依赖于很多因素，如比特速率、信道正确 性和sir算法等。在wcdma网络中，高比特速率的上行链 路覆盖

5、就是一个问题，因此正确的业务对于覆盖增强具有重 要作用。如果上行链路方向的比特速率可以减少，覆盖范围 就可以提高。这只可能出现在非实时nrt数据（对时延要求 较低）及比特速率较低的语音信号情况下。不过，e/n值不 能低于所请求业务的质量要求。另一种提高e/n值的方法是增加多径分集。两个信号到 达两个天线就可以被相干合并，而接收机噪声可以被非相干 合并。这个技术不仅可以提供更高的增益，还给出了对快衰 落等的保护。天线下倾等概念也可用于wcdma无线网络覆盖 的增强。为了重点覆盖热点区域，特别是解决大型建筑物的室内覆盖问题，wcdma网络普遍采用室内分布系统提高qos：采用微蜂窝或直放站作为信号源

6、，根据天线输出，在室内天花 板或墙壁上安装全向或定向天线。这样，用户在室内运动时, 可以通过附近天线收发信号，由馈线将信号传送至基站，而 基站可将不同天线接收到的信号看作同一用户的多径信号 进行相应处理。3.2容量优化在wcdma网络中，容量和覆盖相互之间的影响很大。 wcdma的频率复用系数是1,该系统是干扰受限系统，所以 容量的实质是对干扰量的估计。上行链路覆盖越大，上行链 路容量就越低，反之亦然。这是因为较低的容量意味着较少 的移动用户，也就是干扰较少。而且上行链路功率预算用于 计算蜂窝小区覆盖范围，这个覆盖范围进一步还用于下行链 路功率预算的计算。伴随着链路预算计算，负载因子可以用于研

7、究网络的容 量。负载因子用于上行链路方向和下行链路方向的容量分 析。负载因子依赖于e/n、处理增益、干扰和激活因子等。 正交性和软切换在下行链路方向上也与负载因子相关联。提高容量的最好办法总是增加蜂窝小区或者载波的数 量，扇区数量的增加将成比例地提高网络的容量。另外，正 交码字应当理想地完全正交，但是多径会导致部分正交性丧 失，从而提高了干扰。多径分集增强了覆盖，但也降低了正 交性。多径分集在小区边缘更重要，因为它提高了性能。另 一种提高容量的方法是利用发分集。如果多径分集比较小， 那么下行链路发分集就可以在相当程度上提高容量。更低的 比特速率也将提高容量，通过使用自适应平均速率(amr) 编

8、码，可实现比特速率的降低，umts就使用了语音编码器 amr机制。3.3质量优化3g中必须考虑端到端的qos,但是这里我们更关注空中 接口的时延，它将直接影响系统质量。qos依赖于应用，但是主要关注减少空中接口 ps业务 的时延。与gsm系统中语音业务质量是唯一至关重要的质量 问题不同，wcdma系统中质量的关注转向ps业务的需求和性 能。空中接口可能出现时延，也可能不出现，但端到端（e2e） 质量的第一步就是控制接口的应用性能。4参数调整首先纠正单个参数，经多次迭代后可以纠正整个参数 集，最后在达到预期质量目标时，就得到了整体解决方案。 按照整体方案对网络进行全面调整后，就开始了另一个质 量

9、不断提高的循环。wcdma网络有大量的参数，选出其中的 关键参数并进行测量、分析和优化。根据这些参数所影响的 功能的不同，可以将其分成不同的组。这些组包括影响切换 控制、分组调度、功率控制和呼叫接纳控制等功能的参数。4. 1切换优化软切换增益是链路预算计算中的众多参数之一。软切换 对慢衰落和快衰落都提供一定的保护。对于慢衰落，基站之 间没有相关性，移动终端能够选择一个更好的基站。对于快 衰落，通过宏分集合并效应，需要的e/n就会减小。软切换 也在容量计算中引入了开销，软切换开销和增益都应当被优 化。优化开销之后的思想就是下行链路容量的节省。软切换 开销的典型值为30%40%。另外，软切换增益可

10、以通过使 用掉话率（dcr）、呼叫成功率（csr）、发射和接收功率等参 数进行估计。对于容量和覆盖优化，在网络中优化切换控制功能部件 是非常重要的。其中涉及的一个重要参数就是cpich的发射 功率，这个参数影响覆盖并且它应当被设置得尽可能低，这 个参数的优化值将决定覆盖和容量，这个参数还响分组调 度。如果cpich的值不是最优的，那么不是网络没有完全利 用，就是用户数目多于规划的用户数而导致系统内有很大干 扰，从而降低了网络质量。这些参数也影响呼叫成功率和掉 话率。与gsm网络相同，这两个因素直接决定了网络的质量。4.2分组调度优化当网络进行拥塞控制时，分组调度是最重要的部分之 一。分组调度处

11、理非实时分组业务数据，决定分组初始时间 和分组传输所应采用的速率。正如上文所述，有4种业务类 型被定义，并且每种类型的业务都有不同的应用。非实时（nrt）分组数据在本质上是突发业务，包含了 一个或者多个数据呼叫。分组可以通过使用时分技术、码分 技术或者两种技术一起进行调度。分组调度和负载控制（包 含了接纳控制）二者一前一后工作。负载越高将导致干扰越 大，也就意味着网络可以接纳的用户越少。这就影响了分配 给nrt分组数据的比特速率。因此，对于分组调度来说，负 载控制是一个需要分析和优化的重要参数。在网络优化中，下行链路的发送功率和上行链路的干扰 功率是更为重要的参数。当这两个参数的门限都被超出时， 控制负载的预防性测量就会启动。4.3接纳控制优化接纳控制（ac