TD-SCDMA网络优化设计方案

1、课程设计移动通信课程设计报告题目：TD-SCDMA网络优化设计方案 班级： 通信13-4 姓名： 李杰 学号： 1306030411 指导教师： 杨春玲 成绩： 电子与信息工程学院信息与通信工程系引言TD-SCDMA（简称TD）是我国拥有自主知识产权的第三代移动通信技术标准，现阶段TD无线网络优化已成为TD网络运营的重要内容。一方面TD优化要解决网络运行的各种问题，如覆盖差、接通失败、掉话、切换失败、数据业务性能不佳等；另一方面，在保障TD网络稳定运行的基础上，需要优化无线资源投放配置，提升网络利用率，使TD网络发挥3G的优势，最大限度地满足客户的需要，提升客户的感知度。TD网络优化主要是通过

2、调整各种工程参数、性能参数以及网络资源配置，使整个网络达到现阶段对各种KPI指标的目标要求。但由于网络技术、无线环境、用户分布和行为等影响因素都是动态变化的，对各种KPI指标的目标要求也是变化的，所以网络优化工作是一项长期的持续性过程。TD无线网络优化工作遵循“最佳的系统覆盖”、“系统干扰最小”、“均匀合理的负荷”等标准。1 设计题目意义在3G系统中网络优化是一项至关重要的工作，也是运营商最关心的工作之一。从运营商效益方面考虑，希望在现有网络资源下，合理配置网络，提高设备利用率以及优化网络运行质量；从用户满意度方面考虑，需满足用户对于服务质量的要求，提供更加可靠、稳定、优质的网络服务。TD-S

3、CDMA系统具有频谱率用率高、兼容性好、系统性能稳定等优点，在我国目前的第三代移动通信领域占有重要地位。2 综述TD-SCDMA系统主要特点TD-SCDMA使用了智能天线、联合检测和同步CDMA等先进技术，因此在系统容量、频率利用率和抗干扰能力等方面具有突出的优势。表1-1 TD-SCDMA系统主要技术性能Tab.1-1 Main technical performance of TD-SCDMA systemTD-SCDMA载频间隔/MHz1.6码片速率/（Mc/s）1.28帧长/ms10(分为两个子帧)基站同步需要功率控制0-200Hz下行发射分集支持频率间切换支持，可用空闲时隙进行测量检

4、测方联合检测信道估计DwPCH、UpPCH、中间码编码方式卷积码Turbo码2.1 频谱灵活性和支持蜂窝网的功能TD-SCDMA采用TDD方式，仅需要1.6MHz（单载波）的最小带宽，因此频率安排灵活，不需要成对的频率，可以使用任何的零碎的频段，能较好的解决当前频率资源紧缺的矛盾。若一个运营网络上仅有5MHz的带宽，则可支持3个载波，可在一个地区组成蜂窝网（由3个小区构成区群，在每个区群中，每小区使用一个不同的载频），提供高速移动业务。2.2 高频谱利用率TD-SCDMA频谱利用率高，抗干扰能力强，系统容量大，适于在人口密集的大、中城市传输对称与非对称业务；尤其适合移动Internet业务。2

5、.3 适用于多种使用环境TD-SCDMA系统全面满足ITU的要求，适用于多种使用环境。业务模型、信道模型和系统模型将对无线资源管理（RRM）算法的设计产生决定性的影响。由于业务参数模型和信道模型对所有第三代移动通信系统是相同的，因而决定各系统RRM不同的因素主要是物理层技术。和其他第三代移动通信系统相比，TD-SCDMA系统物理层技术上采用了智能天线、联合检测、上行同步以及特殊的帧结构等，因此，该系统的RRM设计比较灵活。3 TD-SCDMA网络优化涉及的主要内容及过程3.1 TD-SCDMA 优化内容TDSCDMA网络优化内容 RF优化作为网络优化中的一个阶段，是对无线射频信号进行优化，目的

6、是在优化信号覆盖的同时，控制干扰和导频污染。保证下一步业务参数优化时无线信号的分布是正常的。包括如下部分的内容：信号覆盖问题优化：信号覆盖的优化包括两个部分的内容，一方面是对覆盖空洞的优化，保证网络中导频信号的连续覆盖；另一方面是对主导小区的优化，保证各主服务小区的覆盖面积合理，没有过大和过小的情况，主服务小区边缘清晰，尽量减少主服务小区交替变化的情况。通过PCCPCH强度、接收功率、发送功率和覆盖里程比等来衡量覆盖性能。干扰问题优化：除了外部干扰外，TD-SCDMA干扰包含了传统CDMA系统的白干扰和其特殊的地方，如下行DwPTS对上行UPPTS之间的干扰，时隙干扰等等。对RF优化中发现的干

7、扰问题，需要具体问题具体分析，根据干扰特征，定位干扰的类别，从而进一步分析出干扰源并加以解决。网络优化的主要工作是提高网络的性能指标，包括：（1）容量指标：反映容量的指标是上下行负载。（2）覆盖指标：反映覆盖的指标有PCCPCH强度、接收功率、发送功率和覆盖里程比等。覆盖的问题主要有无覆盖、越区覆盖、无主覆盖等，覆盖问题容易导致掉话和接入失败，是优化的重点。（3）质量指标：对于语音业务，反映业务质量的指标是误帧率；对于数据业务，反映业务质量的指标主要是吞吐率和时延。（4）接入指标：反映接入的指标是业务接入完成率。导致接入失败的主要原因有无覆盖、越区覆盖、邻区列表不合理以及协议不完善等。（5）成

8、功率指标：反映成功率指标的参数是业务的无线接通率等。（6）切换指标：反映切换指标的参数是切换成功率。3.2 干扰的优化3.2.1 干扰的分析TD网络主要的干扰源有：UP干扰、导频污染、扰码规划不合理导致的干扰、系统外干扰（如小灵通）等。这些干扰混叠在一起，给TD网络质量带来了非常严重的影响，今年年初网管统计出的严重干扰小区占全网小区比例高达30%。随着TD网络规模的逐渐扩大，网内干扰也不断增加，目前北京TD网络存在UP干扰的小区占室外小区总数50%以上，干扰问题给TD网络运营带来了严峻的挑战：KPI恶化、数据业务速率下降明显、用户感知度差等。TD网内干扰产生的根本原因是TD网络信道码和扰码较短

9、，频率资源不足，加上TD网络站址布局和基站覆盖范围不尽合理，主要方面包括：（1）远处基站下行导频（DwPTS）对近处基站上行导频（UpPTS）的干扰，如果两个基站相距22公里以上，但被干扰基站仍能收到干扰基站DwPTS信号时，就会造成对被干扰基站UpPTS的干扰，导致业务接入困难。（2）小区间同频干扰（公共信道干扰和业务信道干扰）公共信道干扰：由于网络规划和建设无法实现理想的基站规则分布，同时受无线环境影响出现越区覆盖等，很可能会出现主载波同频邻区；业务信道干扰: TD网络应用N频点技术，辅载波间是同频组网。如图3-1为以上两种情况下的示意图。3.2.2 干扰解决方案（1）UpPCH偏移技术为

10、了降低远处基站下行导频（DwPTS）对近处基站上行导频（UpPTS）的干扰，在TD系统引入了UpPCH偏移技术方案，将上行信道UpPCH灵活配置在无线子帧的不同上行时隙的不同位置。这个位置可由无线网络控制器（RNC）根据基站（Node B）对上行时隙的干扰进行测量而确定，终端接收RNC的命令在子帧的合适位置发送上行同步信道（UpPCH），以达到规避干扰的目的。当某些小区的接通率持续较低或出现UpPCH干扰告警时，网络优化人员通过网管系统调整UpPCH偏移值，从而达到降低干扰的目的。（2）优化网络覆盖，降低干扰：根据实地测试情况调整天线下倾角，调节天线方位角，部分站址/天线不合理的要坚决升高或搬

11、迁。TD网络通过持续开展精细化覆盖调整，已较大程度降低了干扰。（3）干扰较高的区域更换频点，如针对室外采用扩容频点（4/5/6）或室内频点（1/2/3），以此来降低同频干扰。3.3 覆盖的优化良好的无线覆盖是保障移动通信质量和指标要求的前提。对于TD，覆盖的指标C/I，在很大程度上决定了未来N频点网络容量上升，导致业务同频时网络性能下降的程度，覆盖问题是目前影响TD网络性能最主要的因素，一般业务的KPI问题和覆盖问题紧密相关。覆盖问题表现为覆盖空洞、覆盖弱区、越区覆盖、导频污染和邻区设定不合理等几个方面。3.3.1 覆盖问题主要由以下几个原因引起由网络规划考虑不周全或不完善的无线网络结构引起；

12、由设备导致；工程质量造成；发射功率配置低，无法满足网络覆盖要求；建筑物等引起的阻挡。3.3.2 常用的优化措施主要有工程参数调整；RF参数修改；功率调整；SCCPCH与 PICH时隙调整增加PCCPCH发射功率；改变波瓣赋形宽度；使用RRU。3.3.3 覆盖优化案例分析现象描述建国路3和中粮仓储2覆盖的建国路路段覆盖弱，由建国路1与土产公司2覆盖的东北角覆盖弱，C/I都很差，如图3-2所示。图3-2覆盖问题案例Fig.3-2 Coverage problem case优化解决：通过对该路段的反复路测，调整建国路1扇方位角由60度至50度，来增强建国路站的东北部覆盖效果。调整建国路1扇的下倾角由

13、4度至8度，减小它的覆盖范围，避免乒乓切换。调整建国路2扇的下倾角由4度至6度，减小它的覆盖范围，避免乒乓切换。调整建国路3扇的下倾角由6度至8度，减小它的覆盖范围，避免乒乓切换。调整后，该覆盖弱场的切换成功率大为改善，接通率得以提高。3.4 切换的优化3.4.1 切换成功率低的原因有缺少相邻小区关系；部分地段乒乓切换问题突出；高速路上切换不及时导致切换失败；覆盖弱导致切换成功率低；内外部干扰导致切换失败；设备故障导致切换失败。3.4.2 主要的优化手段有使用扫频仪发现漏配邻区；合理控制覆盖、简化切换带（根本解决办法）；使用切换迟滞、小区独立偏置、滤波系数、以及切换时长等切换参数（缓解问题）；

14、切换带的控制使用上3dB的覆盖范围控制；控制切换带的位置，避免切换带在十字路口；加强切换带的信号；排查上下行干扰；故障站点排障。3.4.3 切换优化案例分析现象描述高速公路上两个站点之间切换成功率不高。优化解决：从信令入手，发现是物理信道重配置失败导致切换掉话。这说明终端已经收到物理信道重配置消息，但是一直在等待与目标小区建立上行同步，在超过定时器规定的时间后仍然没有收到目标小区下发的同步完成消息，导致终端回滚到源小区，上报物理信道重配置失败。从上面的分析我们可以看出上行链路存在问题。因此首先想到的是Dw对Up的干扰。通过查看LMT发现底噪正常，但是没有Up上来。修改T312从1s至3s，增加

15、专用物理信道建立后等待同步指示的时间，增加同步成功的概率。另外修改UP期望接收功率由-95dBm至-85dBm，提高手机发射UP时候的功率。最后验证切换全部成功，没有回切，无掉话。4 TD-SCDMA工程优化包括新建网络以及扩容工程的优化4.1 新建网络4.1.1 常规优化网络优化的方法很多，结合目前TD-SCDMA 网络状况，通常获取用户投诉信息和 CQT、 DT 测试为主来发现问题，同时提取 OMCR 话务统计来配合定位问题，应用各种软件分析，利用信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法，分析查找问题的根源。在建网初期一般采用循序渐进、分阶段的方法来实施优化：(1)单站验证：对新开通基站

16、进行单站验证，检查基站发射功率、覆盖是否符合规划要求、基站参数设置是否合理，避免单站问题带入簇优化中来；(2)分簇优化：进行分簇方式进行有效优化，要求能够及时跟踪；(3)片区优化：片区优化在簇优化完成的基础上，将几个簇联合一起优化，重点考核簇边界切换等情况;(4)全网优化：全网优化在片区优化基础上完成，考核各个片区间的切换及参数的统一性。4.1.2 专题优化除了网络常规优化外，因覆盖场所多样化，还需要进行网络专题优化。网络专题优化主要正对城市重点场所如高架桥、高速公路、高速铁路、海面、城中村、大型场馆等复杂且难以覆盖场所进行。4.2 扩容优化随着 TD 数据业务的大力发展，由于无线资源不足及超

17、负荷等问题，在系统运行过程中出现话务量不均衡的现象，某些地区甚至会频繁的发生话务拥塞的情况，严重影响了用户的接通率，导致用户无法接入TD网络。要进行容量优化需要对基站话务统计数据仔细进行分析。针对 TD 网络的容量优化 , 可采用 ADPCH 复用技术。目前2:4 时隙配比（1 个 HSDPA 载频，3个 HSPDSCH）下，设置上行业务分配最小速率为32 kbps，主载频最大承载 HSDPA 用户数为6个；主载频配置HSDPA，3 个 HS-PDSCH 时隙配置。为了改善 HSDPA 用户体验，增加同时在线的 HSDPA 用户数，对 HSDPA 伴随信道复用机制（ADPCH 复用）进行测试。修改 NBR，将 HSDPA 的接入速率改为16 kbps，进行复用系数为 2 的容量测试及切换测试。通过测试，得出以下结论：(1) 通过室内外小区多种场景测试，单载频承载最大HSDPA 用户数可以达到理论最大值 12 个；(2)