《移动通信技术》课件第6章

1、南京信息职业技术学院 移动通信技术通信学院移动教研室第1章 概述1 第4章 移动通信系统4第2章 天线与电波传播2 第5章 GSM系统规划与优化5第3章 移动通信基本技术3 第6章 CDMA系统规划与优化6 第7章 增强覆盖系统77移动通信技术 目 录2第6章 CDMA系统规划与优化 目 录6.1 CDMA系统认识16.3 CDMA空中信令流程36.4 无线参数规划46.2 CDMA系统中的关键技术26.5 常见优化问题分析5第6章 CDMA系统规划与优化 1、小区呼吸 在CDMA系统中，用户共享频率和时间资源，采用不同的扩频码字来区分的。 理论上来说系统容量也就自然取决于码字资源即扩频码的数

2、量，但实际的系统容量却是受限于系统的自干扰，即不同用户间由于扩频码并非理想正交而产生的多址干扰，同时包括本小区用户干扰及其他小区干扰。所以说，CDMA系统是一个干扰受限的系统，具有“软”容量的特性。 第6章 CDMA系统规划与优化 在CDMA系统中，小区的容量和覆盖是通过系统干扰紧密相连的。当小区内用户数增多，也就是小区容量增大时，小区基站端接收到的干扰将增大，这就意味着在小区边缘地区的用户即使以最大发射功率发射信号，也无法保证自身与基站间的传输QoS能够得到保证，于是这些用户将会切换到邻近小区，也就意味着本小区的半径即覆盖范围相对减小了。反之亦然。 以上所描述的小区面积随着小区内业务量的变化

3、而动态变化的效应称之为“呼吸效应”。 第6章 CDMA系统规划与优化第6章 CDMA系统规划与优化 2、远近效应问题 CDMA网络的另一典型问题是所谓的远近效应问题。因为同一小区的所有用户分享相同的频率，所以对整个系统来说，每个用户都以最小的功率发射信号显得极其重要。 在CDMA网络中，可以通过调整功率来解决这一问题。第6章 CDMA系统规划与优化 CDMA网的网络结构为二级网和三级网的混合结构。 6.1 CDMA系统认识6.1.1 话路网网络结构6.1 CDMA系统认识 CDMA七号信令网采用二级和三级混和的等级结构。6.1 CDMA系统认识6.1.2 信令网网络结构 因为CDMA是一个自干

4、扰系统，所有用户共同使用同一频率，所以“远近效应”问题更加突出。 6.2 CDMA系统中的关键技术6.2.1 功率控制功率控制目的：在保证用户要求的QoS的前提下，最大程度地降低发射功率，减少系统干扰，增加系统容量。6.2 CDMA系统中的关键技术功率控制分类：从不同的角度来考虑有不同的功率控制方法，从通信的上、下行链路来考虑，可分为反向功率控制与前向功率控制；从功控环路的类型来划分，又可分为开环功控与闭环功控。6.2 CDMA系统中的关键技术 反向信道功率控制 开环功率控制 闭环功率控制 内环功率控制：800 Hz 外环功率控制 前向信道功率控制 闭环功率控制 消息报告方式：周期报告、门限报

5、告6.2 CDMA系统中的关键技术前向功控是指下行链路的功率控制。前向功控是基站根据移动台提供的测量结果，调整对每个移动台的发射功率。其目的是对路径衰落小的移动台分配较小的正向功率，而对远离基站和误码率高的移动台分配较大的发射功率。前向功控可使基站平均发射功率最小，可减小邻小区干扰。前向功率控制6.2 CDMA系统中的关键技术正向功率控制6.2 CDMA系统中的关键技术反向功控是指上行链路的功率控制。反向功控用来控制移动台的发射功率，使基站接收到的所有移动台 发射到基站的信号功率或SIR基本相等。反向功控使各用户之间相互干扰最小，达到克服“远近效应”的目的，使系统达到最大容量。反向功控使移动台

6、发射功率最合理，节省能量，延长移动台电池使用寿命。反向功率控制6.2 CDMA系统中的关键技术反向开环功率是移动台根据在小区中所接收功率的变化，估计由基站到移动台的传输损耗，迅速调整移动台发射功率。目的是试图使所有移动台发出的信号到达基站时都有相同的概率。反向开环功率控制6.2 CDMA系统中的关键技术反向开环功率控制6.2 CDMA系统中的关键技术 反向闭环功率控制是指移动台根据基站台发送的功率控制指令(功率控制比特携带的信息)来调节移动台的发射功率的过程。 基站台测量所接收到的每一个移动台的信噪比，并与一个门限相比较， 决定发给移动台的功率控制指令的是增大或减少它的发射功率。移动台将接收到

7、的功率控制指令与移动台的开环估算相结合，来确定移动台闭环控制应发射的功率值。反向闭环功率控制6.2 CDMA系统中的关键技术反向闭环功率控制6.2 CDMA系统中的关键技术 所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。软切换是CDMA移动通信系统所特有的，以往的系统所进行的都是硬切换，即先中断与原基站的联系，再在一指定时间内与新基站取得联系。软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行，它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。 6.2 CDMA系统中的关键技术6.2.2 软切换6.2 CDMA系统中的关键技术 导频集是指具有相同的频率但有不同的PN码相位的

8、导频集合。激活集（有效集）：与正在联系的基站对应的导频集合。候选集：当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导频集合。相邻集：当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合。剩余集：其它导频集合。CDMA系统导频集6.2 CDMA系统中的关键技术IS-95系统的软切换实现EC/I0T-ADDT-DROP时间范围小区 A小区 B小区 C信号范围增阀降阀 相邻集候选集 有效集 相邻集(1) 导频强度超过T_ADD，MS将其加入候选集并上报BS(2) BS命令MS将该导频加入有效集(3) 导频强度小于T_DROP，手机启动T_DROP定时器(4)

9、 T_DROP定时器超时，MS上报BS(5) BS命令MS将该导频从有效集中删除(1)(2)(3)(4)(5) 切换门限举例 IS-95系统的软切换实现导频强度超过门限(上)， 移动台向基站发送一导频强度测量消息， 并把导频转换到候补组；基站向移动台发送一切换引导消息；移动台把导频转换到激活组， 并向基站发送一切换完成消息；导频强度降低到门限(下)之下， 移动台起动一“切换下降计时器”；切换下降计时器终止， 移动台向基站发送一导频测量消息；基站向移动台发送一切换消息；移动台把导频从激活组转移到邻近组， 并向基站发送一切换完成消息。6.3 CDMA空中信令流程6.3.2 CDMA基本信令流程 语

10、音业务起呼6.3 CDMA空中信令流程 语音业务被呼6.3 CDMA空中信令流程 位置登记的流程6.3 CDMA空中信令流程 切换流程6.3 CDMA空中信令流程6.3 CDMA空中信令流程 语音业务释放 每个小区拥有一个PN偏置码，PN可复用。PN规划关注的主要问题是PN复用和PN混淆。现使用ZXPOS CNO1（简称CNO1）软件为例来做PN规划。 PN偏置码资源共512个，范围从0511，相邻PN偏置相位差为64chip。Pilot_INC为导频增量，范围从115，通常使用3或4，若Pilot_INC=3，可用导频资源为512/3170个，每三个为一组PN，则共有170/356组；若Pi

11、lot_INC=4，可用导频资源为512/4=128个，每三个为一组PN，则共有128/342组。 6.4 无线参数规划6.4.1 PN规划6.4 无线参数规划 PN设定后，需要进行邻区列表设置，邻区列表设置是否合理影响基站之间的切换。 系统设计时初始的邻区列表参照下面的方式设置，系统正式开通后，根据切换次数调整邻区列表：同一个站点的不同小区必须相互设为邻区；接下来的第一层相邻小区和第二层小区基于站点的覆盖选择邻区，当前扇区正对方向的两层小区设为邻区，小区背对方向第一层可设为邻区。 6.4 无线参数规划6.4.2 邻区列表设置 导频集搜索窗包括三个参数：SRCH_WIN_A，SRCH_WIN_

12、N，SRCH_WIN_R。这三个参数取值范围是015。SRCH_WIN_A：激活/候选集搜索窗口。该参数用于搜索激活和候选集的导频信号，目前后台缺省设置为6，需要根据实际规划情况进行调整。SRCH_WIN_N：相邻集搜索窗口。该参数用于搜索相邻集的导频信号，目前后台缺省设置为8。设置原则和SRCH_WIN_A类似。SRCH_WIN_R：剩余集搜索窗口。该参数设置意义不大。目前后台缺省设置为9。在网络优化后，该值可设置为0。6.4 无线参数规划6.4.3 导频集搜索窗规划 为了方便地寻呼到移动台，CDMA的覆盖区都被划分成许多位置区。位置区的大小在系统中是一个非常关键的因素。在划分位置区过程中，

13、应该使寻呼信道的负荷尽量少，这样会提高系统的前向容量及能很好地寻呼到移动台；同时，如果位置区划分得过小，则会引起频繁的登记，这只会降低系统的反向容量与接入速度及成功率等指标，而不能给运营商带来任何好处。所以，位置区的大小是一个矛盾，寻呼负荷确定了位置区中LAC的最大范围，而边缘小区的位置更新负荷决定了位置区的最小范围。6.4 无线参数规划6.4.4 位置区规划 与GSM不同，CDMA的位置区（LAC）概念只是在寻呼时用到，而在登记时的一个相对应的区域为登记区（REG_ZONE)，协议里没有说明两者的关系，但是为了很好地寻呼到移动台，登记区应该为位置区的子集，如没有特殊说明，登记区应该与位置区的

14、大小一致。6.4 无线参数规划 导频污染是指有多个强度相当的导频存在，且在移动台的激活集中没有占主导的导频，主要原因如下。 （1）由于站址布局不合理或受地形地貌的影响，有过多无线信号越区覆盖到相邻小区，从而产生了导频污染； （2）系统存在弱覆盖问题无主服务小区。6.5 常见优化问题分析6.5.1 导频污染 导频污染的直接影响就是容易产生掉话。 导频污染的发现主要有路测以及后台数据的统计，相应的优化措施主要如下。 （1）调整天线 （2）调整基站功率 （3）调整网络覆盖结构6.5 常见优化问题分析 切换是移动通信的特色技术，同时也是必不可少的技术，它可有效保证用户移动过程中的业务连续性，提高用户感

15、受，减小掉话率。因此，切换通常作为专题来分析和研究。 CDMA采用先进的软切换和更软切换，从而降低了掉话率，提高了话音质量。再加上CDMA先进的编码和功率控制，使得用户的话音质量清晰，这些方面都使得CDMA的话音质量和GSM以及GPRS相比均有较大的提高。6.5 常见优化问题分析6.5.2 切换优化 邻区优化是无线网络优化中重要的一个环节。邻区设置不合理会导致干扰加大，容量下降以及网络性能的恶化。因此良好的、准确的邻区配置是保证CDMA网络运行的基本条件。 邻区干扰的主要内容为邻区配置不合理，如漏配邻区（导致掉话等）、多配邻区（增加手机对导频搜索时间）或者优先级设置不合理（导致掉话等）。这些都

16、会严重影响网络性能。 6.5 常见优化问题分析6.5.3 邻区优化 无论是工程优化，运维优化还是专项优化，有些问题点比较隐蔽，发生的原因也比较隐蔽，一般的告警不能及时发现或提示故障的发生，对于故障或优化问题的及时处理，保障客户的使用，有着比较大的影响。因此，对于隐性问题的发现、排查和处理，必须作为维护工作中重点关注的内容之一。本节内容主要介绍优化流程中常见隐性问题的发现及排查。6.5 常见优化问题分析6.5.4 常见问题的发现及排查 问题的发现 这些问题可通过话务数据、投诉数据、测量数据、告警数据、DT/CQT信息、以及CDMA无线通话记录等数据来发现。6.5 常见优化问题分析1、话务数据 话

17、务数据的分析，在网优维护中是主要的分析手段，也是发现问题最直接，最快捷的途径。话务数据主要指的是各种网管系统统计的性能指标，包括：呼叫建立成功率、业务信道掉话率、业务信道负载率、业务信道拥塞率、BSC CPU负荷、基站硬切换成功率、基站软切换成功率等。6.5 常见优化问题分析2、告警数据 设备故障对网络的影响非常大，在网络维护优化过程中，首要任务是解决故障问题，告警数据的分析是非常重要的。对告警的管控和分析能及时了解设备和网络出现的异常运行状态，帮助操作人员确定故障原因和故障位置，以便及时纠正问题，保证设备和网络的正常运行。6.5 常见优化问题分析3、呼叫记录数据 对于CDMA网络来说，每次用

18、户通话（语音、数据、短信）结束，会产生一条呼叫记录，其中记录了与分析通话相关的服务小区信息、导频信息、通话质量信息、通话类型、切换信息、资源占用等非常详尽的数据。 在呼叫记录数据中包含了十分丰富的内容，对于隐形问题来说，分析小区的具体服务质量，往往是发现这类问题的一个有效手段，可以很大程度上提高发现问题的速度和效率。 6.5 常见优化问题分析4、DT/CQT数据 DT测试是使用测试设备沿指定的路线移动，进行不同类型的呼叫，记录测试数据，统计网络测试指标。 CQT测试是在特定的地点使用测试设备进行一定规模的拨测，记录测试数据，统计网络测试指标。 通过DT测试和CQT测试在现场模拟用户行为，结合专

19、业测试分析工具，是获取无线网络性能、发现无线网络问题的主要方法。6.5 常见优化问题分析5、投诉数据 对于隐性问题的发现来说，用户投诉是最直接的方式，根据用户投诉的发生时间、发生地点、终端类型、投诉产生原因、投诉类型等数据进行用户投诉申告数据的定性定量分析，往往能分析出问题的类型和可能的原因，并定位问题的影响范围。6.5 常见优化问题分析6、测试数据 测试数据指的是网管系统对于基站的相关测量数据，如反向RSSI等，也包括现场各种仪表测试的数据，如天馈测试，频谱仪，基站综测仪。现场测试数据通常用于最终定位问题点的手段，需要反复测试并对比测试结果，结合性能指标、告警等其他数据共同定位问题点，并在解决问题后作为后评估的手段之一。 6.5 常见优化问题分析 问题的排查 1、天馈系统问题 可能原因：天馈硬件设备损坏天线信号被阻挡天馈类型使用不当天线参数不合理天馈接反6.5 常见优化问题分析 2、无线设备问题 可能原因：硬件上有告警而网管上无法显示，基站有故障；硬件上有告警而网管上无法显示，但是基站没有故障，此类问题需要进行关注，防止后续产生硬件故障，但未必会影响网络性能；软件或硬件