于关c网cellplan及网络优化论文-大学毕设论文

PAGE1C网网络优化及Cellplan摘要：本文主要介绍了CDMA网络基本原理及优化调整的技术理论，其中还涉及了小区的Cellplan。关键字：CDMA网络优化引言：随着CDMA网络的商业运营，网络优化调整工作逐渐重要。优化可以使网络资源利用达到最大化。提高设备利用率。网络优化的好坏直接影响网络运行质量和用户使用感受，所以应该受到很高的重视。本文主要是介绍CDMA优化基本原理及小区设计的主要方法。1CellPlan概念及应用小区规划是在网络扩容工程期间进行的无线方面的设计，其主要工作是在PLANET工具上完成的。依次的工作流程及主要内容有：基站信息获得及确认站号分配RF设计PN码分配邻小区定义ISSHO设计第二载波设计1.1站号分配将基站信息导入到PLANET中，确定基站位置准确无误后，便可分配站号。CDMA工程中SSV提供的只有客户站号，需要CellPlan时分配网络中使用的北电站号。对于一个BSC而言，其中的站号必须是唯一的可区别的，所以核心区域或相隔较远相互不做ISSHO的区域内的站号可以复用。为了方便工程设计，可以为每个地区的ISSHO区域规划不同的号段。需要注意FOM站的站号分配。对于O1，S1或S11配置的DONORSITE上挂接的FOM，作为此站的一个新增扇区看待，即此站的配置发生了改变。对于S111或S222配置的DONORSITE上挂接的FOM，应新增加DCG，另外分配新的站号。一个基站最多可有两个DCG，每个DCG最多支持3个扇区，也就是说，对于极端的情形即O1或S1配置的基站可挂接5个FOM。1.2无线覆盖设计无线覆盖设计是利用PLANET工具及其中的传播模型和预先设定的参数做覆盖预测，通过调整天线下倾角，方位角及天线类型达到较好的覆盖效果并生成基站天线安装文件。主要的步骤如下：1.2.1所属BSC，如HZBSC01，NBBSC15所在地理环境，如RURAL，URBAN所属是哪一期工程，如PHASE1，PHASE2基站配置，如S111，O1基站类型，STANDARD，LOGICAL-BEACON所用电子地图，如ZHEJIANG-CDMA-50M1.2PLANET自动计算覆盖预测数据，生成PREDICTION文件1.2.3创建激活窗口中每个扇区的BESTSERVER即主控服务区。1.2.41.2.51.3PN码分配CDMA网络中每个基站的扇区都需要分配PN码。根据下面的规则用PN-PLANTOOL自动分配。1.3.1分配规则同一基站的扇区间隔为168，例3/171/339市区密集地区基站间隔为3，例3/171/339和6/174/342郊区低密度地区基站间隔为6，例3/171/339和9/177/345省际或不同设备供应商之间的基站间隔为12，且约定各使用一组不同的PN组，例96/264/432预留几组PN供简单扩容或优化时使用1.3.2在PN-PLANTOOL中填入所有基站的站号，扇区，GPS及地区类别（URBAN，RURAL，BORDERB），旧站填入已有的PN，新站空着。1.3.3运行宏，PN会自动分配并评估分配的结果。对于复用距离近的或评估得分较低的基站，用MAPINFOR或PLANET加入地图信息检查，若有问题需重新分配。1.4邻小区定义对新增基站或搬迁站需做邻小区定义，在PLANET上进行，生成后缀为HANDOVER的文件，可用EXCEL处理。1.4.1邻小区不能超过20个，一般控制在17个以内。1.4.2邻小区有先后顺序，一个基站的另外两个扇区的优先级最高，距离近的朝向它的扇区优先级次之。1.4.3一般情况下邻小区定义都是双向的。1.5在CELL-PLAN中应尽量避免漏掉重要的邻小区。ISSHO设计北电特有的系统间软切换ISSHO是将某BSC边界附近邻近BSC的基站或扇区以LOGICAL的名义定义进来，通过E1或ATM连接两个BSC。硬切换用PILOT-BEACON触发。一般设计三层SECTOR作为软切换区域。附图中红色虚线为两个地区的边界，右边天蓝色SECTOR为LOGICAL，红色的SECTOR为BEACON，都被定义进左边的BSC中。落在ISSHO区域的NB16161，NB1608，NB1605和NB1606是新增基站，需要进行设计。1.6第二载波设计为了解决容量问题，需要部署第二载波。目前只部署于城市等高话务区，象孤岛一样存在。设计的主要内容如下。1.6.1MFRM：射频模块必须是多载波模块1.6.2北电的第二载波SECTOR被设计成同一CELLID下的另一套SECTOR1.6.3载波优先级：283频点为第一频点，201频点为第二频点1.6.4MCTA多载波话务分配门限：当某一载波的剩余资源（CE，POWER，WALSHCODE）达到此门限时，新的业务会通过北电的CDA算法被分配到另一载波上。第二载波到第一载波的硬切换：目前都是BORDERRTD方式触发的，需要定义BORDERCELL，RTD门限和BORDERTARGET。2CDMA网络优化流程及实施可以将网络优化过程大致分为三个阶段：策划阶段优化实施阶段系统微调和总结阶段2.1策划阶段：本阶段的主要内容包括：2.1.1整理基站信息(包括基站经纬度、PN设置，邻小区、小区参数设置，天线倾角，方位角，高度等)。工程优化前还要检查基站shakedown2.1.2拨打测试和路测，重点对用户投诉严重的区域进行测试，分析天线覆盖，小区切换，邻PN和同PN干扰程度。初步掌握恶化区域的主要问题。工程优化可以不进行拨打测试，完全依靠路测发现问题从而解决问题。工程优化对网络的指标要求较低：掉话率在2%以下，接入失败率在5%以下。我们目前所做的也仅仅是工程优化，真正有能力做网络优化还需要不断提高我们自己的理论知识和实践经验。2.1.32.1.4用一句话概括第一阶段工作，就是：掌握情况，提出方案。2.2实施阶段：本阶段根据优化方案，主要通过采取：天线调整，邻区关系修改，小区参数修改，PN规划优化，基站告警排障，基站检查。达到优化的目的：降低拥塞率，降低掉话率，提高接通率，改善覆盖，改善通话质量。网络优化(networkoptimization)和基站排障(troubleshooting)在称谓上截然不同，但在实施过程中难以区分。实际上基站排障后，系统指标往往有大幅度提高。路测贯彻本阶段始终，通过路测验证以上各种优化手段的实际效果，分析仍然存在的问题，发现新的问题。另外一项日常工作是统计每天的系统运行报告，同样用于评估每日优化效果，发现和分析问题。二者各有侧重。在优化实施阶段必须建立详细而完整的优化日志，这对整理优化的思路，结合统计数据，分析评估每项工作的效果，大有帮助。在优化中应该予以充分重视。2.3总结阶段：本阶段在前期优化成绩的基础上，通过优化小区参数等手段微调系统。因为天线，PN规划，基站硬件对系统的影响更大，所有微调系统应该在第三阶段实施。还需要评估前期工作，确定是否需要在那些热点地区增强基站等进一步措施。然后是优化报告，对比优化前后数据。本阶段的工作同样需要在优化日志中予以详细记录。3CDMA网络优化的工作内容3.1策划阶段：3.1.1数据库收集3.1.2拨打测试(根据用户投诉)3.1.3路测分析3.1.4统计分析3.1.5优化方案设计3.2实施阶段：3.2.1天线覆盖优化3.2.2基站排障3.2.3小区间话务量均衡3.2.4P3.2.5小区参数优化3.3总结阶段：3.3.1优化日志整理3.3.2系统微调3.3.3优化前后数据对比3.3.4网络中存在问题分析3.3.5系统性能改善建议3.4问题分析及解决方法3.4.1造成覆盖不好和覆盖盲点的原因主要有：天线高度太低，基站天线高度及绝对海拔是影响基站覆盖的重要因素。天线俯仰角过大，此问题主要存在城区，为了控制基站的覆盖范围，减小各个小区间的干扰，城区基站机械下倾角一般在8度左右，带来的负面影响是严重影响了室内覆盖，甚至室内存在盲点。必须找到二者的最佳结合点，从而既保证了覆盖，又把干扰降低到能够接收的程度。天馈线反射驻波比过大，对基站发射功率的衰耗过大。建筑物或地形阻挡，城区建筑物的分布及街道的走向对基站覆盖影响很大，郊区地形高低直接导致基站的覆盖远近。硬件故障，实际发射功率过低。市郊基站间隔过远，未做到连续覆盖。3.4.2干扰产生的主要原因有：不合理的小区覆盖，由于CDMA系统是自干扰系统，所以严格控制各个小区的覆盖非常重要。控制好系统内所有小区的覆盖，既降低了系统内干扰，同时又提高了系统容量。不合理的PN规划，引入同PN或邻PN干扰，此处的邻PN干扰指的是不同小区采用相邻的PN，由于时延不同导致在某些区域手机无法区分这些小区的信号。此种情况在引入直放站的区域比较容易出现。天馈线反射驻波比过大，过强的反射信号引入交调干扰。未经网络规划统一严格设计的直放站引入干扰。由于联通的直放站上的很匆忙，哪里信号弱同时又发展了用户，哪里就立即安装直放站，这种现象在山东比较普遍，所有我们在P1+和P1++的优化过程中将近一半的工作都在优化直放站，从而降低引入直放站对网络的干扰。基站硬件故障。系统外载波干扰。3.4.3产生掉话原因主要有：A.慢切换：问题描述：MS发起请求要求加入新的小区PN，发送PSMM，selector收到PSMM，并开始发送EHOD消息，但是存在于CandidateSet中新的PN的信号属于干扰信号，导致MS没有收到EHOD消息，Ec/Io迅速变差，从而掉话。分析原因：由于搜索窗口设置不合适(特别是SRCH_WIN_A)，PN污染等。解决办法：最佳化各个搜索窗口，调整天线控制小区覆盖以减少过多的切换。B.上下行信号过低问题描述：手机接收电平在-100dbm以下，发射功率在+18dbm以上，Ec/Io很差。分析原因：覆盖，见造成覆盖不好和覆盖盲点的原因。解决办法：调整该地区信号最强的小区天线方位角及俯仰角，调整前应考虑是否影响其它地区的覆盖及调整后的干扰情况，或者适当增大小区overhead的发射功率(通过增大TPTL)，最好的办法是增加新基站。C.同PN干扰：问题描述：MS看到新的PN并申请切换，但是通话质量继续变差，主要表现在RX较好，而Ec/Io越来越差。分析原因：手机无法区分来自不同小区的同PN的信号。解决方法：修改其中一个小区的PN。D.手机因素问题描述：在切换过程中手机收到EHOD消息，并发送ACK消息，但是没有接着发送HOC消息，selector等待超时导致掉话。分析原因：手机解决办法：检查手机E.缺少邻小区问题描述：MS发送PSMM请求切换，要求加入新的PN，但是selector发送的EHOD消息并不包含新的PN，新的PN只能保留在CandidateSet，不能进入ActiveSet，新的PN信号成为干扰，随着强度的增强，虽然手机接收电平很好，但是Ec/Io越来越差，导致掉话。分析原因：新的PN不是ActiveSet中所有PN的邻小区。解决办法：通过调整邻小区解决。F.过覆盖：问题描述：同上。分析原因：新的PN不应该覆盖到该区域。解决办法：通过调整天线俯仰角使该小区信号不能到达该区域。G.PN污染：问题描述：ActiveSet中PN数目在三个以上，并且Ec/Io强度接近，没有强度占优的PN。分析原因：无主服务小区，周围各小区信号强度接近。解决办法：调整天线俯仰角，控制小区覆盖。注：在网络初期，由于用户较少，基站覆盖相对较远，如果没有引起很多掉话，可不作调整。随着用户数的增加，小区覆盖半径缩小，此问题自然得到接决。H.小区的收发天线倾角，方位角不一致I.直放站干扰问题描述：其一在直放站和基站重复覆盖区域，其二在直放站覆盖区域，MS接收电平很好，ActiveSet中PN数量很少，但Ec/Io很差，导致掉话。分析原因：搜索窗口SRCH_WIN_A设置太小，其一手机无法区分来自基站和直放站的多径信号，使之相互干扰，其二是因为直放站时延太大，相邻小区的信号强度Ec/Io超过T_ADD但是不能进入ActiveSet，形成干扰，所以掉话。解决办法：增大搜索窗口SRCH_WIN_A。J.搜索窗口SRCH_WIN_A设置过小问题描述：MS在通话过程中，接收电平很好，ActiveSet中PN数量很少，但Ec/Io逐渐变差，导致掉话。分析原因：搜索窗口SRCH_WIN_A设置太小，手机无法区分来自同一小区的多径信号，成为干扰源。解决办法：调整搜索窗口SRCH_WIN_A到合适的大小。K.新的PN在SRCH_WIN_N之外问题描述：手机没有发送PSMM消息，但新的小区PN信号迅速增强，导致Ec/Io迅速变差，从而掉话。分析原因：搜索窗口SRCH_WIN_N设置太小，该小区虽然在邻小区有设置，但手机无法识别。解决办法：最佳化搜索窗口SRCH_WIN_N。注：由于现在网络中SRCH_WIN_N的设置较大，市区为10，郊区为13，目前没有发现因这种情况引起的掉话。L.上下行信号不平衡问题描述：手机发现一新的PN发起切换请求，发送PSMM，该PN存在邻小区中，但selector发送的EHOD消息中不包含此PN，从而产生掉话。分析原因：下行信号的覆盖大于上行信号。解决办法：调整天线俯仰角或适当降低TPTL以减小下行信号的覆盖。注：在覆盖较弱的边界区域，如果一小区的上行可以达到覆盖，但下行信号不行，手机不能利用该小区信号，所以手机不能利用软切换增益来提高通话质量。通过调整天线俯仰角或适当增大TPTL以增大下行信号的覆盖来解决。M.外来干扰问题描述：手机接收电平很好，但Ec/Io很差，上下行FER都很高，导致掉话。分析原因：排除直放站及系统内干扰，外来干扰。解决办法：通过扫频找到干扰源。N.基站硬件故障4接入失败产生的原因4.1接入失败产生的原因主要有：4.1.1P问题描述：手机在呼叫过程中，接收电平很好，但Ec/Io逐渐变差，接入试探达到八次后同步到另一相邻小区的PN。并且在该区域接入成功的呼叫，ActiveSet中PN数量超过三个，各个小区PN强度Ec/Io值接近。分析原因：无主服务小区，周围各小区信号强度接近。手机在空闲状态会频繁切换，由于手机在呼叫过程中不支持软切换，相邻小区形成强干扰，导致接入失败。解决办法：调整天线俯仰角，控制小区覆盖。注：在网络初期，由于用户较少，基站覆盖相对较远，如果没有引起频繁的接入失败，可不作调整。随着用户数的增加，小区覆盖半径缩小，此问题自然得到接决。另外，我们可以从SPU看出PN污染的程度。4.1.2直放站问题：问题描述：其一在直放站和基站重复覆盖区域，MS接收电平很好，但Ec/Io很差，接入试探达到八次后同步到同一小区的PN。其二在直放站覆盖区域，MS接收电平和Ec/Io都很好。分析原因：其一搜索窗口SRCH_WIN_A设置太小，手机无法区分来自基站和直放站的多径信号，使之相互干扰，造成接入失败。其二是由于接入参数设置太小或直放站上下行增益不平衡。解决办法：其一增大搜索窗口SRCH_WIN_A，其二适当增大四个接入参数(ACAS、ACDS、DCAS、DCDS)及PAM_SZ或调整直放站上下行增益。4.1.3过覆盖：问题描述：手机在呼叫过程中，接收电平很好，但Ec/Io很差，接入试探达到八次后同步到另一小区的PN。分析原因：该小区信号不应该覆盖到该区域，与周围小区没有邻区关系。解决办法：调整该小区天线俯仰角，控制其覆盖，如果天线俯仰角已调到最大(例如8度)，过覆盖是因为该基站地势较高或通过水面反射而来，建议增加邻小区解决或改用具有预倾角(例如6度)的电调天线。4.1.4信号弱问题描述：手机接收电平在-100dbm以下，发射功率在+18dbm以上，Ec/Io很差。分析原因：覆盖，见造成覆盖不好和覆盖盲点的原因。解决办法：调整该地区信号最强的小区天线方位角及俯仰角，调整前应考虑是否影响其它地区的覆盖及调整后的干扰情况，或者适当增大小区overhead的功率(通过增大TPTL)，最好的办法是增加新基站。4.1.5上下行信号不平衡4.1.6拥塞4.1.7基站硬件故障4.2拥塞产生的原因主要有：不合理的覆盖小区参数不合理导致小区间话务量分配不均衡前向功率不足反向功率不足信道不足Walsh码不足硬件故障话务量超过了系统的能力。5优优化步骤5.1概论我们一般根据基站的相对地理位置将其划分成了若干个测试基站组群，通过这些测试基站组群的划分，使得优化工作相对更加机动灵活，因为工程优化不需要等到整个网络的所有基站都投入使用后才开始，而是只要在某个测试基站组群内的基站都投入使用以后就可以开始了。这种方法使得我们可以提前发现和解决一些局部性的问题，通过在单独的测试基站组群内进行测试来发现有导频污染及导频偏差的地区，并对一些IS95参数进行优化。5.2基站功能测试及优化开始所需条件我们需要进行一些测试来保证基站相关功能运行正常，这些测试包括天馈线扫描、天线安装检查、呼叫发起测试及参数设置(比如PN偏置值设置、邻小区定义等)的检查。当任一测试基站组群所包括的基站有85%已投入服务并通过了基本测试后，我们就认为该测试基站组群已经可以开始相关的无线优化工作了。5.3数据收集及系统记录我们采用了Grayson和Agilent这两种无线测试设备来进行路测过程中的数据搜集，这些设备均带有两部可以发起8kb马尔克夫呼叫的测试手机。在马尔克夫呼叫过程中PSTN网并不涉及参与，这使得我们可以将我们的整个CDMA网络作为一个独立网来进行测试。但是由于马尔克夫呼叫不支持硬切换，所有我们在不同BSC边界测试时使用语音呼叫(呼叫类型为EVRC)。另外，如果在IS95基站和1XRTT基站混编的网络中，也要使用语音呼叫，因为从1XRTT基站到IS95基站的切换为硬切换。在每次路测中上述的两部测试手机都会被用到，它们所发起的每次呼叫长度分别为90秒和900秒，在两次测试呼叫之间，测试手机空闲15秒。关于Grayson和Agilent两种无线测试设备的连接示意图分别如下图1、2所示。其中测试手机采用了它们自身内部的天线。手机在测试中可以放置在车辆后座的头部靠垫上。在路测中我们有时需要用Agilent的PN扫描仪以协后处理过程通过路测设备所采集到的测试数据需通过RFO和SBS记录相结合。在此之前首先需要将路测数据转换成“MDM”的格式，然后重命名为以“MBL”为后缀的文件。系统的SBS记录可以提供反向链路的数据信息，而Grayson和Agilent这些测试设备可以提供前向链路的数据信息。RFO则用来处理这些数据，为系统排障和网络状态分析提供相关信息。6工程优化内容6.1概论工程优化方法主要包括参数及硬件调整，通过这些相应的调整来提高网络运营的质量、容量和网络覆盖。6.2CDMA无线参数优化下述各部分解释了在优化过程中会涉及到的相关参数。6.2.1软切换参数T_ADD和T_DROP这两个参数可以用来调整软切换区域的范围及平衡基站间的话务量。一般我们不调整这两个参数因为调整其他一些参数如PilotGain可以更好的达到上述的效果。每个扇区的T_ADD和T_DROP分别被设定为-14dB和-16dB,每个扇区的T_COMP和TT_DROP则被分别设为2和3。6.2.2搜索窗口设置6.2.3有效导频集搜索窗口的设置决定了对无线信号由于地形和建筑物的反射所造成的多路径延迟的可接受度。参数SRCH_WIN_A决定了前向链路的有效导频集助整个测试工作的顺利进行。搜索窗口的设置，接入和业务信道的解调参数则决定了反向链路的有效导频集搜索窗口设置。将这些搜索窗口设置得过大会使得移动台搜索速度放慢导致误帧率和掉话率的上升，而将其设置得过小则会使得干扰增加导致基站发射功率上升、系统容量的下降和掉话率的上升。一般只要将SRCH_WIN_A设成5(20chips)就足以捕获城区内所有的多径信号，我们需要将一些郊区对应的基站有效导频集搜索窗口尺寸参数调整为6(28chips)和7(40chips)等。反向链路的搜索窗口则会相应的调整。我们可以通过运用RFO中的SRCH_WIN_ATuner，并分析在路测中发生的掉话和PN扫描仪的数据来进行有效导频集搜索窗口尺寸的调整。6.2.4邻小区搜索窗口参数的设置决定了对手机主参考信号和其邻小区信号之间的时延的可接受度。参数SRCH_WIN_N决定了邻小区搜索窗口的尺寸，将其设置得过大会使得移动台搜索速度放慢导致误帧率和掉话率的上升，将其设置得过小会导致切换不能正常发生和掉话的产生。在优化过程中，我们根据不同测试基站组群的要求在不同区域相应的调整这些搜索窗口。在大多数的城区，参数SRCH_WIN_N被设为10(100chips),在大多数的郊区，我们将其设成13(226chips)。根据需要，也可以将该参数设定为9(80chips)、11(130chips)和12(160chips)。我们可以通过运用RFO中的SRCH_WIN_NTuner，并分析在路测中发生的掉话和分析PN扫描仪的数据来进行有效导频集搜索窗口尺寸的调整。6.2.5基站发射功率参数当天线倾角已无法进一步进行调整时，调整基站发射功率可以用来控制由单个扇区导致的无线干扰数量。参数TPTLTargetPowerOffset的设置可以控制基站发射功率的数字增益的应换算。比方说，如果将TPTLTargetPowerOffset设为0，那么将发射功率设为254就对应于运用发射功率功放部分的最大值的20%，而将其设成-48就会将前面讲到的参考功率降低3dB，也就是将上述发射功率减半。如果有一个扇区的信号发射得过远并造成了对其他站的比较严重的干扰，我们会将对应的TPTLTargetPowerOffset参数值降低。当该基站的天线倾角已经设为最大，无法再做调整或者它所造成的干扰是在天线的一侧(而不是沿着天线的方向角)时，调整该参数就会非常有效。如果个别地方基站较少，覆盖较差，为了增强覆盖，我们会将对应的TPTLTargetPowerOffset参数值升高，但是考虑到上下行链路的平衡，一定要谨慎调整。另外调整此参数时，要对应调整另一参数CBTH(CallBlockingThreshold)。6.2.6PN我们是根据地形和基站相对位置来进行初始的PN规划的。在城区，采用3作为PN间隔；在郊区，则采用6作为PN间隔；在和其他厂商交界的区域，我们采用12作为PN间隔。这样的PN间隔规划方法使得在城区我们有46组可供复用的PN偏置码组，在郊区则有23组，在交界区域共有14组PN偏置码可供复用，对于交界区域的两家厂商来说，也就是各有7组可供复用的PN偏置码组。在所有的512个PN偏置码中，我们预留了其中的20%用于以后在城区和郊区的网络扩容。对于3向站所采用的PN偏置码组中的3个PN偏置码的设定，我们依据了中国联通总部的相关建议。有两个原因使得我们需要对PN偏置码的初始规划进行优化。其一是因为PN码的混淆。这种问题会发生在当两个同样的PN码被复用于过近的距离时，手机或者系统就不能确认手机接收到的是哪一个基站的信号，这就会在切换过程中造成问题，甚至会产生掉话。其二是因为PN码的干扰。当手机在一个区域内接收到两个相同的PN码的信号时，干扰问题就会产生。这就会导致很高的误帧率和掉话的产生。对于相邻的PN偏置码，如果当它们其中的一个经过一定的时延后使得手机认为两者为相同的PN码时，上述两种问题也可能产生。6.2.7邻小区优化邻小区的设置使得站和站之间的切换可以顺利进行。邻小区定义不全会导致较高的误帧率和掉话的产生，而邻小区列表定义过多则会导致比较长的检索时间、切换过慢和掉话的产生。初始的邻小区列表是由Planet和RFO所产生的。我们需要根据对路测数据的分对其进行优化。另外我们可以运用CROS所含有的一项邻小区优化调整的功能，利用系统的SBS记录，来对邻小区列表进行验证和分析。6.3天线覆盖优化：天线的覆盖情况，几乎影响