TD-SCDMA网络优化研究及案例分析

郑弘敏 官洪运 东华大学信息科学与技术学院周荣祥 上海铁路局安全监察室

整个无线移动通信的发展，网络优化很好地诠释了无线移动通信的特点，包括灵活性，移动性和较高的通话质量，同时随着GPRS和TD-SCDMA中无线数据业务的引入，无线网络优化又深入到网络带宽的分配、传输速率和带宽利用率中，面对不同的技术发展，唯一不变是网络的优化。

1 网络优化的概念

移动通信网络是一个不断变化的网络，网络使用环境、用户的分布状况以及网络的结构布局是一个不确定的因素，网络优化的主要目的是通过对频率的分配、基站参数和网络结构的一系列调整，改善原本不佳的网络状况。网络的优化根据时间不同分为工程优化和运维优化。工程优化主要是在工程施工以后对新建设的网络阶段性的优化；运维优化是在网络移交后，对网络实时优化，提高网络质量[1]。

2 TD-SCDMA网络优化内容及措施

网络优化一直是围绕着无线网络的问题所在，移动网络使用至今，优化的作用尤其突出。目前围绕3G各种不同技术的网络优化正此起彼伏地开展，以我国自行研发的TDSCDMA为例，包含着业务信道和公共信道的平衡、接力切换、只能天线等技术，同时其系统使用特殊帧结构，使得系统的RRM算法设计更为灵活，相对而言优化却更为复杂。

2.1 TD-SCDMA网络优化内容

网络优化工作的定义主要包括：

（1）解决用户投诉。

（2）排除设备故障。

（3）提高技术指标：掉话率、接通率、信噪比、小区切换成功率等。

（4）合理调整网络资源：提高设备和频谱利用率。

（5）均量各个下去的话务量、信令负荷以及设备负荷。

（6）建立长期网络优化的数据库，并保持长期的维护。

2.2 TD-SCDMA网络优化措施

常用的网络优化方式包括：

（1）基站勘察。将工程施工中遗留下的问题，保留至数据库，以便日后的维护优化。

（2）DT/CQT测试。用最为真实的现场测试，获得可靠的数据资料，对问题精确地定位，及时地调整。

（3）模拟测试。通过优化的软件，仿真网络运行，并通过以往的路测，及时调整模型，使其符合现实状况。也可以通过模拟软件，模拟优化，制定出比现今更为合理的优化方案。

（4）数据核查与信令分析。主要是对网络中的数据以及网络接口的信令进行分析，确保网络运行在正常数值。

（5）工程参数及系统参数的调整优化。对工程参数中站点位置、天线方位角、增益、下倾角和高度等方面优化，使网络覆盖趋于合理。参数调整主要是对小区系统参数中公共和业务信道中参数适当的配置[1]。

3 GSM与TD-SCDMA网络优化中的异同

KPI是网络关键业绩指标，考虑到网络的发展，GSM和TD-SCDMA网络重心不同，因此KPI也有所区别，需要不同的网络优化方案和指标支撑KPI指数。

3.1 相同的语音优化指标

语音的优化一直是贯穿网络优化的主题，在2G网络中尤为明显，虽然TD-SCDMA网络中的比例有所下降，但这仍然是关系着网络质量的重要标准。

（1）接通率：接通率＝成功接入总次数/呼叫总次数×100%

（2）掉话率：掉话率＝掉话总次数/接通总次数×100%

（3）切换成功率：切换成功率＝切换成功次数/切换请求次数×100%

（4）话音建立时延。话音建立时延是指从用户呼叫开始到对方振铃之间的时间差，是反映系统性能的指标。

3.2 不同的数据业务

TD-SCDMA在2G基础上，拓展了包括流媒体业务、应用程序下载、网页游览等业务。

（1）可视电话。可视电话与语音测试包括：接入时延、接通率、掉话率和切换率等KPI指标，对方案优化的制订和参数调整有着明显作用。

（2）PS测量。 PS测量就是针对FTP上传和下载中数据传输速率的测试：PS的KPI指标有PDP激活成功率、通信中断率、做大吞吐率和平均吞吐率等。

（3）流媒体业务。是TD-SCDMA的重中之重。测试通过WAP发起业务，终端是否能成功登陆服务器，完成播放和下载；时隙分配和速率是否匹配；不同格式的播放：视频和音频是否同步一致；能否终端。测试的KPI主要是流媒体业务的成功率、中断率和下载速度。

（4）Java业务。测试从Java平台从Http方式下载Java程序。测试程序是否能够安装，能够使用。测试的KPI指标包括下载速率、下载成功率和下载中断情况。

（5）TD-SCDMA与GSM网络的关联。在TD-SCDMA网络建设中应考虑TD-SCDMA和GSM网络间的负荷分担，两网络间关联主要来自覆盖小区的重选和切换[3]，如何尽量保持UE驻留在TD-SCDMA网络中、在不造成乒乓效应同时有效设置优化切换网络门槛及保证网络切换或者重选时平滑过渡是TD-SCDMA和GSM网络优化中共同的任务。

4 TD-SCDMA网络2个优化案例分析

网络中主要出现的问题是：频率干扰、网络结构、覆盖、切换、话音质量和设备问题。在进行网络故障和失败分析时，主要工作方向是提高话音质量、覆盖率、切换成功率、接通率和数据吞吐量，减少掉话率，给用户提供一个优质的网络[2]。

4.1 CS掉话率案例

具体案例如图1。原因分析如图2。

图1 CS掉话率明显恶化

图2 参数修改图

解决方案：考虑提升外环功参数，来控制内环功控：NodeB估算接收上行DPCH的SIRapc。然后NodeB根据以下法产生TPC命令：

如果 SIRapc＞SIRtarget，那么传送的 TPC 命令为“DOWN”。

如果 SIRapc<＝SIRtarget，那么传送的 TPC 命令为“UP”。

修改RNC424、425上下行无线失步定时器参数后，解决了因失步造成的掉话次数增加。

调整结果如图3。

图3 调整后的掉话率图

从修改结果来看，CS掉话率改善了0.1～0.2个百分点。

4.2 切换案例

UE在内环龙阳路段自东向西移动，占用“大唐”RNC411下宝都小区，邻区是“华为”RNC437的龙阳小区，RSCP满足条件，UE多次上报测量报告，未收到物理信道重配置命令，无法正常切换出宝都小区，最终掉话（见图4）。

图4 路测图

因各种原因造成的RNC归属不正确的基站，我们称为插花站。

原因分析：从现象看，大唐和华为RNC间切换时，手机占用宝都小区，从前台看到手机一直上报测量报告但未收到物理信道重配置命令，无法切出宝都小区，最后发生掉话。检查对应时段大唐RNC的cdl记录，发现RNC确实收到了UE上报的测量报告，但始终未下发物理信道重配命令。同时宝都小区所在的RNC411与目标小区RNC437归属不同MSC，正常切换时，RNC需要向核心网上报Handover Require，但从cdl来看，RNC未上报Handover Require，据此判定未触发切换的原因是RNC拒绝。

分析大唐系统RNC间切换相关参数，发现大唐RNC级参数中有一参数名称为“RNC间切换惩罚定时器”，默认设置值为16 s。参数含义：当终端切入大唐RNC后，“RNC间切换惩罚定时器”超时前不允许终端切出“RNC”。防止“RNC”间频繁的乒乓切换。正常情况下该参数设置16 s没有问题，但对插花站，其孤岛特性，在路测过程中极易出现切入插花站后10 s内需要切出的情况，该参数设置过大将造成UE无法正常切出造成掉话。

修改方案：修改“RNC间切换惩罚定时器”，由16 s修改为5 s。

调整结果如图5。

图5 调整后的路测图

调整后，路测显示UE切换明显正常，没有出现因切换问题导致掉话的现象。

5 结束语

无线网络优化贯穿整个网络，网络的运行不仅仅依赖网络建设的质量，更加注重网络的维护和优化，如何使得网络能够承载更多的负荷，如何提高网络的运行效率是重中之重，TD-SCDMA是中国自己研发的3G技术，同时也是运用较为广泛的网络，对于TD网络的优化，需要不断地探索和研究，使其能够流畅地运行，体现我国无线网络技术的科技水平。