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标题: CDMA网络优化浅析 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2005-7-4 11:03

作者: liai 标题: CDMA网络优化浅析

编者按：目前CDMA技术已成为中国移动通信技术领域的新热点，CDMA网络优化技术正成为中国移动网络优化工程师关注的新方向。

本文作者以CDMA系统割接前优化的步骤为主线，阐述了CDMA网络优化需要考虑的几个主要问题，并介绍了优化中需要调整的一些主要参数。

设计一个CDMA网络时，会有许多因素影响预测的准确性，如传播模式、数字地图数据库的质量、话务量分布等。网络安装以后，需要进行无线优化，确保网络按照我们所设计的性能标准。为了减少割接前小区调试所需的时间和周期，我们把优化过程分为三个阶段：单个基站配置确认、小区局域优化和全系统范围内的优化（或叫全域优化），每个阶段完成不同的任务。

单个基站配置确认

这个阶段的目标是确认BTS的安装完整性和数据的准确性。

由于各种原因，基站安装后的数据有可能与设计的数据不一致，因此，在基站安装完成后，我们需要对每一个基站的参数进行核查。这些参数包括：

1.基站经纬度
基站经纬度直接关系到整个网络的基础结构，对区域覆盖、PN规划、领小区参数配置和其他CDMA系统参数的设置将产生直接的影响。因此，在基站开通前我们必须应用GPS对基站经纬度进行核查，确保它与设计时相同。发现不一致的地方，利用规划工具，检查此站址是否符合设计要求，若符合设计要求，则更改规划数据库。

2.系统间的互干扰
由于中国联通此次CDMA网络建设采取与GSM网络共站址的建设方案，绝大部分CDMA基站与GSM基站共站址建设，此时不同系统站点之间的互干扰必然存在，使接收机灵敏度降低、过载或出现互调干扰，并最终导致系统性能的下降。因此，我们必须考虑两种基站之间的天线隔离度。

3.分集接收天线间距
检验天线是否采用空间分集接收天线。若采用空间分集接收天线，应考虑天线的空间间距能否满足要求。一般来说，收发天线间间距在2～5米可以达到较理想效果，水平空间分集的性能较垂直空间分集好。

4.天线高度和方位角
验证天线高度和方位角是否与规划数据库一致，特别要留意天线有没有装反和天线方位角。

5.天线阻挡
由于数字地图数据库的非及时性，部分天线周围可能存在建筑物阻挡，此时应该及时调整天线高度和倾角，并及时更新规划数据库。

6.其他测试
以上参数校准后，我们需要开通基站进行频谱监测和简单的试呼功能，以检验频谱是否足够干净，每个基站的软硬件、配置和传输是否有误。

小区局域优化

在某特定区域的基站安装完成，并且保证所有BTS正确安装、校准，各种软硬件、配置和传输正确时，我们可以进行小区局域优化。对局部区域的要求是：这个区域应该有至少一个中心小区带有两层环绕小区，以提供足够的前向信道干扰并能在中心小区和第一层环绕小区附近产生实际的切换边界。不同区域之间大致需要一列重叠小区，以保证边界的连续性。这个阶段的主要目标是优化中心小区的邻小区表、切换关系，确认本地覆盖范围。由于在这个阶段整个网络中的基站没有完全建立，可能大区域的干扰情况不够真实，此时FER/容量指标可能比较乐观，干扰情况也不真实，因此，系统干扰留在全域优化阶段完成。

通过空载导频测量和加载覆盖范围测试可确定覆盖范围盲区、切换区域、多重导频覆盖区域、以及有负载情况下的小区收缩特性。

在CDMA系统空中接口中，有许多关键参数的设置只有建议值，而具体的数值则要根据当地传播环境、负载情况等条件进行调整。

1.天线下倾角
天线下倾角调节包括机械下倾调节和电子下倾调节两种。

机械下倾调节波瓣会产生失真，严重时会在主辐射方向上出现凹陷失真（大于15度），需要慎重考虑，最好使用系统仿真工具进行仿真分析。但是如果应用得好，在城区基站密集区域也可以利用主辐射方向上的凹陷失真，降低相邻基站之间的干扰。

电子下倾调节波瓣失真较小，能量进一步集中，减小同频干扰，无需机械下倾，美观、增强抗风能力，是以后使用较多的一种天线下倾角调节方法。由于其波瓣失真较小，工程人员可以根据需要现场调节。

2.天线类型
天线是辐射及接收空间电磁波的重要设备，是发信系统的末级、收信系统的初级设备。1dB天线性能的改善等于2dB系统性能的改善！3dB天线的改善等于1倍系统发射功率的改善及1倍系统接收功率的改善！因此，天线类型的选择，对系统的改善较前面几个参数要明显。天线类型的选择需要考虑以下因素：

水平波束宽度考虑因素
一般用于CDMA系统上的水平波束宽度为33°、65°、85°和90°。
对于三扇区站点应用，一般规定水平波束宽度为85°（在3dB点），以便为郊区和农村地区提供适当的叠加和覆盖面。在密集的城市、市中心地区，天线的波束宽度选择65°比较好，因为密集城市和城区的小区半径为1公里至2公里。为密集的城市和城区部署65°水平波束宽度天线，扇区之间的多余叠加部分可以减少，从而减少了软切换，因而减少了信道单元使用和系统噪音。
　两个天线背对背安装的双扇区站点一般沿农村地区的公路部署。65°天线波束宽度通常用于郊区的公路。使用65°而不是85°水平波束宽度可以增加1.5dB链路预算。
对于狭长的高速公路，覆盖是一个主要的问题。覆盖沿着狭长的公路延伸越长，在硬件（即BTS）上的花费就越少。这需要使用33°水平波束宽度的天线。

前后比考虑因素
前后比（front—to—back）也需要考虑。水平模式的前后比一般在20dB到35dB之间变化。一般使用前后比最小为25dB的天线。
垂直波束宽度考虑因素
增益越高，天线的垂直波束就越窄，天线的尺寸也越长。天线的垂直波束宽度最窄不能超过4°，因为垂直波束宽度小于4°的天线很难准确地调准，需要为天线安装一个稳定的结构。而且垂直波束宽度低于4°的天线还很容易因有风而改向和振动。
垂直波束宽度的选择取决于稳定的应用。密集的城市，一般城市和市中心地区一般部署垂直波束宽度在7°～10°之间的天线。郊区和农村地区可使用垂直波束宽度在4°～7°之间的天线。
上旁瓣考虑因素
几乎所有优化后的网络都要求站点天线有下倾，无论是机械的还是电气的或二者兼有。无上旁瓣抑制的天线会产生不可预测的干扰，导频污染，增加系统噪音，不必要地软切换到相邻扇区。因此需要抑制主波束20°内的所有垂直旁瓣对于主波束至少19dB。

3.切换门限
改变切换门限参数可以增加或减少切换区域所占的比例，它主要包括四个参数：T—ADD、T—DROP、T—TDROP、T—COM。

在CDMA系统中，导频的PN码相同，但每个导频有不同的时间偏置，移动台根据这个特性来确认不同的导频信号。移动台将它识别的导频以及服务扇区指定的其他导频分为如下四类：

活动组：由目前正在支持移动台呼叫的小区/扇区的导频组成。
候补组：由导频强度能够支持移动台呼叫的小区/扇区的导频组成。
邻近组：由不属于活动组或候补组，但极有可能成为软切换的候选者的小区/扇区的导频组成。
剩余组：由属于CDMA系统，但不包含在其他3组中的小区/扇区的导频组成。

根据设计需要，要减少切换区大小，就需要提高T—ADD和T—DROP值。反之，如果要增加切换区大小，就需要降低T—ADD和T—DROP值。

4.搜索窗口
搜索窗口宽度可以决定移动台寻找导引信道信号所需要的时间。移动台搜索导频时使用3种不同的搜索窗口参数：

SRCH—WIN—A，用于搜索活动组和候选组中的导频。
SRCH—WIN—N，用于搜索邻近组中的导频。
SRCH—WIN—R，用于搜索剩余组中的导频。

5.开销信道发射功率
开销信道发射功率指的是导频信道功率、同步信道功率和寻呼信道功率。导频信道功率占总功率的大小直接影响前向小区半径的大小。在建网初期，由于话务量较少，要求大的CDMA网络覆盖半径。此时可以考虑增大总发射功率，也可以考虑增大开销信道发射功率占总功率的百分比。根据仿真结果，增大开销信道发射功率占总功率的百分比能更好地增大前向小区半径。

全域优化

通过上一个阶段的优化后，系统中的盲区和切换区域基本确定，此时，把所有小区激活，开始进行系统优化。它在一簇完整的站点中对天线和RF参数在更真实的环境中进行最后的优化，所有站点都使用OCNS（正交信道噪音源）仿真前向链路业务。对覆盖和切换有一个新的了解，同时，要解决系统范围的干扰问题。

优化后，邻小区和切换参数最终确定，硬件配置变化也定义完毕，网络准备进行验收测试。

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