淺談SCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化

摘要　通過SCDMA系統(tǒng)的基本原理介紹，由SCDMA系統(tǒng)的實際應用及所出現(xiàn)的問題出發(fā)，從網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)采集、天饋系統(tǒng)的調(diào)整、基站和頻率規(guī)劃的調(diào)整、話務均衡、直放站、室內(nèi)分布等方面論述了SCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的方法，對SCDMA的網(wǎng)絡優(yōu)化工作具有一定的指導意義。

1、SCDMA系統(tǒng)基本原理

北京信威通信技術有限公司推出的SCDMA無線接入技術，是通過使用智能天線、同步CDMA、軟件無線電實現(xiàn)連續(xù)序列擴頻碼分的多址無線接入技術。無線基站系統(tǒng)是SCDMA系統(tǒng)的前端設備，它一方面通過無線空中接口技術實現(xiàn)與各種終端設備的通信連接；另一方面則通過E1數(shù)字中繼鏈路連接到基站控制器，建立與核心網(wǎng)絡的通信連接。SCDMA基站系統(tǒng)原理圖，如圖1所示。

圖1　SCDMA基站系統(tǒng)原理圖

在SCDMA系統(tǒng)中，每個蜂窩小區(qū)的中心都將放置一個無線基站系統(tǒng)，而一個無線基站系統(tǒng)可由一個或多個基站單元組成，每個基站單元工作于一個載波頻點，占用500 KHz頻率帶寬，并提供32個CDMA擴頻碼道，其中第0碼道分配作為接入碼道（稱為ACC碼道），另外31個碼道分配作為業(yè)務碼道（稱為VCC碼道）。按照5%呼損計算，每個基站單元可提供24.5 erl的忙時話務量。此外，每個基站單元通過一個E1數(shù)字中繼與基站控制器連接，基站與基站控制器之間的信令接口采用基于V5.1協(xié)議擴展形成的SAbis接口信令規(guī)范�；�站系統(tǒng)包括以下幾個主要組成部分：

①天饋系統(tǒng)：包括天線陣、防雷濾波器、底損耗饋線和可選的塔頂放大器。

②基站收發(fā)信機（BTS）：由射頻收發(fā)板（RF）、頻綜板（SYN）、基帶處理板（MDM）、聲碼器板（VCC）、控制與接口單元（CLU）以及背板、機箱等組成。

③GPS：由GPS天線和安裝在頻綜板上的GPS模塊構成。

當一個小區(qū)的中心位置安裝一個基站單元時，可采用全向環(huán)形天線陣（全向天線電下傾角一般為3°、9°；當一個基站站址安裝多個基站單元時，應采用扇區(qū)天線，如采用120°扇區(qū)線陣在一個站址可安裝三個基站單元，分別覆蓋三個120°的扇區(qū)。

2、SCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的常見問題

SCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的常見問題主要包括：話務均衡（解決一些單站話務的過飽和、提高一些空閑單基站的話務量）；話音質(zhì)量問題（雜音、單向通話、切換雜音等）；起呼失敗、掉話；切換、越區(qū)切換；信號微弱區(qū)域及盲區(qū)；系統(tǒng)參數(shù)設置不當；頻率配置不當；系統(tǒng)外和系統(tǒng)內(nèi)的干擾；系統(tǒng)及終端的問題。

3、實施網(wǎng)絡優(yōu)化的前提和基礎

SCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的目的是對投入運行的無線網(wǎng)絡進行參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡質(zhì)量的原因，通過技術手段或參數(shù)調(diào)整使網(wǎng)絡達到最佳運行狀態(tài)的方法，使網(wǎng)絡資源獲得最佳效益。同時了解網(wǎng)絡的增長趨勢，為擴容提供依據(jù)。

網(wǎng)絡優(yōu)化工作是一項技術含量較高的日常維護工作，要求優(yōu)化人員不僅有精深的理論知識，還要有豐富的網(wǎng)絡維護實踐經(jīng)驗，在不斷監(jiān)視網(wǎng)絡的各項技術數(shù)據(jù)、路測，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，通過對設備、參數(shù)的調(diào)整，使網(wǎng)絡的性能指標達到最佳狀態(tài)，最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡能力，提高網(wǎng)絡的平均服務質(zhì)量。網(wǎng)絡優(yōu)化是一個長期的過程，它貫穿于網(wǎng)絡發(fā)展的全過程。只有不斷提高網(wǎng)絡的質(zhì)量，才能獲得移動用戶的滿意，吸引和發(fā)展更多的用戶。

網(wǎng)絡優(yōu)化必須做好SCDMA系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集和整理，而數(shù)據(jù)采集是網(wǎng)絡優(yōu)化的前提和基礎，主要包括基站參數(shù)表、OMC統(tǒng)計數(shù)據(jù)、路測數(shù)據(jù)、定點終端性能測試、系統(tǒng)告警事件記錄和客戶投訴中心反饋的投訴信息等。

（1）基站站點參數(shù)表

基站參數(shù)表包括站名、站號、配置、頻點、經(jīng)緯度、天線高度、天線增益、天線半功率角（垂直和水平）、方位角、俯仰角、基站類型等。同時準備標明站號、頻點、方位角（天線方向）的地圖；記錄目前系統(tǒng)版本和支持的特殊功能清單等。

（2）OMC統(tǒng)計數(shù)據(jù)

OMC統(tǒng)計數(shù)據(jù)中記錄了無線網(wǎng)絡的各項運行指標，反映了網(wǎng)絡的實際運行狀態(tài)。常用的數(shù)據(jù)有話務量（峰值和均值）、噪聲及話務掉話比等統(tǒng)計項目，這些主要指標均需要每天統(tǒng)計，也可根據(jù)具體情況而定。設備故障統(tǒng)計，便于診斷射頻硬件的故障。統(tǒng)計一些關于SCDMA網(wǎng)絡容量及擁塞狀況的數(shù)據(jù)，對于這些參數(shù)不光要看擁塞的次數(shù)，還要統(tǒng)計系統(tǒng)沒有資源可用的時間長度以及空閑基站的狀態(tài)等。若一個小區(qū)掉話率很高，則對高掉話的原因進行進一步的定位。這些數(shù)據(jù)是進行下一步工作，如參數(shù)調(diào)整的基礎。

（3）路測記錄數(shù)據(jù)

通過路測設備到有問題的地方進行實地路測測試，可將測試點附近的接收電平、接收質(zhì)量、所占用的小區(qū)和信道、協(xié)議層消息、最強鄰小區(qū)、切換等數(shù)據(jù)記錄下來。重點分析路測中發(fā)現(xiàn)的問題，如所測數(shù)據(jù)與理論設計數(shù)據(jù)不符合、掉話、非信號強度引起的通話質(zhì)量差、阻塞、不正常切換、信號電平低、信號盲區(qū)等。然后在分析路測數(shù)據(jù)的基礎上，檢查修改相關參數(shù)、調(diào)整天線傾角和方向、查找干擾來源、分析空中接口的信令接續(xù)過程、發(fā)現(xiàn)天饋系統(tǒng)的安裝錯誤等。

（4）定點終端性能測試和用戶投訴信息數(shù)據(jù)

定點終端性能（端到端）測試能夠比較客觀地反映網(wǎng)絡的狀況，選點原則要能夠反映網(wǎng)絡整體情況，應選擇盡量多的地點進行，這些地點要涵蓋各種有代表性的地點；同時突出重點，大部分測試選擇用戶相對集中的地點進行，如賓館、商場、居民小區(qū)等；選點應在30個以上。對客戶投訴要按掉話、接入困難、通話質(zhì)量不好、提示音不正常等進行分類，并注意投訴的時間、地點，通話雙方號碼：主叫，被叫號碼等。收集并分析以上這些信息便于我們抓住網(wǎng)絡的主要矛盾，提高工作效率。

4、SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化的實施

一般來講，網(wǎng)絡優(yōu)化是指在對數(shù)據(jù)進行詳細采集、分析和研究后，常常會涉及到天饋系統(tǒng)的調(diào)整、基站的調(diào)測、頻率規(guī)劃的調(diào)整、系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整、話務均衡以及增加一些直放站、室內(nèi)分布、微蜂窩等優(yōu)化方案實施活動。由于SCDMA系統(tǒng)與其他移動通信系統(tǒng)在技術特點、網(wǎng)絡結構、及優(yōu)化手段等方面存在許多不同。因此，對于SCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化，一定要根據(jù)SCDMA系統(tǒng)的實際運行情況為基礎，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和方案討論之后，才能具體實施SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化。

（1）天饋系統(tǒng)調(diào)整

基站的天饋系統(tǒng)是一個相當重要的部分，它的好壞直接影響到通信的質(zhì)量和小區(qū)的覆蓋。通過調(diào)整天線的高度、下傾角、方向等因素可改變基站小區(qū)的覆蓋范圍，降低對其他小區(qū)的同、鄰頻干擾；還可通過調(diào)整天線間的相對位置來避免天線間的相互影響從而獲得更大的隔離度等。另外，選擇增益高、方向性好、頻帶寬、機械性能好的天線也非常重要。注意天線調(diào)整的幅度一定不要太大，如扇區(qū)天線下傾角一般不要超過10°，水平方向如無特殊考慮也不要偏離工程設計太大。

（2）基站檢查

在數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)場測試的基礎上，對基站的工作狀態(tài)進行檢查，并與網(wǎng)管上初始開通數(shù)據(jù)進行比對，保證基站本身工作在最佳狀態(tài)。有時需要對一些基站進行重新調(diào)測，以便排除硬件故障對網(wǎng)絡性能的影響，必要時要對故障硬件進行及時更換。

（3）頻率規(guī)劃調(diào)整

干擾和掉話率等指標與頻率規(guī)劃關系最密切。一個好的頻率規(guī)劃可使系統(tǒng)的整體干擾水平最低。由于工程初期預分配的頻率方案不可避免地存在缺陷，往往還有一些嚴重的同頻、鄰頻干擾現(xiàn)象，加上網(wǎng)絡擴容、實際環(huán)境和地形變化的影響，必須再進行微調(diào)，并在日常工作中通過實測加以修改和調(diào)整，以進一步減少干擾，得出最佳頻率方案。在頻率規(guī)劃時認為不可用的許多頻點，在實施中卻可用；而規(guī)劃時認為可用的頻點，在實施中卻有可能因為地形的高度、反射等原因干擾嚴重。另外，地形造成的跨區(qū)覆蓋現(xiàn)象特別多，而這些站的天線往往又由于客觀原因無法降低，這就必須依靠更仔細的頻率調(diào)整來解決。實踐中，在針對部分小區(qū)的頻點進行調(diào)整后，干擾問題明顯改善。但這是一個反復的工作，需要不斷地調(diào)整，才能達到最佳效果。

（4）參數(shù)調(diào)整

對參數(shù)進行合理的調(diào)整常能取得很大的效果。SCDMA網(wǎng)絡的優(yōu)化在某種意義上說就是網(wǎng)絡中各種參數(shù)優(yōu)化設置和調(diào)整的過程。把握參數(shù)調(diào)整的基本原則，是為了充分利用已有的無線資源，通過業(yè)務量分擔的方式使全網(wǎng)的業(yè)務量和信令流量盡可能均勻，以達到提高網(wǎng)絡平均服務水平的目標。但要注意，任何事物都具有兩面性，過猶不及，參數(shù)的修改要適度，太小不起作用，太大則會帶來負面影響。在得到某些優(yōu)化效果的同時，必然會犧牲另外一些指標。由于蜂窩網(wǎng)絡是一個整體的系統(tǒng)，因此在作參數(shù)調(diào)整時必須考慮到局部的參數(shù)調(diào)整對其他地區(qū)尤其是相鄰區(qū)域的影響，否則參數(shù)的調(diào)整必然會帶來負面影響。

（5）話務均衡

在網(wǎng)絡運行中，總會有一些小區(qū)因為高話務量而擁塞，而另一些小區(qū)卻比較空閑。這就需要我們在對現(xiàn)有網(wǎng)絡影響最小的前提下去均衡相關小區(qū)間的話務分布，達到降低擁塞提高有效話務的目的。均衡話務的一般方法：擴容，即通過增加基站或是扇區(qū)分裂來解決擁塞；建設微蜂窩；調(diào)整天線高度及方向等。對于話務量較低的基站可采用提高天線高度，增加直放站和室內(nèi)分布等。在實踐中，應根據(jù)具體情況來選擇最好的方法。

（6）利用微蜂窩完善網(wǎng)絡

與宏蜂窩相比，微蜂窩有覆蓋范圍小，可用于室內(nèi)分布的信號源，同時微蜂窩還具有安裝、使用方便的特點�；�于這些特點，微蜂窩一般作為宏蜂窩的補充，可從以下幾方面來完善網(wǎng)絡：通過在信號復雜的路段建微蜂窩，可在那里形成主導信號從而改善通信質(zhì)量；通過微蜂窩加室內(nèi)分布系統(tǒng)的方法可解決宏蜂窩很難覆蓋到的盲點地區(qū)的通信（如商場、酒店、地下室等）；熱點地區(qū)的話務分擔（如各類市場、商業(yè)中心、車站等）。

（7）信號微弱區(qū)域和盲區(qū)的覆蓋

網(wǎng)絡建設后，在覆蓋分區(qū)域內(nèi)必然會存在一些信號微弱區(qū)域和盲區(qū)，也就是該區(qū)域SCDMA信號覆蓋差、話音質(zhì)量很差或是不能通話，用戶終端甚至搜索不到網(wǎng)絡，無法駐留到SCDMA小區(qū)上。導致信號盲區(qū)的原因可能是受到建筑物的阻擋、室內(nèi)盲區(qū)，或者距離基站過遠等。對于信號微弱區(qū)域和盲區(qū)的覆蓋，可用微蜂窩、直放站、室內(nèi)分布等方式解決。

（8）室內(nèi)分布

室內(nèi)分布是整個系統(tǒng)必不可少的組成部分，是解決室內(nèi)覆蓋的最佳手段，是各個移動運營商非常關注的項目，也是一種資源。SCDMA室內(nèi)分布的分類：基站+室內(nèi)分布系統(tǒng)（分布式天線、饋線、公分器等）；基站+干放（干線放大器）+室內(nèi)分布系統(tǒng)；直放站+室內(nèi)分布系統(tǒng)；直放站+干放+室內(nèi)分布系統(tǒng)。

（9）干擾問題

干擾分系統(tǒng)間和系統(tǒng)內(nèi)的干擾。由于SCDMA采用不同基站使用不同頻率，同時基站采用了智能天線的技術，因此，SCDMA系統(tǒng)內(nèi)的干擾問題不多。當前，SCDMA系統(tǒng)受到較多的、有些甚至是很嚴重的系統(tǒng)外的干擾。移動通信系統(tǒng)的干擾主要可分帶外雜散、帶內(nèi)飽和、人為的寬帶干擾源。目前，一些地區(qū)在高考、中考前后受到移動通信信號干擾器的嚴重干擾，受干擾區(qū)域面積較大，影響了網(wǎng)絡的正常運行，應當引起注意。

（10）直放站的應用

直放站有網(wǎng)絡覆蓋的延伸、補盲、吸收話務量及網(wǎng)絡優(yōu)化等功能，且設備價格低，安裝、調(diào)測方便，室外安放不需要機房，便于搬遷，可吸收使用話務量不足基站的話務量，是網(wǎng)絡優(yōu)化的重要手段之一。直放站的缺點是，若使用不當，便會影響施主基站甚至整個網(wǎng)絡的性能。從目前網(wǎng)絡的使用情況來看，一些廠家及相關單位在對直放站的應用、使用原則等方面的認識還有待于進一步的提高。

（11）多扇區(qū)的補充應用

SCDMA系統(tǒng)室外基站主要分全向站和定向站兩種，在城市等地區(qū)由于建筑物的遮擋，有時使用全向站會受到一定的制約，而在建網(wǎng)初期容量又有一定富余。因此，在建網(wǎng)初期，在一些特殊的區(qū)域，可考慮一種低價格的解決方案，即可使用基站+干線放大器，做為前期多扇區(qū)覆蓋的補充覆蓋解決方案，也就是一個或是兩個扇區(qū)使用基站覆蓋其他部分有直放站來解決，直放站部分可使用高增益和水平方向小方向角的天線來彌補功率不足，解決無縫覆蓋。這種補充方案可在初期投資不足時可以適當考慮應用。

5、結束語

SCDMA系統(tǒng)由于其自身的特點，在無線網(wǎng)絡優(yōu)化方面與其他移動通信系統(tǒng)有所不同。在實際的應用中應從SCDMA的基本原理出發(fā)，并參照移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化的原理，再由網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、實際使用及路測結果，找到出現(xiàn)網(wǎng)絡問題的原因，經(jīng)過分析得出解決問題的方法。從目前網(wǎng)絡的使用情況來看，一些廠家及相關單位在對于SCDMA系統(tǒng)的實際應用，及對SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化理解等方面還有待于進一步的提高，SCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化的方法和手段在網(wǎng)絡中的應用有待于進一步完善。