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一、概論
由于移動通信系統(tǒng)受客觀環(huán)境的影響較大，隨著系統(tǒng)的不斷擴容及外界環(huán)境的變化，往往會產生很多新的問題，導致服務質量達不到應有的水準。這樣，巨大的投資沒有得到充分的利用，同時也影響了系統(tǒng)運營部門的聲譽。因此，如何調整和優(yōu)化系統(tǒng)結構，提高系統(tǒng)的運行效率，改善移動電話系統(tǒng)的服務質量是無線網絡優(yōu)化的重要任務。
當運營商準備建設一個3G移動通信網絡時，首先必須根據特定地區(qū)的地理環(huán)境、業(yè)務量預測和測試得到的無線信道的特性等參數進行系統(tǒng)的工程設計，包括網絡拓撲設計，基站選址和PN（或擾碼）規(guī)劃等等。然而與固定系統(tǒng)相比，由于移動通信中用戶終端是移動的，因此無論是業(yè)務量還是信令流量或其它一些網絡特性參數，都具有較強的流動性、突發(fā)性和隨機性。這些特性決定了移動通信系統(tǒng)設計與實際情況在話務模型、信令流量等方面一般存在較大的差異。所以，當網絡運行以后，營運者需要對網絡的各種結構、配置和參數進行調整，使網絡更合理地工作。這是整個網絡優(yōu)化工作中的重要部分。
二、網絡優(yōu)化不同階段的側重點
所謂網絡優(yōu)化，就是根據系統(tǒng)的實際表現(xiàn)、系統(tǒng)的實際性能，對系統(tǒng)進行分析，在分析的基礎上通過對系統(tǒng)參數的調整，使系統(tǒng)性能得到逐步改善，為現(xiàn)有的系統(tǒng)配置下提供最優(yōu)的服務質量，即最佳的覆蓋、滿意的信號強度、最佳的通話音質和最低的掉話率等。
從一般意義上來講，優(yōu)化是在充分了解系統(tǒng)運行狀況的前提下，通過各種技術手段，對系統(tǒng)的不合理的部分進行必要的調整，使系統(tǒng)達到最佳運行狀態(tài)的過程。移動通信系統(tǒng)由于其用戶位置不固定、無線信號易受環(huán)境影響等特性，優(yōu)化顯得尤為重要。
按照優(yōu)化在移動系統(tǒng)中從開通到正常運行的過程中所起的作用，網絡優(yōu)化可以分為兩種不同的類型：工程型優(yōu)化和維護型優(yōu)化。前者在系統(tǒng)剛剛開通或每次擴容結束時進行，其作用主要是解決工程建設中可能存在的遺留問題以及新的設備安裝開通后對原有的系統(tǒng)所產生的不利影響。因此，工程型優(yōu)化主要是進行清網排障的工作，這是一個比較初級層次的優(yōu)化；后者是在系統(tǒng)穩(wěn)定運行期間，由于用戶數量的增加、外界環(huán)境的改變等都會導致系統(tǒng)運行狀態(tài)的惡化，此外，隨著運行維護人員對系統(tǒng)的不斷深入了解，會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中某些不合理的成份。因此，維護型優(yōu)化是在較高層次上進行的系統(tǒng)優(yōu)化，其目的是提高系統(tǒng)的運行效率，需要按周期進行優(yōu)化。
三、3G無線網絡優(yōu)化的周期和流程
1．3G無線網絡優(yōu)化的周期
從建網到成熟商用，3G網絡優(yōu)化一般要經過三個階段，即網絡規(guī)劃設計階段、網絡建設初期和網絡商用和成熟階段。每個階段網絡優(yōu)化的任務不同，圖1給出了不同時期優(yōu)化的重點。
2．3G無線網絡優(yōu)化的流程
從國內CDMA網絡優(yōu)化經驗和國外3G運維的經驗來看，3G網絡的優(yōu)化流程可從以下幾個階段入手。
（1）核查
A．核查數據庫中與無線部分相關的所有信息：包括站點坐標、結構類型、天線位置、天線掛高、天線類型、天線方位角、天線俯仰角、饋線/跳線類型、輸出功率、CE的數量、E1的數量等。
B．核查基站，校驗RF信息，驗證設備的安裝情況和應該符合的條件：包括天線的定位、天饋線的測量、確保所有相關RF信號被正確的處理等。
（2）網絡測試
A．測試路線應該包括所有主要的道路、熱點地區(qū)和話務量較高的地區(qū)，路線間距應在400~800米之間。南北方向和東西方向的主路以及高速公路應該進行雙向測試。
B．測試時應該用手機和掃頻接收機來進行數據收集。掃頻接收機應配合GPS使用，這樣才能使信號解鎖在正確的導頻上。由于掃頻接收機數據不依賴于網絡的激活或呼叫的處理（包括鄰集列表、切換、激活設置的大小、搜索窗等），因此，它可以揭示RF中的問題（例如，PN不在搜索窗內，同一地區(qū)有六個以上的導頻信號等等）。
C．在后處理路測數據時，主要包括以下的性能測量指標：RSSI、MTX（手機發(fā)射功率）、FER（WCDMA中為BLER值）、Ec/Io，還包括一些通過掃頻接收機和手機收集到的其他性能測量指標：最強的服務導頻，激活導頻的數量，最好導頻的Ec/Io，大于激活集門限的導頻數量，最強的Ec，Ec在-80dbm以上的導頻數量，最強的兩個導頻的Ec/Io差值。
D．地區(qū)路測數據和標準偏差主要用來分析計算4個核心的性能指標：RSSI、MTX、FER（BLER）、Ec/Io。另外，地區(qū)路測數據和標準偏差也用來計算地區(qū)的掉話和接入失�。ú话ㄖ苣┑膬蓚�星期內）。這些統(tǒng)計值和路測數據可以作為地區(qū)優(yōu)化的基準。
（3）扇區(qū)定位
A．通過路測數據來確定所有潛在的問題點：包括高FER（BLER）、低Ec/Io（合計的和最好的）、低RSSI、高MTX、高于T-ADD的導頻太多（注意WCDMA采用的是相對門限，即在不同的小區(qū)或不同的噪聲環(huán)境中，加入或刪除有效集中的小區(qū)導頻的絕對門限是與當時有效集中最后導頻和最弱導頻的信號強度相關的，而不是事先規(guī)定好的），Ec好于-80dbm的導頻太多，有掉話、接入失敗現(xiàn)象等。
B．使用扇區(qū)統(tǒng)計數據，按照掉話率和接入失敗率來排列所有扇區(qū)。
C．使用以上數據進行優(yōu)化。
（4）基站勘察
A．檢查問題區(qū)域，看是否是由無線環(huán)境造成的。通過路測數據（每個導頻的Ec和Ec/Io）來定位有問題的扇區(qū)。有時候，信令信息和CDL文件也可以用來分析掉話的原因。
B．問題區(qū)域的特征：無線覆蓋空洞，導頻污染，導頻突現(xiàn)（瞬間出現(xiàn)的強導頻干擾），邊緣扇區(qū)（網絡邊緣覆蓋及切換問題），鄰小區(qū)列表問題，潛在的天線問題，高話務問題，扇區(qū)呼吸的問題等。
C．有時候，一些無線方面的問題是由于設備造成的。例如，天饋線問題會引起性能的下降，壞的MCC或CE會引起高FER。導頻Ec和導頻Ec/Io可以幫助檢查天饋線問題或扇區(qū)接反（2扇區(qū)的天線發(fā)射1扇區(qū)的導頻）的問題。由于MCC或CE的問題帶來高FER的典型特征是好的Ec/Io、好的MTX、好的RSSI、很差的FER（大于10%，通常接近25%~100%）。
（5）監(jiān)測，以便于進行系統(tǒng)改變之后的工作日常優(yōu)化
對于已經投入實際運行的系統(tǒng)，用戶數已經達到一定規(guī)模，話務量有了一定的增長，即系統(tǒng)在有載條件下運行，此時對系統(tǒng)測試獲得的數據能夠較真實地反映系統(tǒng)的實際運行情況。在系統(tǒng)有載條件下的日常網絡優(yōu)化可以分3步進行，即：網絡故障診斷監(jiān)視、網絡優(yōu)化測試和網絡優(yōu)化數據分析。
實際工作中，CDMA系統(tǒng)的網絡優(yōu)化是一個不斷反復的過程。需要對網絡優(yōu)化過程中采集到的數據進行分析，對系統(tǒng)參數進行修改，然后進行數據的采集、分析，再對系統(tǒng)參數修改，如此反復，不斷進行，使系統(tǒng)的運行愈加合理。由于地面構筑物的經常變化，為了維持系統(tǒng)的性能最優(yōu)，系統(tǒng)參數也要根據情況隨之調整。所以網絡優(yōu)化是一個經常性的、必不可少的工作。
四、WCDMA路測及后處理
1．無線網絡測試平臺
無線網絡測試平臺提供對WCDMA網絡空中接口的全面測量，結合地理信息，對網絡維護和優(yōu)化及系統(tǒng)設備的開通提供了切實可靠的信息。該平臺用于無線接口的參數驗證、分析和優(yōu)化，故障的偵測等工作。通過接入無線網絡，使用移動網絡的語音、數據或Internet等業(yè)務，實時觀察網絡無線參數，業(yè)務質量，保存整個測試過程，記錄的信息可以輸出到地圖或者后處理軟件中以便分析。
（1）測量的主要參數
在WCDMA路測中需重點關注的關鍵RF參數有：開環(huán)功率控制參數、閉環(huán)功率控制參數、軟切換和更軟切換參數、質量參數、信令測量參數、RRC狀態(tài)信息及系統(tǒng)間（WCDMA和GSM）切換參數等。
（2）主要的路測目的
A．完全采集Uu口的無線數據和信令數據：Rx、Tx、CPICHEc/Io、 BLER、 TA、 Power、Data Throughput，層一、層二和層三信息和調試信息等；
B．完全解析層一、層二和層三信息，同時顯示NAS信息以及數據測量信息；
·層一信息包括：搜索窗口，搜索列表，TA、功率、RACH/PRACH，DRX模式，傳輸信道、物理信道，RM UL，激活集和鄰集。
·層二消息包括：UL/DL MAC邏輯信道參數，RLC UL/DL狀態(tài)，RLC AM PDU 和RLC AM NAK PDU。
C．實時測試軌跡顯示：Rx,Tx,Tx-Adj,SIR, RSCP, ISCP, Ec/Io, BLER, PPP, FTP等；
D．PPP、FTP、HTTP數據測試；
E．驗證并優(yōu)化WCDMA和GSM系統(tǒng)間的切換和小區(qū)重選；證明壓縮模式；比較WCDMA和GSM的性能和覆蓋；驗證WCDMA和GSM的接入；
F．WCDMA和GSM測試；
G．軟切換分析；
H．功率控制驗證；
I．呼叫統(tǒng)計；
（3）路測數據的輸出格式
.csv－以逗號分隔的數據格式，ASCII文本文件；
.mif－這種Mapinfo格式可用于Mapinfo分析軟件；
.gle－由多部高通CDMA手機所收集的數據，可以按照高通數據格式輸出；
.fta－iDENFTA格式；
.txt－制表符分隔的格式，文本文件。
2．路測數據的后處理
在WCDMA網絡優(yōu)化中，應選擇優(yōu)秀的路測數據分析工具，這樣才有利于對測試數據進行有效的分析，通過分析才能盡快地找到問題，然后結合2G網絡優(yōu)化經驗對問題區(qū)域進行有針對性的優(yōu)化。在選擇優(yōu)化處理工具時，應著重看是否具備以下幾個方面的功能。
（1）提供靈活的報表向導：報表向導獨立于后臺數據分析，可以單獨執(zhí)行，用戶可以自定義報表模板；
（2）提供多種表象形式：地圖、時域、表格、統(tǒng)計圖、信令信息等，可以支持矢量地圖、柵格地圖；支持基站數據導入，在地圖上形成基站層；支持信令篩選功能；
（3）提供統(tǒng)計分析功能：參數包括：RSSI、Tx、TxAdjust、BLER、CPICHEc/Io等，參數間的相關性等。
（4）軌跡信息顯示，可根據多個參數進行顯示。
此外還應提供數據回放功能，自動產生系統(tǒng)質量報告，檢測并跟蹤每個呼叫、分析GPRS數據功能，進行C/I、C/A和SQI分析功能，覆蓋分析功能（包括NodeB覆蓋區(qū)域估算），提供干擾分析、切換分析、鄰區(qū)列表、導頻污染分析，顯示站點、設備和日志數據功能，分析包括掉話/阻塞，呼叫持續(xù)時間和日志文件，測試手機信息，異常處理，使用精確的地理信息解決問題，自動生成上述相關分析和測試結果所需的報表等功能。
五、3G網絡優(yōu)化中的典型問題
3G移動通信網絡是一個動態(tài)的多維系統(tǒng)，投入使用后將會在以下4個方面發(fā)生變化：終端用戶的變化，包括用戶的地理分布、信令呼叫模型變化；網絡運行環(huán)境的變化，包括新的建筑、道路、植被變化；網絡結構的變化，包括基站分布的變化、系統(tǒng)容量的變化；應用技術的變化，如HSDPA技術的引入（或區(qū)域擴大）等。
這些變化都會影響到網絡指標的變化，因此對網絡的相關監(jiān)測工作及網絡優(yōu)化工作都會隨著網絡的發(fā)展循序漸進地進行，不可能一蹴而就，也不可能一次就可以完成所有的優(yōu)化工作。
網絡優(yōu)化工作就是不斷監(jiān)視網絡的各項技術數據和不斷的路測，根據發(fā)現(xiàn)的問題，通過對設備、參數的調整，使網絡的性能指標達到最佳狀態(tài)，最大限度地發(fā)揮網絡能力，提高網絡的平均服務質量。在3G網絡優(yōu)化中尤其應注意以下幾個方面的問題：覆蓋空洞、越區(qū)覆蓋、導頻污染、過多比例的軟切換和異常切換、鄰區(qū)漏做或錯做。
六、結束語
在3G無線網絡系統(tǒng)運營中，實際環(huán)境的不斷變化以及語音、數據業(yè)務和用戶的快速增長，會造成網絡局部區(qū)域覆蓋變差，網絡性能下降。在網絡評估和優(yōu)化這兩個重要環(huán)節(jié)當中，我們通常以均衡話務量、提高話音質量、減小掉話率、提高覆蓋率、提高切換成功率、提高數據吞吐量及提高接通率等目標來發(fā)揮出系統(tǒng)的最佳性能，這些指標客觀地反映了一個網絡的性能和運行狀況。所以在進行網絡故障和各種失敗分析時，我們的主要方向是提高系統(tǒng)的這些指標，給用戶提供一個優(yōu)質的網絡。上述內容，純屬作者本人觀點，歡迎磋商探討。
----《通信世界》
