網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量優(yōu)化的方法論文

1、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量優(yōu)化的方法論文 移動通信網(wǎng)是一個不斷變化的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線環(huán)境、用戶分布和使用行為都是不斷變化的。同時，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)張、網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃規(guī)模的復(fù)雜化、網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型和業(yè)務(wù)模型的改變，都會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的性能和運(yùn)行情況偏離最初的設(shè)計要求，這些都需要通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化來持續(xù)不斷地對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)各種變化，所以網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是一項長期的持續(xù)性的系統(tǒng)工程，需要不斷探索、積累經(jīng)驗；只有解決好網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的各種問題，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置，改善網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量，才能使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行在最佳狀態(tài)，為移動通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展提供有力的技術(shù)支持與網(wǎng)絡(luò)支撐。因此，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的意義就在于，可以提高網(wǎng)絡(luò)的投資效益，提高網(wǎng)

2、絡(luò)的運(yùn)行效益，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，在原網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上不再大規(guī)模投資的前提下，充分提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與容量。這在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中都有很重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且也是在短期內(nèi)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)狀況，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要方法。 一、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化基本概念 1.1網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo) 所謂網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，一方面是要對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中存在的覆蓋不好、通話質(zhì)量差、呼叫困難、無法接通、掉話、網(wǎng)絡(luò)擁塞、切換成功率低以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能不佳等問題予以解決，使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳運(yùn)營狀態(tài)；另一方面，還要通過優(yōu)化資源配置，對網(wǎng)絡(luò)整體資源進(jìn)行合理調(diào)配和利用，以適應(yīng)需求和發(fā)展的情況，最大地發(fā)揮設(shè)備潛能，從而獲得最大的投資效益。所以，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要目的就是通過對投

3、入運(yùn)行的無限網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和分析，找出影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和資源利用率不高的原因，然后通過技術(shù)手段或參數(shù)調(diào)整使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，使網(wǎng)絡(luò)資源獲得最佳效益；同時了解網(wǎng)絡(luò)的增長趨勢，為擴(kuò)容提供依據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是移動通信系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)營過程中一項重要工作內(nèi)容。 1.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化內(nèi)容 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項貫穿于整個網(wǎng)絡(luò)發(fā)展全過程的長期工作，同時也是一項系統(tǒng)工作，包含一系列優(yōu)化方式，包括覆蓋優(yōu)化、話務(wù)量優(yōu)化、設(shè)備優(yōu)化、干擾信號分析和資金的優(yōu)化使用等。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化要解決的是改善硬件環(huán)境和軟件環(huán)境?！坝布?yōu)化”主要包括天線優(yōu)化和設(shè)備故障優(yōu)化等工作?！败浖?yōu)化”主要指頻率優(yōu)化、無線參數(shù)調(diào)整和配置參數(shù)核查等內(nèi)容。 二、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)

4、化分析 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中的一個重要環(huán)節(jié)，只有對路測、系統(tǒng)采集等各方面獲取來的網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，才能對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況進(jìn)行評估和測算，對網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行診斷和定位，從而為進(jìn)一步制定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施提供基礎(chǔ)。以下列舉一些日常維護(hù)中主要的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的分析內(nèi)容： 2.1掉話分析 掉話是指移動臺通信發(fā)生中斷，它是一種嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)象，掉話率是評估CDMA系統(tǒng)性能的一項重要指標(biāo)，通常，通過信令分析判斷導(dǎo)致掉話的直接原因并不困難，但要確定造成掉話的深層原因還必須對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的分析。 按照協(xié)議規(guī)定，在通話過程中移動臺和基站之間需要有閉合的信令交換，如果由于某種原因造成信令交換失敗，移動臺

5、就不能正確調(diào)整它的發(fā)射機(jī)，結(jié)果或者是重新初始化或者是返回空閑狀態(tài)，移動臺中維持著一個計時器，以限制允許諸如接收到壞幀這樣的時間持續(xù)的時間。當(dāng)計時器到期時，移動臺會關(guān)閉發(fā)射機(jī)，并返回到初始狀態(tài)，這樣即發(fā)生了掉話。 2.1.1移動臺掉話機(jī)制 移動臺壞幀：移動臺接收到12個壞幀后會關(guān)閉發(fā)射，在連續(xù)收到兩個好幀后會重新激活發(fā)射機(jī)。 移動臺衰落計時器：T5衰落定時器到時，移動臺關(guān)閉發(fā)射，并宣告前向業(yè)務(wù)信道丟失。 移動臺證實(shí)失敗：移動臺在傳送了MIN次消息后仍未收到證實(shí)，則移動臺重新初始化。 2.1.2基站掉話機(jī)制 無線設(shè)備制造商可能會制定與移動臺壞幀和證實(shí)失敗機(jī)制類似的基站壞幀和證實(shí)失敗機(jī)制，這些機(jī)制由

6、各制造商執(zhí)行決定，在協(xié)議中未作詳細(xì)規(guī)定。CDMA2000協(xié)議規(guī)定，基站需要持續(xù)地監(jiān)聽每一個反向業(yè)務(wù)信道，以確定呼叫是否處于激活狀態(tài)。如果基站檢測到呼叫不在激活狀態(tài)，則基站將斷定反向業(yè)務(wù)信道丟失，基站向移動臺發(fā)送釋放指令，一旦基站發(fā)送了釋放指令，則向所有的呼叫控制實(shí)例發(fā)送釋放指令，并進(jìn)入釋放子狀態(tài)。 2.2接入失敗分析 當(dāng)移動臺撥打一個電話號碼時即為發(fā)起一次呼叫；由無線網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)起的呼叫分為移動臺到固定網(wǎng)絡(luò)的呼叫和移動臺到移動臺的呼叫。如果在規(guī)定的時間內(nèi)，呼叫建立過程不能在主叫方與被叫方建立連接，這種情況就成為一次接人失敗。移動臺發(fā)送起呼消息之后，經(jīng)過以下5個關(guān)鍵步驟完成業(yè)務(wù)連接。 第1步：基站

7、必須對收到的起呼消息進(jìn)行證實(shí)，即在尋呼信道發(fā)送確認(rèn)消息。 第2步：基站必須在給移動臺分配業(yè)務(wù)信道后，在尋呼信道上發(fā)送信道指配消息，同時在前向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送空業(yè)務(wù)幀。 第3步：移動臺收到信道指配消息后，開始識別前向業(yè)務(wù)信道，通常移動臺應(yīng)在收到信道指配消息后200ms內(nèi)識別前向業(yè)務(wù)信道。 第4步：在成功識別前向業(yè)務(wù)信道后，移動臺開始在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送空業(yè)務(wù)幀，基站在識別反向業(yè)務(wù)信道后必須發(fā)送證實(shí)消息。 第5步：基站發(fā)送業(yè)務(wù)連接消息給移動臺。 以上5個步驟中每一步的完成可以被稱為一個關(guān)鍵點(diǎn)，無論哪一步出錯都會造成接入失敗。而每個步驟出錯的可能原因都很多，這就要求對各種可能原因進(jìn)行一定的收集和整理，

8、因此掌握這個過程還是不難的。還有一個有效的分析接人失敗的方式就是從分析信令人手，通過其中的一些關(guān)鍵信令將問題迅速定位到上述的5個關(guān)鍵點(diǎn)中的某一個，然后再結(jié)合其他測試數(shù)據(jù)找出問題所在。除信令流外，我們還需要觀察其他測試指標(biāo)的變化情況來對問題進(jìn)行準(zhǔn)確定位。需要觀察的測試指標(biāo)主要包括：移動臺的接收功率、發(fā)射功率和導(dǎo)頻強(qiáng)度。 2.3軟切換失敗分析 軟切換過程： (1)當(dāng)鄰集或剩余集的某一個導(dǎo)頻的強(qiáng)度超過T_ADD時，移動臺向基站發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息，并且把該導(dǎo)頻列入候選集。 (2)基站向移動臺發(fā)送切換指示消息或者擴(kuò)展切換指示消息。 (3)移動臺將該導(dǎo)頻列入激活集并且向基站發(fā)送切換完成消息。 (4)當(dāng)激

9、活集中某一個導(dǎo)頻的強(qiáng)度低于T_DROP時，它所對應(yīng)的切換去掉計時器開始啟動。 (5)當(dāng)切換去掉計時器期滿時(即T_TDROP超時)，移動臺向基站發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息。 (6)基站向移動臺發(fā)送切換指示消息或擴(kuò)展切換指示消息。 (7)移動臺將該導(dǎo)頻引入候選集，并且向基站發(fā)送切換完成消息。 軟切換失敗原因主要有以下兩種情況： (1)移動臺發(fā)出導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息，卻沒有收到基站的切換指示消息。 (2)移動臺收到基站的切換指示消息，卻沒有發(fā)送切換完成消息。 在對軟切換失敗的情況進(jìn)行分析時，需要仔細(xì)觀察路測數(shù)據(jù)中服務(wù)小區(qū)導(dǎo)頻強(qiáng)度的變化情況。因為軟切換失敗導(dǎo)致掉話的一個重要標(biāo)志是服務(wù)小區(qū)的EcIo太低，而別的

10、導(dǎo)頻則很強(qiáng)，具體可以從以下幾點(diǎn)看出： (1)在一個新的導(dǎo)頻上重新初始化：當(dāng)移動臺在導(dǎo)頻A上發(fā)生系統(tǒng)丟失，然后很快在導(dǎo)頻B上重新初始化，可能說明導(dǎo)頻B足夠強(qiáng)，應(yīng)該在此之前進(jìn)行切換。 (2)從鄰集的搜索結(jié)果中可以看出可用的較強(qiáng)的導(dǎo)頻。 (3)從導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息可以看出可用的較強(qiáng)的導(dǎo)頻。 (4)如果以上的方法都看不出可用的導(dǎo)頻，那么對所有導(dǎo)頻進(jìn)行掃描就是最后一種方法。 引起切換失敗的主要原因有： (1)資源分配問題。系統(tǒng)必須保證有足夠的資源來支持軟切換，但可能所有的資源都用盡了，這時就會發(fā)生切換失敗?？赡艿脑蛴校篢_DROP太低；T_TDROP太大；切換允許算法的有效性太差。 (2)切換信令問題。

11、假設(shè)系統(tǒng)有可用資源而切換允許算法沒有對切換造成干擾，那么軟切換是否成功還依賴于切換信令消息是否及時地發(fā)送和接受。 2.4高誤幀率分析 當(dāng)移動臺或基站接收到一個數(shù)據(jù)幀以后，要進(jìn)行CRC校驗，得到幀速率并檢測幀是否錯誤。所謂誤幀是指檢測到比特錯誤或無法檢測出幀速率的數(shù)據(jù)幀。誤幀率就是指誤幀的數(shù)目占總幀數(shù)的比例，是衡量語音質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。語音質(zhì)量是一個非常主觀的量，很難進(jìn)行客觀評估。然而語音質(zhì)量在很大程度上是與誤幀率有關(guān)的，而誤幀率則可以進(jìn)行客觀的測量。當(dāng)系統(tǒng)的誤幀率高于目標(biāo)值時，需要對系統(tǒng)性能進(jìn)行細(xì)致地分析以查明原因。 三、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的分類 3.1覆蓋優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)覆蓋是衡量一個網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的關(guān)鍵，為了

12、全面提升網(wǎng)絡(luò)的覆蓋水平，達(dá)到在最少的投資條件下實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計目標(biāo)，即最合理的基站布局、最佳的參數(shù)設(shè)置、最大的網(wǎng)絡(luò)容量、最小的干擾水平以及最高的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行完善的覆蓋規(guī)劃設(shè)計和優(yōu)化，認(rèn)真考慮系統(tǒng)的用戶分布情況，合理地設(shè)置基站數(shù)，對CDMA網(wǎng)絡(luò)的前反向覆蓋、導(dǎo)頻EcIo和切換狀態(tài)等多方面進(jìn)行全面分析。 3.2容量優(yōu)化 隨著網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用戶的不斷增加，系統(tǒng)內(nèi)不可避免的會出現(xiàn)話務(wù)量不均衡的現(xiàn)象，某些局部地區(qū)可能會頻繁發(fā)生話務(wù)量擁塞。容量優(yōu)化的目的就是解決網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的話務(wù)量不均衡的問題，使得整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的業(yè)務(wù)負(fù)荷保持均勻。尤其在一些人口密集的商業(yè)區(qū)，要考慮人口的流動特點(diǎn)，而在一些大型活動場所又會在某些時段出現(xiàn)

13、突發(fā)性的話務(wù)量。進(jìn)行容量優(yōu)化需要對基站的話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)分析，對于既存在容量問題又存在覆蓋問題的地區(qū)，可以通過增加微蜂窩或基站的方法來解決。 如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某個基站話務(wù)負(fù)荷很重，經(jīng)常出現(xiàn)話務(wù)擁塞，而周圍基站的話務(wù)量又相對較低，就說明明顯存在話務(wù)量不均衡的現(xiàn)象，這時就需要解決由于軟切換對系統(tǒng)信道資源的浪費(fèi)問題。通過調(diào)整軟切換參數(shù)降低軟切換比例。如果軟切換比例并不高，那么就需要通過調(diào)整天線的下傾角和方向角，使該基站的話務(wù)量能夠分擔(dān)到周圍其他話務(wù)量較低的基站上。在調(diào)整時要特別注意兼顧對覆蓋的影響，需要反復(fù)進(jìn)行測試和調(diào)整的過程。 3.3導(dǎo)頻污染和干擾優(yōu)化 導(dǎo)頻污染具體可分為導(dǎo)頻相位污染和導(dǎo)頻強(qiáng)度污染

14、兩種情況。導(dǎo)頻相位污染是指一個小區(qū)的導(dǎo)頻相位偏移經(jīng)過傳輸時延后落入當(dāng)前移動臺激活集內(nèi)某導(dǎo)頻的搜索窗內(nèi)，且該導(dǎo)頻超過一定強(qiáng)度，致使移動臺誤認(rèn)為是服務(wù)導(dǎo)頻，從而對解調(diào)形成干擾的情況，這種情況在實(shí)際中比較少見。實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中比較多見的情況是導(dǎo)頻強(qiáng)度污染，它是指當(dāng)移動臺收到超過3個以上Eclo強(qiáng)度大于T_ADD的導(dǎo)頻，而由于移動臺的RAKE接收機(jī)最多可以解調(diào)3路信號，所以多余的強(qiáng)度導(dǎo)頻就對移動臺的信號解調(diào)形成干擾，工程上所說的導(dǎo)頻污染通常是指這種情況。導(dǎo)頻污染可以認(rèn)為是來自CDMA系統(tǒng)內(nèi)的下行干擾，會嚴(yán)重影響移動臺對下行信號的解調(diào)，情況嚴(yán)重時常常會引起掉話，因此是CDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要解決的重要問題之一

15、。除導(dǎo)頻污染這種來自CDMA系統(tǒng)內(nèi)的干擾外，可能還存在一些來自系統(tǒng)外的干擾，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中需要通過反復(fù)實(shí)地測試，對干擾源仔細(xì)查找定位和排除。 導(dǎo)頻污染問題的解決方法主要有： (1)以路測數(shù)據(jù)為依據(jù)來優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行以減少導(dǎo)頻的數(shù)目，或在導(dǎo)頻污染區(qū)域調(diào)出一個主導(dǎo)頻來。 (2)對于導(dǎo)頻相位的污染的情況，可以通過在系統(tǒng)中改善PN偏置分配，如選擇合適的PILOT_INC和有效集搜索窗口大小，以及將相同偏置指數(shù)的導(dǎo)頻置于盡可能遠(yuǎn)的位置，以使干擾主導(dǎo)頻位于有效集中的導(dǎo)頻搜索窗口之外。 3.4切換優(yōu)化 切換性能優(yōu)化的主要目標(biāo)是解決切換失敗的網(wǎng)絡(luò)故障和對切換比例過高等性能不佳的狀況進(jìn)行優(yōu)化。 在對軟切換失敗故障進(jìn)行優(yōu)化時，首先應(yīng)先按照對造成軟切換失敗的故障原因進(jìn)行分析。如果由于覆蓋問題和導(dǎo)頻污染造成的，那么應(yīng)按照覆蓋或?qū)ьl污染來進(jìn)行優(yōu)化，如果不是這兩方面的問題，那么切換失敗多半與切換參數(shù)的設(shè)置、鄰區(qū)列表的設(shè)置以及搜索窗的大小有關(guān)。對軟切換參數(shù)的調(diào)整和軟切換性能的優(yōu)化，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載變化情況周期性地進(jìn)行。 四、結(jié)論 本文說明了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念，并對掉話、接人失敗、軟切換失敗和高誤幀