1、 I TD-SCDMA网络优化 技术研究 摘 要 本文简单介绍了 TD-SCDMA 系统，随后分析了 TD-SCDMA 网络优化的重要性、必要性以及当前网络优化工作所面临的挑战， 并在 TD-SCDMA 网络规划初期，通过路测方法来进行网络优化。然后，文章分析了路测模式中网络优化的方法、内容、流程、一般性原则和测试过程中一些常见的导频污染、越区覆盖、邻区优化模块。在诊断分析实现过程中的导频污染、越区覆盖、掉话、邻区漏配等问题，能够分析问题发生的原因以及由此对网络造成的影响，并且针对这些问题进行优化，给出问题解决方案。 从问题的处理结果也可以看出，文中提出的解决方案针对性强，能够指导网络优化工程
2、师迅速地定位网络问题和解决网络问题，提高网络质量。 关键词 ： TD-SCDMA， 网络优化 ， 路测 ， 诊断分析 II TD-SCDMA NETWORK OPTIMIZATION ABSTRACT After a brief introduction of TD-SCDMA system, this paper analyzes the TD-SCDMA network optimization of the importance, necessity and the current network optimization facing the challenges, in the ea
3、rly TD-SCDMA network planning, Tong Guo Road control technique for network optimization. Then, the paper analyzes the network optimization drive test mode method, content, process, testing process general principles and some of the common pilot pollution, the more area covered, neighborhood optimiza
4、tion module. Achieved in the diagnosis of pilot pollution in the process, the more area coverage, dropped calls, problems with leakage of adjacent areas, to analyze the causes of problems and the resulting impact on the network, and optimization of these issues, given the problem solution. Processin
5、g results from the problem can be seen that the proposed solution targeted, to guide the network optimization engineers to quickly locate network problems and troubleshoot network problems, improve network quality. KEY WORDS: Td-scdma , network optimization, drive test, diagnosis III 目 录 摘 要 .I ABST
6、RACT. II 引言 . 1 第 1 章 概述 . 2 1.1 移动通信的发展 . 2 1.2 TD-SCDMA 技术简介 . 3 1.3 TD-SCDMA 的关键技术 . 5 第 2 章 TD-SCDMA 系统简介 . 7 2.1 TD-SCDMA 系统结构 . 7 2.2 TD-SCDMA 网络接口 . 9 2.3 频率配置 . 10 2.4 信道分类 . 10 第 3 章 网络优化路测分析 . 14 3.1 网络优化目标 . 14 3.2 网络优化步骤和手段 . 14 3.3 网络优化的路测 . 16 3.4 路测网优中的常见性问题 . 18 3.5 RF 优化 . 19 第 4 章
7、信令分析与网络优化 . 22 4.1 信令分析在网络优化中的意义 . 22 4.2 信令数据的采集 . 22 4.3 利用信令数据统计 KPI . 23 4.4 应用信令分析解决网络故障 . 24 第 5 章 掉话的分析和解决的方法 . 28 5.1 掉话的定义 . 28 5.2 掉话分析流程和方法 . 28 5.3 常见掉话原因分析和解决方法 . 30 5.4 典型掉话案例分析 . 33 TD-SCDMA 外文资料 . 38 结束语 .错误 !未定义书签。 致 谢 .错误 !未定义书签。 参考文献 .错误 !未定义书签。 1 引 言 TD-SCDMA是与 WCDMA 和 CDMA2000 并
8、列的三大主流 3G国际标准之一。它集 CDMA、 TDMA 和 FDMA 的技术优势于一体，采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步 CDMA 和软件无线电等移动通信中的先进技术，具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的特点。自诞生之日起，TD-SCDMA 就受到了社会各界的广泛关注。 目前 TD-SCDMA 处于商用初期，距离成熟商用上有一定的距离。如何能把 TD-SCDMA 技术上的优势转化为网络运营上的优势，是当前急需要 解决的问题。在这个阶段只有通过持续不断的优质网络优化，才能打造一个精品网络，吸收更多的用户，高质量的开展更多增值业务，从而完成一个从成本下降到收入提高的良性循环。这
9、样方能体现 TD-SCDMA技术上的优势，展现 TD-SCDMA运营商的核心竞争力，促进整条 TD-SCDMA 产业链的发展。 移动通信网络的维护与固定电话的维护之间的差别很大，最大的区别是移动通信网络的不可以预知性，比如环境，话务量等。另外，网络规划中有大量的小区设计参数，这在固定电话网中是没有的，这些小区设计参数大多数是可以调整的，比如接入电平门限， 切换电平门限，切换电平门限，相邻小区定义，频率配置等，他们会直接影响网络的服务质量，所以为了保证整个移动网络的服务质量，就必须不停的观察和检测整个移动网网，找出并排除故障，提高网络质量（如提高接通率，提高话音质量，降低掉话率等），这是网络优化
10、的基本任务，搞好运行维护，提高通信网络质量。 本文分五个部分进行讨论，首先介绍 TD-SCDMA 的概论，第二部分介绍了 TD-SCDMA 系统的构造 ，网络接口基本知识。然后第三部分主要介绍了网优路测，第四 部分介绍 TD-SCDMA 的基本信令。第五章介绍了 掉话的分析和解决方法 以及 一些路测案例。 所以本文从技术理论技术方面对 TD-SCDMA 网络进行探讨，在实际应用中，要根据不同的情况选择不同的优化方案。 2 第 1章 概述 本章主要介绍了移动通信系统，特别是第三代移动通信系统的发展和演进过程。并介绍了作为 3G 标准之一，我国拥有完全自主知识产权的 TD-SCDMA 标准的特点和
11、技术优势。 1.1 移动通信的发展 移动通信的发展始于 20 世纪 20 年代在军事及某些特殊领域的使用， 40 年代逐步向民用扩展，最近 10 多年来是移动通信真正蓬勃发展的时期，其发展过程大致可分为三个阶段： 第一代移动通信系统（ 1G， First Generation） 第二代移动通信系统（ 2G， Second Generation） 第三代移动通信系统（ 3G， Third Generation） 1.1.1 第一代移动通信系统 第一代模拟移动通信系统始于 80 年代， 采用蜂窝组网技术。 主要的标准有： AMPS（北美）、 NMT-450/900（北欧）、 TACS（英国） 系统
12、 的缺点：（ 1） 各系统间没有公共接口 ;（ 2）无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展 ； （ 3）频率利用率低，无法适应大容量的要求 ； （ 4）安全性差，易于被窃听，易做 “假机 ”。 1.1.2 第二代移动通信系统 由于 TACS 等模拟制式存在的各种缺点， 90 年代开发了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的数字移动通信系统，称之为 第二代数字移动通信系统。 主要的标准有： GSM、 CDMA IS95、 PDC 系统的优点：（ 1）频谱利用率，系统容量大。（ 2）用户能获得多种服务（ 以话音业务为主，并提供低速率以电路型为主的数据业务 ）。（ 3）能自动漫
13、游。（ 3）话音质量比第一代好。（ 4）保密性好。（ 5）可以与 ISDN、 PSTN 等网络互连。 系统的缺点：（ 1）数据功能低，不能支持多媒体业务。如使用 GSM 手机 上网，理论上只能达到 9.6k 的上网速度。（ 2）全球不同的第二代移动通信系统彼此间不能兼容，使用的频率也不一样，全球漫游比较困难。 1.1.3 第三代移动通信系统 第三代移动通信系统以卫星移动通信网与地面移动通信网相结合，形成一个3 对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区不同密度用户的通信需求，支持话音、数据和多媒体业务，实现人类个人通信的理想。 第三代移动通信技术的理论研究、技术开发和标准制定工作起始于
14、80 年代中期。国际电信联盟（ ITU）从 1985 年开始研究未来公众陆地移动通信系统（ FPLMTS），后更名为国际移 动通信 2000（ IMT2000）。欧洲电信标准协会（ ETSI）从 1987 年开始对此进行研究，并将该系统称为通用移动通信系统（ UMTS）。 ITU针对 3G 规定了五种陆地无线技术，其中 WCDMA、 CDMA2000 和 TD-SCDMA是三种主流技术。 TD-SCDMA 与 WCDMA、 CDMA2000 在空中接口上的比较见 表 1-1。 表 1-1 TD-SCDMA 与 WCDMA、 CDMA2000 1X 在空口的比较 项 目 TD-SCDMA WCD
15、MA CDMA2000 1X 载波间隔 1.6 MHz 5 MHz 1.25 MHz 码片速率 1.28 Mcps 3.84 Mcps 1.2288 Mcps 双工方式 TDD FDD FDD 多址方式 CDMA+TDMA+FDMA CDMA+ FDMA CDMA+ FDMA 调制方式 QPSK 和 8PSK HPSK（上行） QPSK（下行） BPSK（上行） QPSK（下行 功率控制频率 上、下行： 200 Hz 上、下行： 1500 Hz 上、下行： 800 Hz 基站间同步关系 同步 同步或非同步 需要用 GPS 同步 多径分集 采用联合检测方式，消除多址干扰和符号间 干扰 采用 RA
16、KE 接收机，由于码片速率高，分集效果更好 采用 RAKE 接收机 空间分集 采用智能天线及时空联合检测方式，支持发射分集及分集接收 采用分集接收和发射，可选智能天线但不如 TDD 方式容易实现 采用分集接收和发射，可选智能天线但不如 TDD 方式容易实现 切换方式 接力切换 软切换 软切换 1.2 TD-SCDMA 技术简介 1.2.1 概述 TD-SCDMA 是中国企业提交的 3G 标准，与 WCDMA、 CDMA2000 齐名。TD-SCDMA 是一种时分双工的同步码分多址技术（ Time Division-Synchronous Code Division Multiple Acces
17、s），集 CDMA、 TDMA、 FDMA 技术优势于一体，系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强。 TD-SCDMA 的关键技术包括：智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、可变扩频和自适应功率调整等 。 4 1.2.2 性能优势 1. 大容量和广覆盖：（ 1）采用了联合检测、智能天线、上行同步等技术可以有效去除或降低多址干扰、 符号间干扰 、邻小区干扰 ； （ 2）快速功率控制等技术可以降低多径衰落并使发射机的发射功率总是处于最小的水平，使系统容量、覆盖距离得以提高 ； （ 3）接 力切换技术既起到了软切换的效果，同时降低了由于软切换引起的网络资源消耗，有助于全网容量的提高，网络优化也将更
18、加简洁。 2. 丰富的业务类型： TD-SCDMA系统可以提供和开展的业务种类非常丰富，分为 CS 域业务和 PS 域业务两大类。（ 1） CS 域业务主要包括：基本电信业务（语音、特服、紧急呼叫）、补充业务、点对点短消息业务、电路型承载业务、电路型多媒体业务、预付费业务。（ 2） PS 域业务主要包括： PS 域的短消息业务、移动 QICQ、移动游戏、移动冲浪、视频点播、手机收发 E-mail、预付费业务等。特别适合不对称业务， 如互联网下载等。 3. 提供更高的数据速率：第二代移动通信系统（如 GSM 系统）以提供语音业务为主，并能提供 2.4171kbit/s 的数据业务， GSM 演进
19、到最高阶段能提供384kbit/s 的数据业务。 TD-SCDMA 支持多媒体业务的能力，特别是 Internet 业务，最大可以提供 2Mbit/s 的数据业务。 4. 提供更好的语音质量：采用 AMR（ Audio Multi-rate）语音编码技术，语音传输速率最高达到 12.2kbit/s。并通过交织和卷积编码技术来有效减少传输误码率，使得网络语音质量接近固定网的语音 质量。 5. 更低的发射功率、更长的待机时间：采用智能天线、快速功率控制、时分双工等技术，使得 UE 需要的发射功率可以很低，可获得更长的待机时间。 6. 频谱利用率高： TD-SCDMA 系统采用 TDD（时分双工）技
20、术，不需要分配成对的上下行频谱，只用一段频率就可完成通信的收信和发信，这样可以有效地利用频率资源；另外它比其他 3G 标准多了一种多址方式，且采用智能天线技术，使其在相同的频带内基本信道数目更多，频谱利用率更高。 7. 更加适合上下行不对称业务的开展：由于 TD-SCDMA 采用了 TDD 技术，可以通过灵活地指 配上下行时隙转换点，改变上下行时隙数，尤其适合目前互联网业务、视频点播等不对称业务的实现。 8系统成本低： TD-SCDMA 采用了智能天线和联合检测技术，在同样覆盖和容量情况下，可以大大降低基站的发射功率。 1.2.3 技术特点 1. TDD 双工方式：上、下行使用相同的频率，有利
21、于提高频谱利用率，同时上、下行无线传播环境基本对称，便于智能天线技术的实现；无需射频双工器，便于基站的小型化。 2 FDMA/TDMA/CDMA 的结合：根据用户业务需求，可以灵活配置时隙，支持非对称业务，适应无线互联网需求，同时利于优化频谱利用 率。 3使用联合检测技术：有效降低小区内的多址干扰和多径引起的符号间干扰。 4使用智能天线技术：（ 1）减少小区间和小区内干扰、降低多径干扰。（ 2）增大小区覆盖半径、增加系统容量。（ 3）降低发射功率，提高待机时间。（ 4）便于用户定位，支持接力切换，便于发展新型业务。 5 5使用上行同步技术：上行链路各终端信号到达基站的时间同步，保持码道之间的正
22、交性，从而降低多址干扰、提高系统容量。 6采用接力切换技术：节约系统资源、提高系统容量、节约设备成本。 7采用软件无线电技术：便于系统升级，降低用户成本。 8使 用低码片速率：频带窄，便于 “见缝插针 ”，组网容易，适合城市高热点地区。 1.3 TD-SCDMA 的关键技术 在 TD-SCDMA 系统中应用的关键技术包括时分双工、智能天线、联合检测、切换控制等。本章介绍了在 TD-SCDMA 系统中各项关键技术的实现方法。 1.3.1 时分双工 TD-SCDMA 系统采用 TDD 模式，接收和发送在同一载波的不同时隙进行。TDD 模式可以充分利用频率资源，可以根据不同的业务类型灵活调整上、下行
23、转换点，提供最佳的业务容量和频谱利用率。 1.3.2 智能天线 TD-SCDMA 系统工作于 TDD 方式，其上、下行信道使用同一载频 ，可以认为同一用户的上下行信道是完全对称的，从而有利于智能天线技术的使用。 智能天线系统由一组天线阵及相连的收发信机和先进的数字信号处理算法组成。智能天线能够根据用户的位置的变化，自适应的调整波束的指向，使得主瓣对准期望用户，旁瓣和零陷对准非期望用户，从而有效的消除干扰、达到提高系统容量的目的。但是智能天线技术的单独使用无法消除时延超过一个码片宽度的多径干扰和由于高速移动产生的多普勒频移造成的信道恶化，所以必须和其它的抗干扰技术结合起来才能达到良好的系统性能。
24、 1.3.3 联合检测 TD-SCDMA 系统是一个干扰受限系 统。系统干扰包括多径干扰、小区内多用户干扰和小区间的干扰。这些干扰破环了各个信道的正交性，降低了 CDMA系统的频谱利用率。 传统的 Rake 接收技术把小区内的多用户干扰当做噪声处理，而没有利用该干扰不同于噪声干扰的独有特性。而联合检测技术将所有用户都当做有用的信号处理，这样可以充分利用用户信号的扩频码、幅度、延迟等信息，从而大幅度降低多径多址干扰，但存在着复杂度高和无法完全解决多址干扰等问题。将智能天线和联合检测技术相结合，可以获得较为理想的效果。 6 1.3.4 上行同步 在 CDMA 移动通信系统中，下行链路总是同步的。一
25、般 所说的同步 CDMA都是指上行同步，即要求来自不同距离的不同用户终端的上行信号能同步到达基站。 上行同步解决了码道非正交所带来的干扰问题，提高了 TD-SCDMA 系统的容量和频谱利用率，简化了硬件电路，降低了成本。 1.3.5 动态信道分配 动态信道分配（ DCA）逻辑上可以分类为两个方面： 1 慢速 DCA：把资源分配到小区，叫慢速 DCA。 2快速 DCA：把资源分配给承载业务，叫快速 DCA。 动态信道分配技术可以通过动态地调整上、下行时隙的个数，灵活地支持对称和非对称地业务。 动态信道分配技术可以使得 TD-SCDMA 系统能 够较好地避免干扰，使信道重用距离最小化，从而高效率地
26、利用有限地无线资源，提高系统容量。 1.3.6 软件无线电 软件无线电是利用数字信号处理软件实现无线功能的技术，能在同一硬件平台上利用软件处理基带信号。通过加载不同的软件，可实现不同的业务性能，具有良好的灵活性，便于系统升级和业务演进。 1.3.7 接力切换 接力切换适用于同步 CDMA 移动通信系统，是 TD-SCDMA 移动通信系统的核心技术之一。 其设计思想是：当用户终端从一个小区或扇区移动到另一个小区或扇区时，利用智能天线和上行同步等技术对 UE 的距离和方位进行定位，根据 UE 方位和距离信息作为切换的辅助信息，如果 UE 进入切换区，则 RNC 通知另一基站做好切换的准备，从而达到
27、快速、可靠和高效切换的目的。 接力切换的优点：将软切换的高成功率和硬切换的高信道利用率综合到接力切换中 ，使用该方法可以在使用不同载频的 TD-SCDMA 基站之间，甚至在TD-SCDMA 系统与其他移动通信系统如 GSM、 IS95 的基站之间实现不中断通信、不丢失信息的越区切换。 7 第 2章 TD-SCDMA系统简介 2.1 TD-SCDMA 系统结构 TD-SCDMA 主要分为核心网（ CN）和无线接入网络（ UTRAN）两部分。核心网主 要完成通用移动通信系统（ UMTS）内部所有的语音呼叫、数据连接和交换、及与外部其它网路的连接和路由选择。而无线部分是网络特有的移动性 ,复杂性，以
28、及传播条件恶劣所带来的衰落等原因，直接影响了无线通信的质量，所以无线部分是优化的重点对象。一套完整的 TD-SCDMA 系统主要由 CN(核心网 )、 UTRAN(无线接入网 )和 UE(用户设备 )三部分组成。这三部分， TD-SCDMA系统结构如图 2-1 所示。 No d e BNo d e BNo d e BNo d e BRNCRNCMSCS e rv e r /V L RS G S N G G S NHL RG M S CS e rv e rP L M NP S T NIS DNIn tern e tUEUEIuUuUT RA N CNIu bIu r图 2-1 TD-SCDMA 系统结构 2.1.1 UE（移动台） UE是唯一能接触到的 TD-SCDMA系统中的设备。它由 ME、 SIM 以及 USIM组成。其中， ME是一个裸的终端，通过它可以完成与基站系统的空中接口的交互。 2.1.2 UTRAN(无线接入网 ) UTRAN 由一组 RNS（无线网络子系统）组成。每个 RNS 由 1 个 RNC（无线网络控制器）和多个 Node B（基站收发信台）组成，每个 Node B 可以管辖多个 Cell（无线小区）。 Node B 属于 RNS 的无线部分，主要负责接收和发送信息，由 RNC 控制， Node B
