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TDSCDMA网络性能评估与优化0

发布时间:2019-04-25 16:12:29

1 TD-SCDMA络性能评估

3G用户对络性能要求是非常高的,因此络性能评估有着重要意义。对络核心设备的处理能力的分析以及对络带宽利用率、络负载的分析,有助于提高络整体性能和进行资源的公道分配,为计划、优化络提供可靠依据。评定络性能的好坏,不能简单地以流量的大小作为评定根据。下面介绍TD-SCDMA络性能评估指标、方法和流程。

(1)评估指标

服务质量指标:无线接通率、掉话率、切换成功率、业务质量统计等。

运行质量指标:电路域话务量、分组域流量、故障率、坏小区、超忙/超闲小区比例等。

(2)评估方法

全方位的DT测试、CQT点的测试、用户投诉分析、系统报表的收集分析、系统配置和数据核对等。

(3)质量评估流程

质量评估流程如图1所示。

图1 质量评估流程

2 WCDMA与TD-SCDMA络设计与优化的异同

TD-SCDMA与WCDMA共享3GPP规范,其核心技术集中在物理层,即无线接入部份,所以TD-SCDMA络服务的技术重点及核心竞争力,基本上集中在无线络服务上。在这当中,又以工程络设计与络优化服务的需求为迫切。

TD-SCDMA与3GPP所推荐的其他3G标准的技术上的差异体现在窄带TDD模式、智能天线(SA)、联合检测(JD)、接力切换、动态信道分配(DCA)等特点技术上,增强了系统资源分配的灵活性和抗干扰能力,在某种程度上,CDMA系统自干扰的特点已表现得不再显著;同时,为了增强系统同频组能力,TD-SCDMA引入了多频点小区的特性。以上各项新技术与特性的采用,都增加了TD-SCDMA络服务的特殊性。因此,对TD-SCDMA系统来说,在络优化方面更多要推敲的是采用何种信道分配算法和智能天线的指标特性等。表1、表2和表3从络设计与络优化关注的角度,大致比较了TD-SCDMA与WCDMA的异同。

表1 链路预算的差异

表2 容量计算差异

表3 络计划优化差异

3 络优化目标与指标

优化目标:包括的系统覆盖、小的掉话率和接入失败率、合理的切换(硬切换、接力切换)、均匀公道的基站负荷、的导频散布、信道的公道分配、智能天线的更公道运用等。

优化指标:包括流量、流量变化、流量混合比例、切换比例、平均发射功率、平均接收功率、掉话率、干扰、每小区切换数、系统间切换、吞吐量、误码率和误帧率等。

络优化与络性能密切相干,评估越细致,越利于发现和定位问题。

4 络优化

络优化的一般流程如图2所示。

图2 络优化的一般流程

TD-SCDMA是一个非常复杂的系统,涉及计划和优化方面的知识很多,下面仅仅对智能天线、接力切换、DCA等特有技术在TD-SCDMA络计划优化中的作用做一些阐述。

(1)覆盖优化

应用智能天线的一个重要收益是覆盖范围的增加,这使得移动用户不必增加上行发射功率就能比普通用户拥有与基站更远的通讯距离,而基站也不必在下行链路发射更多的功率。应用智能天线可以显著地增加小区覆盖面积,从而减少基站数目,降低建设本钱。但是,由于实际传播环境复杂,在城市高楼密集环境下,智能天线不能很好地辨别期望信号与干扰信号,信干比会有所着落,增益也会相应下落,因此,在进行络计划时,要保存一定的冗余。

(2)扩容

智能天线依照扩容原理可以分为如下两类。

1)软容量的扩容:如CDMA系统。在这类系统中,由于可用信道数足够多,系统的容量取决于系统的信噪比,智能天线可以提高系统的信噪比。对给定的信噪比门限值,采取智能天线的系统可以容纳更多的用户,到达扩容的目的。

2)硬容量的扩容:如FDMA、TDMA等系统。在这类系统中,智能天线利用其空间分集的能力,使空间角度不同的多个用户使用同一传统信道(频分信道、时分信道)。硬容量扩容实际就是将一个传统信道再分为若干个空分信道,从而成倍地提高系统容量。

智能天线按照实现情势分类,也可分为两类,以下。

1)自适应算法形成方向图:自适应算法通常以输出信号具有信噪比作为目标,用迭代算法使系统信噪比到达。

2)等旁瓣针状波束方向图:它通过测向肯定用户信号的到达方向(DirectionOfArrival,DOA),然后将等旁瓣方向图的主瓣指向用户方向,从而提高用户的信噪比。该方案中的DOA检测是一个比较成熟的技术,已有MUSIC、ESPRIT等多种算法。

(3)负荷均衡

实际通讯系统中的负荷流量经常是不均匀的,经常会出现“热门”地区,而不均衡的流量则意味着系统的容量未得到充分的利用。负荷平衡将根据络流量的需求,平衡每个蜂窝或扇区的流量负荷。这时候可利用智能天线的动态波束进行负荷平衡。比较可行的方式是采取预多波束智能天线,采取动态扇区调理和波束负荷两种方式进行负荷分担。动态扇区调节方式通过调理波束的方向和波宽来调节散布扇区的大小和位置,从而平衡高负荷情况。波束负荷方式则是通过将一些窄波束定向到“热点”地区来平衡络流量负荷。通过负荷平衡,可以大大下降高负荷水平,同时提高络的通讯能力。此外,在越区切换中,智能天线一样也发挥侧重要的作用。

(4)切换管理

切换区域规划是络计划的另外一个重要方面。软切换是CDMA系统提高容量的一个主要手段,实行软切换的核心是宏分集技术。宏分集可以给系统带来软切换增益,但是其会冗余地占用信道资源,从而下降系统可用容量。

因此,在进行TD-SCDMA软切换区计划时需要非常谨慎,因为覆盖面积过大会造成系统资源浪费严重,而过小则容易掉话。切换区域所处位置也要仔细选择,尽可能避免处于高业务区,以避免造成系统资源的浪费。

对TD-SCDMA软切换问题,一些专家提出了站址选择的建议:在实际计划中,为了保证一定的通讯质量,软切换常常可以到达系统覆盖面积的60%;在小区分裂时,也需要综合斟酌切换区域的位置,谨慎选择新小区站址。

接力切换是TD-SCDMA移动通信系统的核心技术之一,是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法。其原理是在切换丈量期间,使用上行预同步的技术,提前获取切换后的上行信道发送时间和功率信息,从而到达减少切换时间,提高切换成功率,下降切换掉话率的目的。这个进程就像是田径比赛中的接力赛一样,因此形象地称之为“接力切换”。比较硬切换和软切换,接力切换有以下优势:

l切换进程经历时间短;

l切换进程中始终只需一条无线链路,比软切换节省无线资源;

l切换中上下行分别进行,比硬切换成功率高;

l可以实现无损伤切换。

(5)动态信道分配(DCA)

DCA(DynamicChannelAllocation)就是动态调解无线资源分配,能到达下降干扰、均衡负载、确保QoS的目的。TD-SCDMA系统中的任何一条物理信道都是通过它的载频/时隙/扩频码/波束的组合来标记的。这就使得DCA可以在频域、时域、码域和空域4个维度内进行无线资源的调整,为提高系统性能提供了更为灵活的手段。概括起来,DCA具有如下优势:

l极大地避免了用户间的干扰,高效率利用无线资源,提高系统容量;

l适应未来业务发展需求,充分保证高速率的上下不对称数据业务的发展;

l无需进行信道预计划,自动适应络中负载和干扰的变化。

(6)参数调剂

参数调整是络优化中非常重要的一项,TD-SCDMA络计划和优化涉及到很多参数,在这里分大类列出主要参数:功率控制参数、频率参数、切换参数、信道配置参数动态信道分配参数、负荷控制参数、寻呼参数、局数据、接入参数、定时器等。

5 结束语

TD-SCDMA技术目前没有成熟的商用络,因此在络设计和络优化方面缺少成熟的经验参照,特别是络优化,目前没有任何厂商做过真正意义上的全工程优化。

与发展相对成熟的2G络相比,3G络规划和优化工作有着自己的特点。3G络的计划与优化的复杂性远远高于2G络。在我国,无线络情况比较复杂,目前有GSM络、CDMA络和小灵通络,未来的3G可能会有TD-SCDMA、WCDMA、cdma20003张。进行3G络建设时,如何充分利用现有络资源,提高用户满意程度同时勤俭建投资,成为运营商在络计划进程中需要重点推敲的内容。尤其是TD-SCDMA作为一项新的技术,由于没有原有络的积累,如何公道地做好络的计划与优化成为3G启动商用前一个亟待解决的课题。

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