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WCDMA网络规划优化有何关键要点?

整个WCDMA网络的生命周期可以概括为“规划 -> 建设 -> 优化 -> 再优化”的循环过程,下面我们将分两大块进行详细阐述:网络规划网络优化

WCDMA网络规划优化有何关键要点?-图1
(图片来源网络,侵删)

第一部分:WCDMA网络规划

WCDMA网络规划的目标是在满足覆盖、容量和质量要求的前提下,以最经济的成本建设一个高效、可扩展的移动通信网络,它是一个“一次规划,分步实施”的过程。

规划目标与原则

  1. 覆盖目标: 确保在规划区域内,无论是室内还是室外,用户都能获得满足业务需求的无线信号强度和通信质量。
  2. 容量目标: 确保网络在规划的用户数和业务模型下,能够提供足够的信道资源,避免拥塞。
  3. 质量目标: 保证用户的通信体验,体现在低掉话率、低误块率、低时延、高接通率等关键性能指标上。
  4. 成本效益: 在满足前三者的前提下,合理利用资源(如基站、传输、电源等),降低建设成本和运营成本。
  5. 可扩展性: 网络架构应具备良好的可扩展性,能够平滑地向HSPA(HSPA+)等演进,并适应未来业务增长。

规划流程

WCDMA网络规划是一个迭代的过程,主要包括以下几个阶段:

准备与调研

  1. 业务需求预测: 预测不同区域(如市区、郊区、农村、高速)的用户密度、业务类型(语音、CS64K视频、PS 384K/2M上网等)和数据流量。
  2. 网络现状与资源分析: 如果是扩容或优化项目,需要分析现有网络的数据、覆盖情况、性能瓶颈等,如果是新建网络,则需要评估可用的站点资源、传输资源、电源条件等。
  3. 传播模型选择与校正: 这是无线规划的核心,传播模型用于预测无线电信号在空间中的衰减,常用模型如Okumura-Hata、Cost231-Hata、SPM(Standard Propagation Model)等,必须使用实际的路测数据对模型进行校正,以提高预测精度。

预规划

WCDMA网络规划优化有何关键要点?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 覆盖规划:

    • 链路预算: 这是覆盖规划的基石,它通过计算从手机到基站的信号增益和损耗,来确定满足一定业务质量(如Ec/Io, RSCP)的最大允许路径损耗。
    • 关键参数: 发射功率(手机/基站)、天线增益、馈线损耗、人体损耗、建筑物穿透损耗、热噪声、目标Eb/Nt(或Ec/Io)等。
    • 输出: 根据链路预算结果,估算出不同环境下基站的覆盖半径,并初步估算所需基站的 Rough Number(粗略数量)。
  2. 容量规划:

    • 业务模型: 定义用户的语音通话时长、数据业务激活时间和吞吐量。
    • 爱尔兰模型: 用于估算满足语音业务所需的信道数量。
    • 码资源与功率分析: WCDMA的容量是“软容量”,受限于码道和功率,每个用户(尤其是数据用户)会占用一定的OVSF码和基站发射功率,需要分析在满足所有用户业务需求的情况下,基站的总功率和码资源是否会被耗尽。
    • 输出: 估算出满足容量所需的基站数量。
  3. 站址初步筛选:

    结合覆盖和容量规划得出的基站数量,结合GIS地理信息、现有站点、候选站点(如高楼、灯杆、屋顶等),筛选出初步的站址列表,站址选择需考虑覆盖目标、传输可达性、电源获取、物业协调等因素。

    WCDMA网络规划优化有何关键要点?-图3
    (图片来源网络,侵删)

详细规划

  1. 无线网络勘测:

    • 选址勘测: 对初步筛选的站址进行实地勘察,确认其地理位置、天线挂高、周围环境、遮挡情况、传输方式等,并拍摄照片。
    • 扫频与DT: 在关键区域进行扫频,找出外部干扰源;进行初步的DT,验证无线环境。
  2. 网络仿真:

    • 这是预规划的精细化阶段,使用专业的规划软件(如Aircom, Planet, iBwave等),将基站信息、数字地图、传播模型等输入,进行仿真。
    • 覆盖仿真: 生成预测的覆盖图(如RSCP, Ec/Io),找出覆盖盲区和弱覆盖区。
    • 容量仿真: 模拟用户接入和网络拥塞情况,检查容量瓶颈。
    • 邻区规划: 自动或手动规划邻区关系,确保切换成功。
    • 导频污染分析: 识别出接收到的多个强导频信号的区域,这会导致切换困难、掉话。
    • 参数规划: 规划小区的PCI( scrambling code)、LAC/RAC、频点等基础参数。
  3. 参数规划与方案输出:

    • 根据仿真结果,调整天线挂高、下倾角、方位角等工程参数。
    • 输出最终的站点清单、天馈系统设计图、小区参数列表、传输需求等详细工程文档。

第二部分:WCDMA网络优化

网络规划是“纸上谈兵”,而网络优化则是“实战演练”,优化是在网络建成后,通过采集和分析网络运行数据,发现并解决网络中存在的问题,以持续提升网络性能和用户感知。

优化目标

  • 提升KPI指标: 降低掉话率、降低RAB/RRC建立失败率、提高切换成功率、降低呼叫建立时延等。
  • 改善用户感知: 提高话音清晰度、减少卡顿、加快网页/视频加载速度。
  • 消除网络问题: 解决覆盖空洞、导频污染、干扰、切换掉话等具体问题。
  • 挖掘网络潜力: 在保证质量的前提下,通过参数调整和资源调度,提升网络容量。

优化流程

优化是一个“数据采集 -> 问题分析 -> 方案制定 -> 方案实施 -> 效果验证”的闭环流程。

数据采集

  • 路测数据: 使用测试手机和专业测试软件(如TEMS, Scanner, PTCRB等)在道路上进行测试,最真实地反映用户感受,数据包括:信令流程、物理层测量值(RSCP, Ec/Io, Tx Power)、业务速率、切换事件等。
  • 话务统计数据: 通过网管系统(如NMS)从网元(RNC, NodeB)自动采集,是宏观性能评估的主要依据,关键KPI包括:
    • 接入类: RRC建立成功率、RAB建立成功率。
    • 掉话类: RAB掉话率、RRC掉话率。
    • 切换类: 切换成功率、乒乓切换次数。
    • 业务质量类: 语音MOS值、FTP/HTTP下载速率、BLER/误块率。
    • 资源利用率: 信道化码利用率、发射功率利用率。
  • 信令监测数据: 在核心网或传输链路上采集信令,用于分析核心网问题、端到端呼叫建立流程等。
  • 用户投诉数据: 最直接的“网络问题晴雨表”,指明了优化的方向和重点。

问题分析

这是优化的核心,需要结合多种数据进行综合分析。

  • 覆盖问题分析:

    • 弱覆盖: RSCP和Ec/Io同时偏低,表现为手机搜不到网络或信号差。
    • 过覆盖: 基站覆盖范围过大,对远处小区造成干扰。
    • 覆盖空洞: 某些区域所有小区的信号都很差。
    • 分析工具: 覆盖图、话务统计中的覆盖类指标。
  • 干扰问题分析:

    • 上行干扰: NodeB接收噪声底抬高,查看话统中的“上行干扰噪声等级”。
    • 下行干扰: Ec/Io差,但RSCP尚可,通常是由于导频污染或外部干扰源(如直放站、其他系统干扰)。
    • 分析工具: 干扰噪声等级、Ec/Io分布图、频谱扫描。
  • 切换问题分析:

    • 切换失败: 目标小区信号足够好,但切换仍然失败,可能原因:邻区漏配、参数不合理(如T_ADD, T_COMP, 1A/1B/1C事件门限)、目标小区拥塞。
    • 乒乓切换: 在两个小区间反复切换,导致掉话和资源浪费,原因:切换门限设置过松、小区覆盖重叠区过大。
    • 分析工具: 话统中的切换成功率、切换事件跟踪、邻区关系核查。
  • 接入与掉话问题分析:

    • 接入失败: 分析是哪个环节失败(RRC建立失败还是RAB建立失败),查看失败原因值(Cause Value),判断是资源不足、干扰还是参数问题。
    • 掉话分析: 分析掉话发生时的场景(通话中、切换中、业务中),查看掉话前后的信号质量和功率变化,判断是覆盖、干扰、切换还是硬件故障导致。

方案制定与实施

根据分析结果,制定具体的优化方案。

  • 工程优化:

    • 天线调整: 调整天线的方位角下倾角(机械下倾或电下倾)、高度,这是最常用、最有效的优化手段,直接影响覆盖和干扰。
    • 站点调整: 增加或搬迁基站、RRH(射频拉远)。
    • 天馈系统优化: 检查馈线接头、天线型号是否合适。
  • 参数优化:

    • 小区选择/重选参数: 如Srxlev, Qqualmin等。
    • 切换参数: 如各种触发事件的门限(T_ADD, T_DROP, 1A, 1B, 1C, 2D)、Hysteresis(迟滞)、Time to Trigger(触发时间)。
    • 功率控制参数: 如上行SIR目标值、下行DPCH功率。
    • 接入控制参数: 如AC(接入分类)禁止门限。
  • 系统优化:

    • 邻区优化: 增、删、改邻区关系,确保邻区列表准确。
    • 扰码规划: 复用和分配扰码,减少同频干扰。
    • 负载均衡: 在不同小区或不同RNC之间进行业务分流。

效果验证

方案实施后,必须通过DT、CQT(定点拨打测试)和话务统计进行效果验证,确认问题是否解决,KPI是否改善,并确保没有引入新的问题,如果效果不佳,则返回分析阶段,重新制定方案。

方面 网络规划 网络优化
目标 建设一个满足覆盖、容量、质量要求的网络 提升现有网络的性能和用户感知
阶段 预规划 -> 详细规划 数据采集 -> 分析 -> 实施 -> 验证
性质 前瞻性、基础性、宏观性 反馈性、针对性、微观性
核心工具 传播模型、网络仿真软件 路测工具、网管系统、信令分析仪
核心方法 链路预算、容量估算、站点筛选 天线调整、参数调优、邻区优化

WCDMA网络的规划与优化是一个相辅相成、密不可分的整体,一个好的规划是优化的基础,而优化的经验和数据又能反过来指导后续的规划工作,形成一个持续改进的良性循环,最终目标是打造一个高质量、高效率、高用户满意度的移动通信网络。

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