移动通信网的建设和优化是一项极为复杂的系统工程,由于网络的运营效率和收益与网络质量与容量密切相关,加之用户对网络覆盖和业务质量的期望不断提升,TD-SCDMA网络在建设初期就对覆盖目标和质量提出了很高的要求。
同时,由于无线传播环境的复杂多变,以及3G网络本身的诸多技术特性,使TD-SCDMA的网络优化工作成为后续网络建设和运营的核心工作之一,并将对TD-SCDMA更大规模的应用与后续演进产生极为深远的影响。
TD-SCDMA的技术特点与优势
作为第三代移动通信系统,TD-SCDMA的关键技术主要包括:上行同步、联合检测、智能天线、接力切换、动态信道分配等,与其他标准相比,在许多方面体现出明显的技术优势,并有利于无线网络规划和优化的开展。
呼吸效应不明显——小区的呼吸效应是CDMA系统网络规划的难点之一,但由于TD-SCDMA单时隙支持8个12.2k的话音用户,单时隙用户数量少使得用户的自干扰比较少,同时由于TD-SCDMA系统智能天线和联合检测等关键技术进一步抑制了TD-SCDMA系统的自干扰,使得系统呼吸效应不明显。因此,在网络规划中可以把覆盖分析与容量分析分开考虑,大大减小网络规划的复杂性,使得网络扩容方式简单,容易做到扩大的容量最贴近业务量的实际增长,减小扩容成本;同时覆盖不会随着业务量的增大发生收缩,便于新业务的接入。
多业务同径覆盖——扩频系数不同,带来扩频增益的不同。扩频增益与业务速率成反比关系,速率越高,扩频增益越小,这就会带来不同速率业务在覆盖半径上的差异。首先,TD-SCDMA系统采用时分的帧结构,低速业务的SF系数本身不是很大(最大为16)。其次,高速业务可以分布在不同的时隙内,所以不同业务的扩频系数差异不大,例如64k业务的扩频系数为2,而128k业务为1,384k业务也为1,所以不同业务的覆盖半径差异较小,有利于网络规划优化工作的开展。
高效支持非对称业务——通过改变上下行时隙转换点的方式,使得TD-SCDMA可以适应对称或不对称的3G业务,从低比特速率的话音业务到高比特速率的数据业务,极大地提高了频谱利用率,使时隙的上下行传输能力和业务上下行负载的比例关系相匹配,避免因资源单向受限造成的容量损失。但在网络规划与组网时,应该合理对邻近小区的上下行时隙比例进行分配,尽量避免交叉时隙干扰导致系统容量的损失,对干扰进行适当的规避。
TD-SCDMA无线网络规划与优化原则
TD-SCDMA网络规划是建设精品网络的根本依据。网络规划决定了网络的基本布局和建设思路,需要综合考虑覆盖目标、容量目标、业务质量目标、成本目标等诸多要素。
规划首先要考虑覆盖需求,确定网络需要完成连续覆盖的区域,将覆盖区域根据传播环境划分成不同传播类型,统计各区域的面积,并要明确运营商要求的通信概率,结合覆盖场景的差异,采用不同的解决方案;容量目标描述的是在系统建成后所能满足的话音业务用户数和数据业务用户数,在进行系统设计时,不仅要考虑到目前的用户数,还要考虑到未来发展所必须具备的系统扩容能力;质量目标包括无线信道呼叫阻塞率、延时、BLER等,对于CS业务的衡量标准是阻塞率,对于PS业务的衡量标准是最大延迟时间和延迟概率;在系统规划过程中,最终的目标是实现系统性价比最优。
TD-SCDMA无线网络优化要坚持两个原则:第一,前期优化统筹与后期规划要统一考虑;第二,网络数据与路测数据要统一考虑。基于这样的原则,优化工作要从系统质量标准和覆盖管理标准两方面重点考虑,并特别针对一些重点内容进行。包括:天线的调整;修改基站邻集;修改基站扰码,减少码字干扰;对覆盖盲区给规划方面提供建议;检查直放站给网络带来的干扰;解决室内覆盖基站和室外基站邻区问题;参数优化,使接入、切换等参数最优化。
TD-SCDMA与2G无线网络优化的区别
2G网络经过长期建设,已经形成了一套比较标准的无线网络优化流程,并且形成了一套关键指标体系来反映网络的整体情况,包括容量指标、覆盖指标、接入指标、成功率指标、质量指标和切换指标等。TD-SCDMA无线网络优化与2G工作相比,具有许多不同之处:
第一,TD-SCDMA的无线网络初期规划阶段为以后的优化服务提出了更多需求。网络规划的结果将会引导网络建设的规模,相对2G而言,TD-SCDMA的网络规划会对日后的网络优化产生较大的影响。
第二,TD-SCDMA支持多速率业务,包括PS和CS,业务种类的不断丰富及不同质量要求,对网络优化工作也是一种巨大的挑战,使原来只需关注语音呼叫的网络优化工作需要考虑更多因素。
第二页第三,虽然TD-SCDMA系统呼吸效应并不明显,但是覆盖与容量的平衡也是需要重点考虑的问题,网络优化就是对受干扰影响的覆盖和容量进行不断分析研究及调整的过程。
第四,2G与TD-SCDMA共存阶段的优化是需要重点考虑的问题,不同阶段需要解决的问题也是不同的。初期重点解决覆盖的问题,要避免影响2G网的稳定性,保持2G业务的连续性,还要突出TD-SCDMA业务的高质量;在业务扩张的成熟时期,要考虑TD-SCDMA与2G负载的均衡,提高网络的资源利用率。
当前TD-SCDMA网络优化应注意的问题
目前,由中国移动承建的8城市TD-SCDMA网络已经基本完成一期网络建设和初步优化,相应的补点和专题深度优化正在紧张进行中,网络已进入试商用阶段。在第一轮优化工作中,各TD-SCDMA系统企业与运营商紧密配合,进行了单站、分簇和片区的持续测试优化,优化内容包括覆盖优化、干扰优化、业务性能优化、专题优化等,在巨大的工作压力下,按期完成了第一阶段的任务,全网性的优化提高将成为后续的重点工作。
第一,要合理安排优化流程,提高工作效率。由于第一轮TD-SCDMA网络优化是伴随着工程建设来开展的,注定了一开始只能以单站为单位来进行优化。在单站具有一定数量,但还未大面积连成片的时候可以进行簇优化,有较大面积的基站连片后再进行片区优化。到工程优化中后期,单站、簇、片区优化是交替进行的,因此合理安排好这些优化内容和流程十分重要。
第二,要科学调整优化内容和方法,保证网络性能。在优化方法上应根据不同阶段的目标科学调整。如在单站测试优化期间,需重点关注的是覆盖是否异常和业务是否正常;而在簇测试优化期间,就需要重点关注覆盖合理性、邻区、干扰、切换等问题;到了片区和全网优化阶段,业务性能优化就将成为工作的重点。
第三,加强室内等特殊场景的专题优化,确保业务质量。在单站、簇、片区优化期间,可以根据需要适当选择专题来进行优化,并将其与整个大网的优化紧密关联。特别针对北京等奥运城市,需要针对大型奥运场馆、著名旅游景点、地铁和楼宇等特殊场所加强室内覆盖优化,尤其是大话务量的优化考验。同时,在公路、铁路、机场、磁悬浮列车等交通区域,要为TD-SCDMA所带来的视频电话、移动多媒体娱乐、HSDPA等新业务加强网络容量和业务质量的专题优化,做到层次持续推进和良性循环。
第四,加强TD-SCDMA网络优化工具的持续开发。目前大唐移动、百林、鼎桥、普天等多家公司积极推出了数款TD-SCDMA网络规划优化工具,并广泛应用于各城市的网络优化工作,产品性能稳步提高,后续将在精度、效率、数据管理的便利性等方面不断完善并增强。另外,网络规划设计和优化操作的经验也在不断积累之中。各企业应针对TD-SCDMA的技术特点,寻找更加简化有效的仿真及优化方法,提升网络性能与容量。
第五,利用对外合作推进TD-SCDMA网络优化。2007年进行的韩国试验网建设与优化工作与目前我国的情况基本相同,只是在某些细节上具有韩国特色。例如韩国通信管理部门在统筹各家运营商选址的问题上充分发挥了其监管的权威性,让各运营商尽可能地共站址,这样不仅提高了站址利用率,而且有效解决无线基站过多的问题,由此也对TD-SCDMA系统与其他通信系统的隔离度带来了挑战,但通过长期的测试验证,TD-SCDMA经受住了严格的考验,为后续更大规模的商业应用奠定了坚实基础。在后续网络规划优化中,我们需要进一步提高资源共享程度,促进资源友好和资源节省型网络建设的实施。其中涉及的产权、管理、市场竞争、共享后的维护以及基站后续发展空间等一系列问题要及早统筹规划,能共享的尽量共享,尽可能为企业节省投资,提升行业的整体效益。
总之,随着TD-SCDMA新产品新业务的不断推出,TD-SCDMA无线网络规划也会不断有新的课题出现,规划的各个环节也有许多内容需投入资源去完善,同时在TD-SCDMA网络设计、建设和优化过程的经验也需要不断地进行总结。今后,以网络为中心的优化也将逐渐转向以用户为中心的优化,此时也需要综合考虑系统的性能和价格。只有在不断的实践中摸索出合理的优化流程和方法,才能逐渐使整个TD-SCDMA网络优化规范化、条理化和系统化,提高网络优化效率,打造精品TD-SCDMA网络。
作者:杨骅 王鹏
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