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無線通信網(wǎng)絡(luò)簇劃分及優(yōu)化論文
摘要：在實際應(yīng)用中，無線通信網(wǎng)絡(luò)需要將一定數(shù)目的基站劃分成簇，然后逐個對簇進(jìn)行優(yōu)化，最終達(dá)到整體網(wǎng)絡(luò)的全面優(yōu)化。本文以CDMA網(wǎng)絡(luò)簇劃分及優(yōu)化為例，闡述實際應(yīng)用中簇劃分的詳細(xì)流程及網(wǎng)絡(luò)簇優(yōu)化的具體方法，給出了相關(guān)的指導(dǎo)意見。
關(guān)鍵字：簇優(yōu)化；射頻優(yōu)化；自干擾
一、簇劃分及優(yōu)化的意義
在無線通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過程中，尤其是碼分多址通信系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)用戶容量逐漸增加使得網(wǎng)絡(luò)的自干擾愈加嚴(yán)重，這就要求要不斷進(jìn)行運(yùn)維優(yōu)化以保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維優(yōu)化中，常常將網(wǎng)絡(luò)以簇為單位進(jìn)行劃分，對簇進(jìn)行KPI性能指標(biāo)檢測，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)潛在的問題，為網(wǎng)絡(luò)的下一步變化提前做好分析工作，從而達(dá)到對整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維優(yōu)化。本文根據(jù)實際工程經(jīng)驗，闡述了簇優(yōu)化的基本劃分原則，指導(dǎo)了網(wǎng)絡(luò)簇優(yōu)化的基本方法，對簇優(yōu)化的主要內(nèi)容及詳細(xì)流程進(jìn)行了理論分析，并與實際工程相結(jié)合，給出了切實可行的簇優(yōu)化策略。通信網(wǎng)絡(luò)需要從零到整，由小到大地擴(kuò)展覆蓋區(qū)域，將一定數(shù)目的基站劃分成為一個簇，分別進(jìn)行各個簇的優(yōu)化，對簇中主要道路進(jìn)行重點保障，正反向DT測試，從而提高簇的整體指標(biāo)。通過路測模擬用戶行為，獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的質(zhì)量信息，體驗用戶對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的真實感受；通過優(yōu)化分析工具，獲得無線網(wǎng)絡(luò)的綜合性能、發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在的問題，通過對問題的分析給出可行性方案，最后對方案實施后的效果進(jìn)行驗證。因此通過簇優(yōu)化可以體驗到用戶的真實感受，切實解決網(wǎng)絡(luò)故障給用戶帶來的不便；通過射頻優(yōu)化可以對弱覆蓋的區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化，還可以通過調(diào)整基站天線的下傾角和方位角，整體提升全網(wǎng)覆蓋率，通過簇優(yōu)化達(dá)到全網(wǎng)優(yōu)化。
二、簇劃分
1.簇劃分的原則。
（1）根據(jù)工程經(jīng)驗，簇內(nèi)基站數(shù)量的實際情況一般為15～30個，不宜過多或者過少；
（2）在劃分簇時要遵循片區(qū)之間的相關(guān)性越小越好，最大化減少各個片區(qū)之間的優(yōu)化工作量；
（3）業(yè)務(wù)分布、地形地貌、基站具有相同的LAC區(qū)域和RNC等信息，這些情況下可以劃分為同一簇；
（4）不同的地形地勢會對信號的傳播造成影響，一般山脈會阻礙信號的傳播，可以作為簇劃分的天然邊界；而河流會使得無線網(wǎng)絡(luò)信號傳播得更加遠(yuǎn)，對簇的劃分影響更加復(fù)雜。如果河流比較窄，要考慮到河流兩側(cè)信號之間的相互影響，在交通許可的條件下，可以將河流兩岸的基站劃分到同一個簇中；如果河流比較寬，需要多關(guān)注河流上下游之間的信號影響，一般情況下此時河流兩岸交通不會便利，可以各自單獨(dú)劃分簇。
（5）簇的范圍不宜過大，要考慮到工程師的工作量因素，在劃分簇時，一般每一個簇的路測一般在一天內(nèi)完成，一次路測的時間在3小時左右比較合適。
（6）簇之間的覆蓋區(qū)域要有重疊，并且不同簇之間信號影響最小。簇的邊界區(qū)域在劃分時也要遵循無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境盡可能簡單的原則，在有較高建筑阻擋的地方，兩側(cè)的信號覆蓋區(qū)域情況比較清晰，可以作為簇的邊界。
2.通過測試劃分路線。
無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簇劃分，首先要進(jìn)行的是網(wǎng)絡(luò)測試，需要工程師確認(rèn)簇的狀態(tài)，這樣使得測試及優(yōu)化工程師能夠?qū)Υ貎?nèi)的各個基站的狀態(tài)都了解，比如站點的經(jīng)緯度、站點的目標(biāo)覆蓋區(qū)域、站點是否開通、站點的工程參數(shù)配置、站點是否正常運(yùn)行有沒有告警等。
在測試前的主要準(zhǔn)備工作有以下幾點：
（1）基站狀態(tài)的檢查工作，包括所有的站點是否存在著告警，是否有基站處于關(guān)閉狀態(tài)，各個小區(qū)的HSPA功能是否處于激活狀態(tài)，其他的網(wǎng)元是否正常；
（2）協(xié)同安裝調(diào)測工程人員進(jìn)行系統(tǒng)的故障檢測與解決；
（3）導(dǎo)出系統(tǒng)的RNC配置數(shù)據(jù)表，包括基站的頻點、擾碼、LAC、鄰區(qū)等基本配置數(shù)據(jù)。其次要選定合適的測試路線，簇內(nèi)所有開通的站點都應(yīng)該選擇
在測試路線范圍內(nèi)，一般有以下幾點需要注意：
（1）測試路線要覆蓋到主干道或高速公路；
（2）對于邊界的孤島站點附件，導(dǎo)頻信號功率盡量要求在大于-100dBm；
（3）測試路線盡量跨越兩個不同的跟蹤區(qū)域；
（4)測試路線盡量避免跑重復(fù)覆蓋區(qū)域，并標(biāo)明車的行駛方向；
（5)用Mapinfo軟件的tab格式保存測試路線，方便后續(xù)優(yōu)化驗證測試。在選擇簇優(yōu)化測試路線中，簇內(nèi)站點的開通比例是一個重要因素。對于簇內(nèi)站點的開通比例低于百分之八十的條件下進(jìn)行簇優(yōu)化的情況，測試路線在劃分時應(yīng)該盡量避免經(jīng)過那些沒有開通站點的覆蓋區(qū)域，使得路線能夠保證具有連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。在實際情況下，通過路測的數(shù)據(jù)會包含有一些覆蓋空洞區(qū)域的異常數(shù)據(jù)，在后續(xù)數(shù)據(jù)分析處理時應(yīng)及時刪除，否則會影響覆蓋性能和業(yè)務(wù)性能的測試結(jié)果。
三、簇優(yōu)化
1.簇優(yōu)化的主要內(nèi)容。
簇優(yōu)化包含了三個方面的內(nèi)容：
（1）開展簇優(yōu)化的前期準(zhǔn)備及基本信息輸入；
（2）按照路線進(jìn)行測試，測試數(shù)據(jù)處理分析；
（3）驗收簇優(yōu)化。
在簇優(yōu)化階段所做工作主要有：區(qū)域覆蓋優(yōu)化、基站鄰區(qū)優(yōu)化、各種擾碼優(yōu)化、接入失敗問題解決、掉話和切換失敗等問題解決。簇優(yōu)化就是一個測試網(wǎng)絡(luò)性能、發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題和分析解決問題、優(yōu)化調(diào)整網(wǎng)絡(luò)工參、再次測試驗證的重復(fù)過程，直到簇優(yōu)化的KPI指標(biāo)達(dá)到要求，從而保證簇內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋以及較好的信號質(zhì)量，保證簇內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率、話務(wù)接通率、通話掉話率等各項性能指標(biāo)良好。
2.射頻優(yōu)化。
射頻優(yōu)化即為無線射頻信號的優(yōu)化，主要是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時能夠保證良好的業(yè)務(wù)接收質(zhì)量，同時保證無線網(wǎng)絡(luò)具有對應(yīng)的鄰區(qū)關(guān)系，在不斷的優(yōu)化工作中進(jìn)行可持續(xù)優(yōu)化，使得每一步業(yè)務(wù)優(yōu)化時都有正常的無線信號的覆蓋。射頻需要測試的指標(biāo)較多，主要有接收靈敏度、抗干擾能力、糾錯率、接收距離等，其主要優(yōu)化的內(nèi)容有：
（1）無線信號的覆蓋優(yōu)化，通常可以分為越區(qū)覆蓋、弱覆蓋（覆蓋空洞）、無主導(dǎo)小區(qū)、前反向不平衡。
（2）網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)覆蓋是緊密相關(guān)的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好時，會存在著干擾問題，信號間的相互干擾會導(dǎo)致接收質(zhì)量變差，需要從前反向信號電平的對比分析來解決。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差時，會導(dǎo)致較差的接收質(zhì)量，此時通常通過路測等手段發(fā)現(xiàn)并解決弱覆蓋區(qū)域。
（3）越區(qū)切換問題的優(yōu)化，主要用于保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶無論在空閑狀態(tài)還是在通話狀態(tài)下，在跨越小區(qū)邊界過程中都能夠及時切換到新的服務(wù)小區(qū)，保證覆蓋的連續(xù)性。CDMA1X的話音業(yè)務(wù)是在不同的獨(dú)立單載波上提供分組語音業(yè)務(wù)。主要包括：鏈路預(yù)算相兼容、終端的射頻設(shè)計、相同的碼片速率、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備等。
在無線通信網(wǎng)絡(luò)中，存在多種干擾形式，CDMA網(wǎng)絡(luò)的主要干擾來自于系統(tǒng)本身用戶，是一個自干擾系統(tǒng)，理論上網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有用戶使用相同的頻率，所有用戶的通話之間都會存在相互干擾，從前向鏈路的角度方面分析，相鄰小區(qū)的前向信號對本小區(qū)也存在著不同程度的干擾。因此，為了減小CDMA系統(tǒng)的內(nèi)部干擾，要從不同的技術(shù)層面進(jìn)行優(yōu)化解決。從技術(shù)層面，可以通過改進(jìn)快速功率控制技術(shù)來有效減少鄰頻道干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)；從專項射頻優(yōu)化則可以大大地減小CDMA系統(tǒng)內(nèi)部不同服務(wù)小區(qū)之間的自干擾，主要形式為控制信道增益、調(diào)制天線工作參數(shù)、調(diào)整小區(qū)功率等減小導(dǎo)頻信號的重疊區(qū)域并將范圍控制在一個合理的指標(biāo)之內(nèi)，通過減小信號的越區(qū)覆蓋等方式來提升網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。射頻優(yōu)化是突出主導(dǎo)頻地位、改善無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、整體提升網(wǎng)絡(luò)性能的重要手段，實際中通過進(jìn)行鄰區(qū)切換的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步判斷網(wǎng)絡(luò)是否存在著越區(qū)覆蓋，再結(jié)合道路路測數(shù)據(jù)中單個PN站點的覆蓋范圍，以及現(xiàn)場勘察，還可以更加準(zhǔn)確地分析故障問題，制定出更加優(yōu)化的解決方案。
四、總結(jié)
本文的簇劃分及優(yōu)化建議。基于詳盡真實的CDMA網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)的基本理論，對CDMA網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了分析和評估，制定了相應(yīng)的簇劃分方法、簇優(yōu)化的建議。通過射頻優(yōu)化、鄰區(qū)優(yōu)化、接入及切換成功率等指標(biāo)的提升，整體提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能，覆蓋區(qū)域內(nèi)具有較好的話語質(zhì)量，為CDMA網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步建設(shè)提供了幫助。
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