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無線通信網絡簇劃分及優化論文
摘要：在實際應用中，無線通信網絡需要將一定數目的基站劃分成簇，然后逐個對簇進行優化，最終達到整體網絡的全面優化。本文以CDMA網絡簇劃分及優化為例，闡述實際應用中簇劃分的詳細流程及網絡簇優化的具體方法，給出了相關的指導意見。
關鍵字：簇優化；射頻優化；自干擾
一、簇劃分及優化的意義
在無線通信網絡的運行過程中，尤其是碼分多址通信系統，網絡用戶容量逐漸增加使得網絡的自干擾愈加嚴重，這就要求要不斷進行運維優化以保障網絡質量。在網絡運維優化中，常常將網絡以簇為單位進行劃分，對簇進行KPI性能指標檢測，確保網絡運行正常，發現網絡潛在的問題，為網絡的下一步變化提前做好分析工作，從而達到對整個網絡的運維優化。本文根據實際工程經驗，闡述了簇優化的基本劃分原則，指導了網絡簇優化的基本方法，對簇優化的主要內容及詳細流程進行了理論分析，并與實際工程相結合，給出了切實可行的簇優化策略。通信網絡需要從零到整，由小到大地擴展覆蓋區域，將一定數目的基站劃分成為一個簇，分別進行各個簇的優化，對簇中主要道路進行重點保障，正反向DT測試，從而提高簇的整體指標。通過路測模擬用戶行為，獲得網絡運行的質量信息，體驗用戶對網絡質量的真實感受；通過優化分析工具，獲得無線網絡的綜合性能、發現網絡存在的問題，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行驗證。因此通過簇優化可以體驗到用戶的真實感受，切實解決網絡故障給用戶帶來的不便；通過射頻優化可以對弱覆蓋的區域進行優化，還可以通過調整基站天線的下傾角和方位角，整體提升全網覆蓋率，通過簇優化達到全網優化。
二、簇劃分
1.簇劃分的原則。
（1）根據工程經驗，簇內基站數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之間的相關性越小越好，最大化減少各個片區之間的優化工作量；
（3）業務分布、地形地貌、基站具有相同的LAC區域和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絡信號傳播得更加遠，對簇的劃分影響更加復雜。如果河流比較窄，要考慮到河流兩側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）簇之間的覆蓋區域要有重疊，并且不同簇之間信號影響最小。簇的邊界區域在劃分時也要遵循無線網絡環境盡可能簡單的原則，在有較高建筑阻擋的地方，兩側的信號覆蓋區域情況比較清晰，可以作為簇的邊界。
2.通過測試劃分路線。
無線通信網絡進行簇劃分，首先要進行的是網絡測試，需要工程師確認簇的狀態，這樣使得測試及優化工程師能夠對簇內的各個基站的狀態都了解，比如站點的經緯度、站點的目標覆蓋區域、站點是否開通、站點的工程參數配置、站點是否正常運行有沒有告警等。
在測試前的主要準備工作有以下幾點：
（1）基站狀態的檢查工作，包括所有的站點是否存在著告警，是否有基站處于關閉狀態，各個小區的HSPA功能是否處于激活狀態，其他的網元是否正常；
（2）協同安裝調測工程人員進行系統的故障檢測與解決；
（3）導出系統的RNC配置數據表，包括基站的頻點、擾碼、LAC、鄰區等基本配置數據。其次要選定合適的測試路線，簇內所有開通的站點都應該選擇
在測試路線范圍內，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域；
（4)測試路線盡量避免跑重復覆蓋區域，并標明車的行駛方向；
（5)用Mapinfo軟件的tab格式保存測試路線，方便后續優化驗證測試。在選擇簇優化測試路線中，簇內站點的開通比例是一個重要因素。對于簇內站點的開通比例低于百分之八十的條件下進行簇優化的情況，測試路線在劃分時應該盡量避免經過那些沒有開通站點的覆蓋區域，使得路線能夠保證具有連續的網絡覆蓋。在實際情況下，通過路測的數據會包含有一些覆蓋空洞區域的異常數據，在后續數據分析處理時應及時刪除，否則會影響覆蓋性能和業務性能的測試結果。
三、簇優化
1.簇優化的主要內容。
簇優化包含了三個方面的內容：
（1）開展簇優化的前期準備及基本信息輸入；
（2）按照路線進行測試，測試數據處理分析；
（3）驗收簇優化。
在簇優化階段所做工作主要有：區域覆蓋優化、基站鄰區優化、各種擾碼優化、接入失敗問題解決、掉話和切換失敗等問題解決。簇優化就是一個測試網絡性能、發現網絡問題和分析解決問題、優化調整網絡工參、再次測試驗證的重復過程，直到簇優化的KPI指標達到要求，從而保證簇內網絡的連續覆蓋以及較好的信號質量，保證簇內網絡的覆蓋率、話務接通率、通話掉話率等各項性能指標良好。
2.射頻優化。
射頻優化即為無線射頻信號的優化，主要是優化網絡覆蓋的同時能夠保證良好的業務接收質量，同時保證無線網絡具有對應的鄰區關系，在不斷的優化工作中進行可持續優化，使得每一步業務優化時都有正常的無線信號的覆蓋。射頻需要測試的指標較多，主要有接收靈敏度、抗干擾能力、糾錯率、接收距離等，其主要優化的內容有：
（1）無線信號的覆蓋優化，通常可以分為越區覆蓋、弱覆蓋（覆蓋空洞）、無主導小區、前反向不平衡。
（2）網絡通信質量優化。網絡的質量和網絡覆蓋是緊密相關的，當網絡覆蓋較好時，會存在著干擾問題，信號間的相互干擾會導致接收質量變差，需要從前反向信號電平的對比分析來解決。當網絡覆蓋較差時，會導致較差的接收質量，此時通常通過路測等手段發現并解決弱覆蓋區域。
（3）越區切換問題的優化，主要用于保證網絡內的用戶無論在空閑狀態還是在通話狀態下，在跨越小區邊界過程中都能夠及時切換到新的服務小區，保證覆蓋的連續性。CDMA1X的話音業務是在不同的獨立單載波上提供分組語音業務。主要包括：鏈路預算相兼容、終端的射頻設計、相同的碼片速率、網絡的設備等。
在無線通信網絡中，存在多種干擾形式，CDMA網絡的主要干擾來自于系統本身用戶，是一個自干擾系統，理論上網絡內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，相鄰小區的前向信號對本小區也存在著不同程度的干擾。因此，為了減小CDMA系統的內部干擾，要從不同的技術層面進行優化解決。從技術層面，可以通過改進快速功率控制技術來有效減少鄰頻道干擾和遠近效應；從專項射頻優化則可以大大地減小CDMA系統內部不同服務小區之間的自干擾，主要形式為控制信道增益、調制天線工作參數、調整小區功率等減小導頻信號的重疊區域并將范圍控制在一個合理的指標之內，通過減小信號的越區覆蓋等方式來提升網絡的性能指標。射頻優化是突出主導頻地位、改善無線網絡環境、整體提升網絡性能的重要手段，實際中通過進行鄰區切換的現象及數據分析，進一步判斷網絡是否存在著越區覆蓋，再結合道路路測數據中單個PN站點的覆蓋范圍，以及現場勘察，還可以更加準確地分析故障問題，制定出更加優化的解決方案。
四、總結
本文的簇劃分及優化建議。基于詳盡真實的CDMA網絡測試數據，結合系統的基本理論，對CDMA網絡的運行狀況進行了分析和評估，制定了相應的簇劃分方法、簇優化的建議。通過射頻優化、鄰區優化、接入及切換成功率等指標的提升，整體提高了網絡的覆蓋性能，覆蓋區域內具有較好的話語質量，為CDMA網絡的進一步建設提供了幫助。
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