WCDMA无线网络优化【毕业论文,绝对精品】(4)

2019-02-15 11:35

时要求较低)以及比特速率较低的语言信号情况下。不过,Eb/N0值不能低于所求业务的质量要求。

另一种提高Eb/N0比值的方法是增加多径分集。两个信号而不是一个信号到达两个天线就可以被相干合并,而接收机噪声可以被非相干合并。天线下倾也可用于WCDMA无线网络的覆盖增强。

3.1.2 容量增强

在WCDMA网络中容量和覆盖相互之间影响很大。上行链路覆盖越大,上行链路容量越低,反之亦然。这是因为较低的容量意味着较少的移动用户,也就是干扰较少。而且上行链路功率预算被用来计算蜂窝小区覆盖范围,这个覆盖范围就进一步被用于进行下行链路功率预算的计算。

伴随链路预算的计算,负载因子就可以用于研究网络中的容量。负载因子用于上行链路方向和下行链路方向的容量的分析。负载因子依赖于Eb/N0、处理增益、干扰、激活因子等。正交性和软切换在下行链路方向上也与负载因子相关联。

提高容量的最好的的办法总是增加蜂窝小区或者载波的数量,扇区数量的增加将成比例地提高网络的容量。另外,正交码字应当理想地完全正交,但是由于多径导致部分正交性丧失,从而提高了干扰。多径分集增强了覆盖但是也降低了正交性,多径分集在小区边缘更重要,因为它提高了性能。另外一种提高容量的方法是通过发分集。如果多径分集比较小,那么下行链路发分集就可以在相当程度上提高容量。更低的比特率也将提高容量,通过使用自适应平均速率(AMR)编码就可能实现比特率的降低,UMTS就使用语音编码器AMR机制。

3.2 导频污染分析

导频污染是WCDMA系统特有的问题,由于全网使用一个频段,主要依靠码域不相干区分多小区信号,减轻相互干扰,但是,无线信号在空中传播时的折射和反射会导致相位变化,减弱不相干性。理论和实测结果都表明,同一地点重叠覆盖的小区越多,信号强度越接近,EC/NO越差。目前我们定义的激活集小区最多只能3个,多了就是导频污染了。

在理想的状况下,各个小区的信号应该严格控制在其设计范围内。但由于无线环境的复杂性:包括地形地貌、建筑物分布、街道分布、水域等等各方面的影响,使得信号非常难以控制,无法达到理想的状况。由于导频污染主要是多个基站作用的结果,因此,导频污染主要发生在基站比较密集的城市环境中。正常情况下,在城市中容易发生导频污染的几种典型的区域为:高楼、宽的街道、高架、十字路口、水域周围的区域。

导频污染可能会导致以下网络问题:

1.EC/NO恶化:由于多个强导频存在对有用信号构成了干扰,导致NO升高,EC/NO降低,BLER升高,提供的网络质量下降。

2.切换掉话:若存在3个以上强的导频,或多个导频中没有主导导频,则在这些导频之间容易发生频繁切换,从而可能造成切换掉话。

3.容量降低:存在导频污染的区域由于干扰增大,使系统的容量受到影响。 为了增强某区域的导频覆盖,可以调整天线方位角使天线正对该区域;为了减弱某区域的导频覆盖,可以调整天线方位角使天线偏离该区域。下倾角的调整与之类似,可以减小天线下倾角以增大小区覆盖范围;可以增大天线下倾角以减小小区覆盖范围。天线下倾角的调整有一定的限制,下倾角设置过小,固然可以增强小区覆盖,但也可能造成越区覆盖;下倾角设置过大,固然可以减弱小区覆盖,但需注意天线方向图畸变的问题。

以下是天线下倾角不合理导致导频污染示意图:

图 3-2

3.3 业务负荷和干扰优化

3.3.1 业务负荷均衡

业务负荷的基本问题是,在网络的不同地理区域业务的分布不均匀,甚至一个小区的不同扇区内业务分布也是不均匀的。平衡小区中各个扇区的负荷可以缓解阻塞,并为业务的增长创造适当的余量。

实现负荷平衡的一种方法就是修改每个扇区内天线的方向和波束的角度,这可以通过智能天线技术来实现。

3.3.2 干扰优化

干扰将直接影响CDMA小区的容量,在WCDMA网络中最大的干扰问题就是导频污染问题。导频污染通常是由于位置较高的基站的覆盖范围过大所引起,解决方法就是适当缩小其覆盖范围,通常采用的办法是降低天线高度、增加下倾角度或者降低发射功率。

3.4 参数优化调整

3.4.1 切换优化

软切换优化增益是链路预算计算中的众多参数之一。SHO对慢衰落和快衰落都给了一定的保护。对于慢衰落,因为基站之间没有相关性,移动终端能够选择一个更好的基站(基于RNC中的测量结果分析)。对于快衰落,通过宏分集合并效应,需要的Eb/N0就会减小。软切换也在容量计算中引入了开销,因为在软切换的时间内移动终端与不只一个蜂窝小区连接,因而提高了容量需求。因此,软切换开销和增益都应当被优化。

优化开销之后的思想就是下行链路容量的节省。SHO开销的典型值是30%~40%。另一方面,SHO增益可以通过使用诸如DCR(掉话率)、CSR(呼叫成功率)、发射和接收功率等参数进行估计。

对于容量和覆盖优化,在网络中优化切换控制功能部件是非常重要的。其中涉及到的一个重要的参数就是CPICH的发射成功率,这个参数影响覆盖并且它应当被设置的尽可能低,这个参数的优化值将决定覆盖和容量(即一个额外的用户是否被蜂窝小区所接受),这个参数还影响分组调度。如果CPICH的值不是最

优的,那么或者网络没有完全利用,或者用户数目多于规划的用户数而导致系统内存有很大的干扰,从而降低了网络质量。这些参数也影响呼叫成功率和掉话率。和GSM网络中相同,这两个因素直接决定了网络质量。

3.4.2 分组调度优化

当网络中进行拥塞控制的时候分组调度是最重要的部分之一。分组调度处理非实时分组业务数据,决定分组初始时间和分组传输所应取的速率。

NRT分组数据在本质上是突发业务,包含了一个或者多个数据呼叫。分组调度是为上行链路和下行链路非实时承载都进行的。分组可以通过使用时分或者码分技术或者两种技术一起进行调度。分组调度负载控制(包含了接纳控制)二者一前一后工作。负载越高将导致干扰越大,也就意味着网络可以接纳的用户越少。这就影响了分配给NRT分组数据的比特速率。因此,对于分组调度(对于NRT数据就是更少的延时和更高的比特速率),负载控制是一个需要分析和优化的重要参数。

3.4.3 功率控制优化

有效而快速的功率控制是WCDMA技术成功的关键。功率控制是基于SIR的。功率控制对于覆盖区域有着直接的影响。另外一个与功率控制相关的方面就是导致容量受限的干扰。上行链路和下行链路的功率控制都是必要的,而下行链路链路功控更加严格。

3.5掉话原因分析

1.邻区漏配导致掉话

一般来讲,初期优化过程掉话占大多数是由于邻区漏配导致的。对于同频邻区,通常采用以下的办法来确认是否为同频邻区漏配:

1.观察掉话前由于记录的活动集Ec/Io信息和Scanner记录的Best Server Ec/Io信息,如果UE记录的Eclo很差,而且Scanner记录的Best Server很好,同时检查Scanner记录的Best Server扰码是否出现在掉话前最近出现的同频测量控制的邻区列表中,如果测量控制的邻区列表中没有扰码,那么可以确认是邻区漏配。

2.如果掉话后UE马上重新接入,如果UE重新接入的小区扰码和掉话时的扰码不一致,也可以怀疑是邻区漏配问题,可以通过测量控制进一步进行确认。

3.有些UE会上报检测集信息,如果掉话发生前检测集信息中有相应的扰码信息,也可以确认是邻区漏配的问题。

邻区漏配导致的掉话也包括异频邻区漏配和异系统邻区漏配。异频邻区漏配的确认方法几乎和同频相同,主要是掉话发生的时候,手机没有测量或者上报异频邻区,而手机掉话后重新驻留到异频邻区上。异系统邻区漏配表现为手机在3G掉话,掉话后手机重新选网驻留到2G网络,从信号质量来看,2G网络的质量很好。

解决邻区问题的主要措施:

1.网络规划工具能够使用合适的算法自动规划邻区列表,一般是基于小区互相之间的干扰。

2.利用UE和SCANNER进行大量路测,发现邻区漏配,单配和多配的问题。 3.利用综合网管分析工具进行邻区列表的优化。 2.覆盖差导致掉话

对于Voice而言,当CPICH的Ec/Io大于-14dB,RSCP大于-100dBm时,不大可能是由于覆盖不行导致的掉话。通常所说的覆盖差,主要是指RSCP很差。

上行覆盖差还是下行覆盖差的问题需要通过掉话前上行或者下行的专用信道功率来确认,需要采用以下的方法来确认:如果掉话前的上行发射功率达到最大值,并且上行的BLER也很差或者从RNC记录的单用户跟踪上看到Node B上报RL failure 基本可以认为上行覆盖差导致的掉话;如果掉话前下行的发射功率达到最大值,并且下行的BLER很差,基本可以认为是下行覆盖不行导致的掉话。在合理的链路平衡情况下,而且上下行没有干扰的情况下,上行和下行发射功率会同时受限,此时不一定要严格区分哪一方先出现受限。如果上下行严重不平衡,则应该初步判定为受限方向存在干扰。

3.切换导致的掉话

软切换/同频导致掉话主要有两类原因:切换来不及或者乒乓切换。 从信令流程上看,CS业务表现为手机收不到活动集更新命令(同频硬切换时为物理信道重配置),PS业务也有可能收不到活动集更新命令,也有可能在


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