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基本信息

書名:TD-SCDMA無綫網絡優化原理及方法

定價：68.00元

售價：46.2元,便宜21.8元,摺扣67

作者:許宏敏

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2009-09-01

ISBN：9787115210395

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.763kg

編輯推薦

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內容提要

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本書根據TD-SCDMA第三代移動通信係統的一期、二期和三期網絡建設的經驗、成果和案例，結閤TD-SCDMA的固有特色，係統地論述瞭TD-SCDMA無綫網絡優化原理和方法。
　　本書適閤中國移動和移動網絡設計單位從事TD-SCDMA網絡優化工作的工程技術人員，以及移動通信研究單位的無綫網絡工程技術人員和相關大專院校的師生閱讀參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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TD-SCDMA無綫網絡優化原理及方法 一、 TD-SCDMA網絡概述及優化挑戰 第三代移動通信技術（3G）標準之一的TD-SCDMA（Time Division Synchronous Code Division Multiple Access），以其獨特的時分和碼分混閤復用技術，為我國自主知識産權的移動通信發展奠定瞭堅實基礎。然而，伴隨著TD-SCDMA網絡的廣泛部署，其在實際運行過程中所麵臨的復雜挑戰也日益凸顯。這些挑戰不僅源於其技術自身的特性，也來自於日益增長的用戶需求、移動終端的多樣化以及不斷演進的業務場景。 TD-SCDMA網絡優化，旨在通過一係列科學、係統的方法，提升網絡的整體性能，包括但不限於：通信質量的改善（如通話清晰度、數據傳輸速率），網絡容量的提升（支持更多用戶同時在綫），網絡覆蓋的優化（消除信號盲點，提升信號強度），以及用戶體驗的增強（降低時延，提升業務響應速度）。這些優化的目標並非孤立存在，而是相互關聯、相互影響，需要綜閤考慮。 網絡優化的核心在於理解TD-SCDMA網絡的工作原理，並識彆導緻性能下降的關鍵因素。TD-SCDMA網絡由基站（NodeB）、核心網（UTRAN和CN）以及用戶終端（UE）組成。NodeB負責無綫信號的收發和處理，UTRAN負責管理NodeB並提供無綫接入能力，CN則負責用戶的注冊、鑒權、計費以及與外部網絡的連接。網絡的性能受到多種因素的影響，包括： 無綫傳播環境： 信號衰減、多徑效應、同頻乾擾、鄰頻乾擾等，這些都是無綫通信固有的挑戰，在城市密集區域、室內覆蓋以及邊緣區域尤為突齣。 網絡配置參數： 基站的發射功率、天綫傾角、扇區劃分、切換門限、小區重選參數等，這些參數的設置直接影響著小區的覆蓋範圍、容量以及用戶在不同小區間的移動切換。 用戶行為與業務需求： 用戶的移動模式、業務類型（語音、數據、視頻等）、並發用戶數的變化，都會對網絡資源造成動態壓力，需要網絡具備靈活的適應能力。 設備性能與互操作性： 基站設備、終端設備的性能差異，以及不同廠商設備之間的互操作性問題，也可能成為網絡性能的瓶頸。 核心網與接入網的協同： 核心網的資源配置、信令處理能力，以及核心網與接入網之間的接口性能，都會影響整體的網絡效率。 二、 TD-SCDMA網絡性能指標體係 為瞭量化和評估TD-SCDMA網絡的優化效果，建立一套科學、全麵的性能指標體係至關重要。這些指標能夠幫助我們識彆網絡中的薄弱環節，為優化工作的開展提供依據。主要的性能指標可以從以下幾個維度進行劃分： 1. 覆蓋類指標： 場強指標： RSRP（Reference Signal Received Power）是衡量接收參考信號功率的指標，直接反映瞭信號的強弱。過低或過高的RSRP都可能導緻問題。 信號質量指標： RSRQ（Reference Signal Received Quality）是衡量接收參考信號質量的指標，它綜閤考慮瞭信號強度和乾擾水平，更能真實反映用戶終端接收信號的可用性。 覆蓋率： 特定區域內，RSRP和RSRQ達到預設閾值用戶的比例。可以細分為語音覆蓋率、數據覆蓋率等。 盲區率： 指示區域內信號強度低於預設閾值的比例。 2. 容量類指標： 小區吞吐量： 指在特定時間內，小區能夠承載的下行和上行數據總量。 用戶吞吐量： 指單個用戶在特定時間內能夠獲得的平均下行和上行數據速率。 信道利用率： 指無綫信道被有效使用的程度。 掉綫率（Call Drop Rate）： 指用戶在通話過程中，由於網絡原因導緻通信中斷的比例。這是衡量網絡穩定性和用戶體驗的關鍵指標。 接入成功率（Call Setup Success Rate）： 指用戶發起呼叫後，能夠成功建立連接的比例。 3. 業務類指標： 通話接通時延： 指用戶發起呼叫到雙方能夠通話所需的時間。 數據業務建立時延： 指用戶發起數據連接請求到成功建立數據連接所需的時間。 業務完成率： 指特定業務（如網頁瀏覽、視頻播放）能夠成功完成的比例。 業務感知速率： 指用戶實際感受到的數據傳輸速率，可能與理論速率存在差異。 4. 切換類指標： 切換成功率： 指用戶在移動過程中，能夠成功從一個小區切換到另一個小區的比例。 切換時延： 指用戶從一個小區切換到另一個小區所需的時間。 越區切換率： 指用戶在不應該切換的情況下發生的切換，可能導緻性能下降。 切換原因分析： 對切換失敗或不必要切換的原因進行分析，如信號質量原因、網絡配置原因等。 5. 乾擾類指標： 同頻乾擾： 指同一頻率下不同小區之間的乾擾。 鄰頻乾擾： 指相鄰頻率下不同小區之間的乾擾。 內部乾擾： 指TD-SCDMA係統內部産生的乾擾，如上下行乾擾。 外部乾擾： 指其他無綫係統對TD-SCDMA網絡造成的乾擾。 這些指標需要結閤網絡規劃、測試、日常監控以及用戶反饋等多方麵數據進行綜閤分析，纔能準確地定位網絡問題。 三、 TD-SCDMA網絡覆蓋優化 覆蓋是無綫網絡的基礎，任何優化都離不開良好的覆蓋。TD-SCDMA網絡覆蓋優化主要解決信號強度不足、信號質量差、信號盲區以及覆蓋不均等問題。 1. 宏站覆蓋優化： 站址選擇與調整： 優化現有站址的覆蓋範圍，必要時考慮新增站址，特彆是在信號薄弱區域。充分考慮地形、建築物遮擋等因素，選擇最佳的站址位置。 天綫參數調整： 天綫高度： 調整天綫安裝高度，在保證覆蓋範圍的同時，盡量降低對鄰區的乾擾。 方位角（Azimuth）： 調整天綫指嚮，使其對準目標覆蓋區域，減少對不需要覆蓋區域的信號輻射。 下傾角（Tilt）： 調整天綫嚮下傾斜的角度，以控製小區覆蓋的半徑，並有效抑製高傾角區域（通常為樓頂）的信號，從而降低同頻乾擾和提高用戶在地麵層的信號質量。 天綫類型選擇： 選擇適閤不同場景的八木天綫、定嚮天綫、全嚮天綫等。 功率控製： 動態調整基站的發射功率，既要保證覆蓋區域內的信號強度，又要避免過高的功率對鄰區産生過多的乾擾。TD-SCDMA的上下行功率控製策略尤為重要。 載波配置優化： 閤理分配和配置載波，避免載波之間的乾擾，並根據業務需求調整載波間的負載均衡。 2. 室內覆蓋優化： 微站/皮基站部署： 在大型商場、寫字樓、地鐵站、隧道等信號難以穿透的室內場所，部署微站或皮基站，提供優質的室內覆蓋。 分布式天綫係統（DAS）： 通過光縴將基站信號引入建築物內部，並分布到各個區域，實現無縫覆蓋。 室內信號增強器： 對於信號較弱但尚可接收的區域，可以使用信號增強器（Repeater）來放大信號。 建築材料分析： 瞭解建築物的穿透損耗特性，為室內覆蓋方案的選擇提供參考。 3. 異頻組網與乾擾協調： 頻率規劃： 在同頻乾擾嚴重時，考慮引入異頻組網，將緊鄰或覆蓋區域重疊的小區分配不同的載波頻率，減少同頻乾擾。 乾擾排查與抑製： 利用專業的測試儀錶和網管係統，精確測量和定位同頻、鄰頻乾擾源，並采取相應措施，如調整天綫參數、優化功率、關閉或調整部分小區等。 智能天綫技術： TD-SCDMA特有的智能天綫技術，能夠根據用戶的位置和方嚮，動態調整波束，提高信號的聚焦性，降低乾擾。優化智能天綫的波束形成算法和切換策略，可以顯著提升網絡性能。 四、 TD-SCDMA網絡容量優化 容量是衡量網絡承載能力的指標，尤其是在用戶密集和業務量大的區域，容量優化至關重要。 1. 載波擴展： 增加載波數量： 在允許的頻率資源範圍內，為小區增加更多的載波（或頻點），從而提高小區的總容量。 載波聚閤（Carrier Aggregation, CA）： 如果終端支持，可以通過載波聚閤技術，將多個載波捆綁起來，為用戶提供更高的吞吐量。TD-SCDMA在演進過程中也探索瞭相關技術。 2. 資源調度優化： 上行/下行調度策略： 優化基站的資源調度算法，根據用戶業務類型、優先級、QoS需求以及信道狀況，動態分配時隙和碼字資源，最大化資源利用率。 業務流量管理： 識彆和區分不同業務類型，對高優先級、時延敏感的業務（如VoIP、視頻通話）優先分配資源，同時對低優先級業務進行適當的限速或調度。 空閑模式與激活模式管理： 優化終端在空閑模式和激活模式下的切換策略，減少終端不必要的信令交互，降低網絡負荷。 3. 切換優化： 切換門限調整： 閤理設置基站之間的切換門限（如A3、A4、B1、B2等測量事件的閾值），確保用戶在移動過程中能夠及時、平滑地切換到信號更好的小區，避免因切換失敗或越區切換導緻的掉綫和體驗下降。 切換優先級設置： 根據網絡覆蓋和業務需求，設置不同類型用戶或業務的切換優先級，保證關鍵業務的連續性。 切換參數優化： 調整切換延遲、切換嘗試次數等參數，以平衡切換的及時性和穩定性。 4. 負載均衡： 小區負載均衡： 當某個小區負載過高時，通過調整切換門限、引導用戶到負載較低的鄰區，或者利用移動性管理功能，將部分用戶導嚮其他小區，實現小區間的負載均衡。 網絡負載均衡： 在更宏觀的層麵，考慮不同NodeB或UTRAN之間的負載均衡，以及與核心網的資源協同。 5. 智能天綫與波束優化： 波束賦形與跟蹤： 智能天綫技術能夠根據用戶實時位置，動態調整天綫的波束方嚮，集中能量，提高特定用戶的信號質量和數據速率，同時降低對其他用戶的乾擾，有效提升小區容量。 波束切換與管理： 優化波束的切換策略，保證用戶在移動過程中的良好連接。 五、 TD-SCDMA網絡用戶體驗優化 用戶體驗是網絡優化的最終目標，旨在讓用戶感受到穩定、快速、可靠的通信服務。 1. 掉綫率控製： 原因深入分析： 細緻分析掉綫發生的場景（如通話中斷、數據連接斷開），以及掉綫前後的網絡狀態（如信號強度、切換信息、乾擾情況），找齣根本原因。 針對性優化： 根據掉綫原因，采取相應的優化措施，例如： 覆蓋問題： 優化小區覆蓋，消除盲區。 切換問題： 優化切換參數，提高切換成功率。 乾擾問題： 降低乾擾水平。 資源不足： 增加容量或優化調度。 設備問題： 排查終端或基站設備故障。 2. 速率提升： 數據吞吐量優化： 通過覆蓋、容量、調度等方麵的優化，直接提升用戶的平均吞吐量。 時延降低： 優化數據傳輸路徑，縮短信令交互時間，減少業務處理時延，提升用戶感知速率。 QoS保障： 對於對速率要求高的業務（如視頻流），通過QoS管理機製，優先為其分配資源，保證其速率需求。 3. 切換平滑性： 減少切換中斷： 確保用戶在移動過程中，切換操作對業務的影響降到最低，避免通話中斷或數據傳輸卡頓。 優化切換參數： 調整切換門限和延遲，使得切換發生在用戶感知不到的情況下。 4. 業務感知優化： 語音業務： 確保通話清晰，無迴聲、雜音等問題。 數據業務： 提高網頁加載速度，視頻播放流暢，文件下載快速。 特定業務優化： 針對如VoIP、視頻通話、在綫遊戲等對時延和穩定性要求更高的業務，進行專項優化。 六、 TD-SCDMA網絡優化工具與方法 TD-SCDMA網絡優化是一個復雜而細緻的過程，離不開強大的工具和科學的方法。 1. 網絡監控與數據采集： 網管係統（NMS）： 實時監控基站、核心網設備的狀態，收集KPI（Key Performance Indicators）數據，如話務量、用戶數、信道占用率、切換次數等。 性能終端（Performance Terminal）： 終端設備會産生大量的測量報告，包括RSRP、RSRQ、Neighbor Cell信息等，這些數據對於分析用戶體驗至關重要。 信令跟蹤： 截取和分析網絡信令，深入瞭解業務流程和故障發生的細節。 測試終端（Test Tool）： 使用專業的測試手機或測試儀，在網絡中進行路測、定點測試，模擬真實用戶場景，采集詳細的覆蓋和性能數據。 2. 網絡規劃與設計工具： GIS（地理信息係統）： 用於站址選擇、覆蓋仿真、區域劃分等。 仿真軟件： 對網絡進行建模和仿真，預測不同配置下的網絡性能，並評估優化方案的效果。 3. 優化工具與算法： 路測分析軟件： 對路測采集的GPS數據、場強數據、話質數據進行可視化分析，生成覆蓋圖、乾擾圖、話質圖等。 自動優化工具： 結閤機器學習和人工智能技術，對海量的網絡數據進行分析，自動識彆優化問題，並推薦或執行優化參數調整。 切換分析工具： 專門用於分析切換失敗的原因和模式。 乾擾分析工具： 用於定位和分析各種乾擾源。 4. 優化方法論： 基於KPI的優化： 以網絡KPI為導嚮，識彆錶現不佳的KPI，並針對性地進行分析和優化。 基於用戶體驗的優化： 從用戶的角度齣發，關注用戶感知到的性能指標，如掉綫率、速率、時延等。 周期性優化： 定期進行網絡優化，包括日常維護、月度優化、季度優化等。 專題優化： 針對特定問題，如某區域信號差、某業務體驗差等，進行集中的專項優化。 基於AI/ML的優化： 利用大數據和人工智能技術，實現網絡的智能化分析和自適應優化。 七、 結論 TD-SCDMA無綫網絡的優化是一個持續、動態且綜閤性的過程。它要求我們深入理解TD-SCDMA技術原理，建立完善的性能指標體係，並運用科學的工具和方法，從覆蓋、容量、切換、乾擾等多個維度入手，最終實現用戶體驗的顯著提升。隨著移動通信技術的不斷發展，TD-SCDMA網絡的優化也將不斷演進，以適應日益增長的網絡需求和不斷變化的市場環境。