WCDMA網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及優(yōu)化 姓名： 指導(dǎo)老師： 引言 隨著 3G通信技術(shù)的發(fā)展，我國的 3G牌照也即將頒發(fā)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化工作越來越迫切。因為，對消費者而言，一個良好的網(wǎng)絡(luò)是他們獲得 3G優(yōu)越的業(yè)務(wù)服務(wù)的保證 ；對運營商而言 ,如何經(jīng)濟有效地建設(shè)一個 3G網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的高性價比是他們所關(guān)心的問題。 而由于 WCDMA的技術(shù)商用性比較完善，核心網(wǎng)絡(luò)又可以從 GSM網(wǎng)絡(luò)平滑升級 ,因此此標(biāo)準(zhǔn)被眾多通信運營商看好，如果只從商業(yè)角度出發(fā)，這是他們的首選的 3G制式。 接下來我將先簡要地介紹了 WCDMA中采用的一些關(guān)鍵技術(shù)。然后闡述了我總結(jié)出來的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的流程，并分析各個步驟的主要工作和意義。最后我將結(jié)合工程實例對站點初選、基站勘測和清頻測試的數(shù)據(jù)進行具體分析。 關(guān)鍵技術(shù)與作用 1.多用戶檢測 傳統(tǒng)的檢測技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴頻理論對每個用戶的信號分別進行擴頻碼匹配處理 ， 因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測技術(shù)在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上 ， 充分利用造成多址干擾的所有用戶信號信息對多個用戶做聯(lián)合檢測或從接收信號中減掉相互間干擾的方法 ， 有效地消除多址干擾（ MAI） 的影響 ， 從而具有優(yōu)良的抗干擾性能 。 在理想情況下 ， 應(yīng)用多用戶檢測技術(shù) ， 系統(tǒng)的性能將接近單用戶時的性能 。 這顯然可以簡化用戶的功率控制 ， 降低系統(tǒng)對功率控制精度的要求 。 并且由于MAI的消除 ， 用戶在較小的信噪比下就可達(dá)到可靠的性能 ， 單用戶信噪比的降低可以直接轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)容量的增加 ， 因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源 ， 顯著提高系統(tǒng)容量 。 在 CDMA擴頻系統(tǒng)中，多徑信號相互間的時延超過了一個碼片的長度，那么它們將被 CDMA接收機看作是非相關(guān)的噪聲，而不再需要均衡了。其實 RAKE接收機通過多個相關(guān)檢測器接收多徑信號的各路信號，并把它們合并在一起。 RAKE接收機可以通過合并多徑信號來改善接收信號的信噪比。 2. RAKE接收機 3. 分集接收原理 無線信道中接收的信號是到達(dá)接收機的多徑分量的合成。分集就是指在接收端同時獲得幾個不同路徑的信號，將這些信號適當(dāng)合并成總的接收信號，就能夠大大減少衰落的影響。 4. HDR（ High Data Rate）高速數(shù)據(jù)傳輸 第三代系統(tǒng)將為移動用戶提供網(wǎng)絡(luò)和多媒體業(yè)務(wù)，因此對于數(shù)據(jù)量越來越大而對實時性要求較低的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，如何充分利用信道資源，盡可能的提高頻帶效率就成了移動通信系統(tǒng)設(shè)計中一個重要的課題。 HDR作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾鉀Q方案之一將受到高度的重視。 5. 多載波設(shè)計 在頻率資源允許的情況下，可以通過增加載頻提高系統(tǒng)容量。 WCDMA支持多載波技術(shù)，支持有效的頻率間切換，并且兩個載波之間可以平衡負(fù)載，增大每個站點的容量，這是提高網(wǎng)絡(luò)容量最有效的方法，并且對網(wǎng)絡(luò)的影響很小。從現(xiàn)有技術(shù)上看，幾個載波之間共享一個功率放大器也是可能的。兩個載波共享一個功率放大器是功率放大器最有效的使用方法，因為負(fù)載可以在兩個載波之間進行劃分。 6. 智能天線 在數(shù)字移動通信系統(tǒng)中三種基本的多址接入方式：頻分多址（ FDMA）、時分多址（ TDMA）和碼分多址（ CDMA），它們分別在頻域、時域和碼域上實現(xiàn)用戶的多址接入，而空域的資源尚未得到充分利用。智能天線正是開發(fā)空域資源，解決目前頻譜資源匱乏、無線系統(tǒng)容量不足的有效途徑。 智能天線主要應(yīng)用于 CDMA及 TD-SCDMA（含 WCDMA-TDD）中。不過智能天線是將來解決 WCDMA-FDD可能遇到的問題（如容量的提高，頻率的高效利用等）的有效技術(shù)。 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃范疇： 核心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：側(cè)重 CN網(wǎng)元數(shù)目和配置規(guī)劃。 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：側(cè)重 RAN網(wǎng)元數(shù)目和配置規(guī)劃。 傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：側(cè)重各網(wǎng)元之間的鏈路需求和連接方式規(guī)劃。 無線接入網(wǎng)絡(luò)的投資占據(jù)整個移動通信網(wǎng)絡(luò)投資的 70%以上。因此規(guī)劃好 WCDMA的網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵就在于如何規(guī)劃一個高質(zhì)量，低成本，有競爭力的 3G無線網(wǎng)絡(luò)。工程上說到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化一般都是指無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化 。 WCDMA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的流程 總體規(guī)劃的步驟 ： （ 1）可行性研究階段：側(cè)重建設(shè)的必要性、可靠性及經(jīng)濟分析。 （ 2）初步設(shè)計階段：側(cè)重全網(wǎng)絡(luò)方案。 （ 3）詳細(xì)規(guī)劃：確定最佳系統(tǒng)性能下相應(yīng)的基站站址和基站數(shù)量、天線掛高、方位角、下傾角等關(guān)鍵的無線指標(biāo) 。 （ 4）施工圖設(shè)計階段 ：包括文字說明、圖紙及預(yù)算 3部分 總體規(guī)劃 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具體步驟 1. 信息收集 2. 無線網(wǎng)絡(luò)估算 CW測試與模型調(diào)整（可選） 3. 地圖輔助規(guī)劃及初始站點選擇 4. 基站初期勘測 5. 系統(tǒng)仿真 6. 無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃 7. 基站詳細(xì)勘測 電磁背景測試（可選） 8. 小區(qū)參數(shù)設(shè)計仿真與報告完成 無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運行正常、配置基本滿足話務(wù)分布需要的前提下，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、撥打測試和路測，結(jié)合用戶群的動態(tài)變化，無線環(huán)境的變化，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的隱形故障和問題，找出影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的原因，并通過技術(shù)、工程手段進行頻率、 PN、參數(shù)、覆蓋、網(wǎng)絡(luò)配置及網(wǎng)絡(luò)路由的調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保持較高的水平，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，以創(chuàng)造最大的經(jīng)濟效益，提高用戶的滿意度。 無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作內(nèi)容主要包括： (1) 基站隱形故障檢查； (2) 路測及 CQT(Cell Quality Test)測試； (3) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化； (4) 掉話率優(yōu)化； (5) 接通率優(yōu)化； (6) 切換優(yōu)化； (7) 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的設(shè)置等。 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程 WCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法 WCDMA系統(tǒng)工程優(yōu)化的方法 1. 天線高度調(diào)整 2. 天線方位角調(diào)整 3. 天線下傾角調(diào)整 4. 優(yōu)化鄰區(qū)列表調(diào)整 5. 切換參數(shù)、呼叫參數(shù)、功率參數(shù)的調(diào)整 工程實例分析 作者在畢業(yè)設(shè)計期間參加了福州某通信運營商的 WCDMA實驗網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的，下面作者將結(jié)合測試數(shù)據(jù)選取了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中站點選擇、基站勘測、清頻測試這幾個步驟作詳細(xì)分析。 站點的初選 經(jīng)過以密集城區(qū)為基礎(chǔ)的鏈路預(yù)算 ， 得到實現(xiàn) CS64K業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋條件下 ， 站點的小區(qū)半徑為 0.48km， 換算成站間距為0.72km。 結(jié)合該通信運營商提供的可初選站點信息和系統(tǒng)仿真結(jié)果 ， 初步選定的站點分布如下圖 基站大致分布圖 基站安裝環(huán)境 根據(jù)現(xiàn)場勘測 ,得到以下基站的信息 基站勘測分析 此為共站址使用，應(yīng)充分考慮不同網(wǎng)絡(luò)之間的干擾問題，而且該站處于密集市區(qū)，不宜采用大區(qū)式基站。又由于該站附近有大量的寫字樓，因此在正式商用后，應(yīng)充分考慮室內(nèi)覆蓋的要求。 基站站型 以下是結(jié)合原有信息的基站天臺或鐵塔平面草圖 電磁場背景測試 本次測試將檢測在所需接收的 WCDMA頻段內(nèi)（我國的使用頻段 上行： 19201980MHz 下行： 2110 2170MHz）是否存在持續(xù)的或者是間歇出現(xiàn)的干擾信號，并進行干擾分析。在干擾分析中，可以參考下表的協(xié)議要求： 上行鏈路 : 干擾對系統(tǒng)的影響（ NodeB） 下行鏈路 : 干擾對系統(tǒng)的影響(UE) WCDMA系統(tǒng)是寬帶系統(tǒng)，需要計算干擾電平在信道帶寬內(nèi)積分功率 測試系統(tǒng)的 RBW： 10KHz RBW內(nèi)干擾電平： -80dBm 信道帶寬： 3.84MHz 信道內(nèi)積分功率： P= 80 10LOG（ 3.84*106/10*103)= 54dBm 測試帶寬 (Hz) 1M 10M 20M 50M 60M 100M 1G 分辨帶寬 (Hz) 10K 100K 100K 300K 440K 1M 6M (max） 測試帶寬與分辨帶寬的關(guān)系 本次測試過程中，對本次網(wǎng)絡(luò)能覆蓋的交通干道及重點樓宇進行了路測，驅(qū)車測試過程中，在未接濾波器的情況下，大部分主要干道下行 60M（ 2110 2170MHz）帶寬內(nèi)，底噪基本都在 -100dBm以下，未見異常干擾。而有些區(qū)域由于地形的復(fù)雜，受到異常干擾，不過在接了濾波器后，其頻譜都顯示正常。該區(qū)域的典型頻譜圖如下圖所示： 以下為 A站的定點電磁環(huán)境測試： 1. A站點上行在 100MHz（ 1900 2000M）帶寬內(nèi)的頻譜圖。圖中在 1900 1920MHz內(nèi)發(fā)現(xiàn)干擾。 2. A 站點在上行 60MHz（ 1920 1980M）帶寬內(nèi)的頻譜圖。圖中在 1925.400MHz附近發(fā)現(xiàn)干擾。 3. A站點上行在 20MHz（ 1920 1940M）帶寬內(nèi)的頻譜圖。在 1920 1930頻段間，信號底噪抬升了約 3dB，未見明顯強干擾。 4. A站點上行在 20MHz（ 1940 1960M）帶寬內(nèi)的頻譜圖。未見異常干擾。 5. A站點上行在 20MHz（ 1960 1980M）帶寬內(nèi)的頻譜圖，未見異常干擾。 6. A站點下行在 100MHz（ 2090 2190M）帶寬內(nèi)的頻譜圖，在 2156 MHz附近發(fā)現(xiàn)強干擾。 7. A站點下行在 60MHz（ 2110 2170M）帶寬內(nèi)的頻譜圖，在 2156 MHz附近發(fā)現(xiàn)強干擾。 8. A站點下行在 20MHz（ 2110 2130M）帶寬內(nèi)的頻譜圖，未見異常干擾。 9. A站點下行在 20MHz（ 2130 2150M）帶寬內(nèi)的頻譜圖，未見異常干擾。 10. A站點下行在 20MHz（ 2150 2170M） 帶寬內(nèi)的頻譜圖 。 圖中在頻率 2157.600 MHz上存在帶寬約 5 MHz的強干擾 ， 信號強度約為 -54.4dBm。在信號帶寬內(nèi)的積分功率約為 -44.4dBm/3.84MHz。 分析小結(jié) 從以上分析可知，在上行頻段 1900 2000MHz范圍內(nèi)， A站點在 1900 1920MHz存在干擾，干擾較強，故在頻點選擇時應(yīng)遠(yuǎn)離此干擾頻段即上行頻段盡量不使用 1920 1925MHz。 同時 A 站點在上行 60MHz（ 1920 1980M）帶寬內(nèi)，在 1925.400MHz附近發(fā)現(xiàn)較大的干擾，強度為 -91.2 dBm。在其他頻段內(nèi)的其他頻率點也存在一些干擾，但這些干擾信號強度較小，如果它們都位于所用工作頻點的第一鄰信道位置，對照表 4-4可知，這些干擾對系統(tǒng)影響不大。 在下行頻段 2150 2170MHz范圍內(nèi)， A站點發(fā)現(xiàn)以 2157.600 MHz 為中心頻率，帶寬為 5MHz的強信號存在，信號約為 -44.4dBm/3